Brevet FR2356128A1 — publié le 19780120

L'invention concerne un dispositif automatique de sûreté contre le surremplîssage destiné à être installé dans le tuyau de remplissage d'un récipient à liquide, en particulier d'un réservoir souterrain et comportant un corps qui peut se visser au tuyau de remplissage, un cylindre présentant à sa partie inférieure des ouvertures et entouré avec espacement par le corps de sorte qu'entre le corps et le cylindre est formé un conduit pour le liquide, et un piston pouvant aller et venir dans le cylindre et dont la tige est accouplée à un flotteur disposé hors du corps, ainsi qu'un procédé de fonctionnement du dispositif, dans lequel, pendant que l'on remplit le récipient d'un liquide sous pression ou affluant au récipient par son propre poids, le processus de fermeture exécuté par le piston est tout d'abord influencé par le mouvement ascendant du flotteur et, à sa phase finale, par la pression de liquide qui s'est constituée dans le conduit. On utilise de tels dispositifs pour empêcher le surremplissage d'un récipient à liquide, en particulier pour des réservoirs souterrains dans lesquels sont stockés des combustibles qui, par exemple par suite d'une défaillance humaine lors du remplissage des réservoirs, peuvent s'écouler au dehors et polluer l'eau souterraine. Les dispositifs de sûreté connus servant à interrompre automatiquement le processus de remplissage d'un réservoir à liquide lorsque le niveau maximal de liquide permis dans le récipient est atteint repose sur le système dit du clapet. Un clapet d'arrêt disposé de façon pivotante dans un cylindre est relié à un flotteur pivotant. Le clapet est ouvert lorsque le niveau de liquide dans le récipient est bas et que le flotteur se trouve dans sa position initiale. La position horizontale du flotteur correspond de façon analogue, à la position fermée du clapet. Une fois que le tuyau de remplissage est déchargé, il faut que le conducteur du véhicule de livraison de liquide actionne un levier pour introduire de l'air dans le récipient de façon que le contenu du tuyau souple puisse affluer au récipient .Les clapets d'arrêt sont aussi munis de valves de vidange incorporées qui permettent au contenu du tuyau d'affluer automatiquement au récipient. Toutefois, un système de clapet de ce genre n'est pas absolument sûr car le processus de fermeture sans frottement du clapet peut autre empêché par exemple par des particules qui adhèrent au clapet. En outre, lors de la fermeture du clapet d'arrêt, il se produit un coup de bélier agissant sur le tuyau souple de remplissage, qui peut éclater. Le dispositif de fermeture à fonctionnement automatique selon le brevet suisse nQ 430.585 vise à remédier à ce défaut. La partie intérieure d'un cylindre de fermeture inséré dans une partie de corps est subdivisée en une zone supérieure de pression et une zône inférieure déchargée. Du liquide peut pénétrer d'en haut dans la zane supérieure de pression par le couvercle. Si pendant le processus de remplissage le niveau de liquide s'élève, le flotteur monte jusqu'à ce que le processus de fermeture s'amorce. Il se produit dans la zone supérieure de pression du cylindre de fermeture une augmentation de pression à la suite de laquelle le piston se ferme hydrauliquement et automatiquement, pratiquement sans coup de bélier. Le flotteur est soulevé brusquement hors du liquide à la position finale.Une fois que l'amenée de liquide est arrAtée et que le tuyau de rempiissage a été aéré, le flotteur retombe automatiquement au niveau du liquide et ouvre ainsi le piston de sorte que le vidage automatique du tuyau peut s'effectuer. Ainsi, le processus de fermeture est influencé par le flotteur depuis le début et à peu près jusqu'aux trois quarts, tandis que la dernière phase du processus de fermeture est influencée par la pression constituée dans la zône supérieure de pression. Toutefois, le dispositif de sûreté contre le surremplissage décrit ci-dessus présente une construction compliquée. Un autre défaut est qu'il ne garantit aucune sécurité contre le remplissago du récipient, à travers le dispositif, au moyen d'un liquide qui n'est pas sous pression et vient par exemple d'un broc. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients mentionnés des dispositifs de sûreté connus contre le surremplissage destinés à être installés dans le tuyau de remplissage d'un récipient à liquide et de fournir un dispositif du genre ci-dessus qui présente une construction simple, qui fonctionne de façon sûre et sans perturbation et qui soit protégé-contre tous les risques de surremplis sage. Selon l'invention ce problème est résolu par le fait que le cylindre est fermé à sa partie supérieure par un couvercle de sorte que lorsqu'on remplit de liquide le récipient, pendant que le piston se mouvant vers le bas ferme les ouvertures du cylindre, il se constitue une pression de liquide dans le conduit, et que dans la paroi du corps est installée, au-dessus du cylindre, une valve double dont la valve intérieure communique avec le conduit en tant que valve de vidange et dont la valve extérieure, qui peut entre actionnée par le flotteur, sert de valve d'arrêt. Le procédé de fonctionnement du dispositif, selon 1'intenhke est caractérisé par le fait que la pression qui devient de plus en plus grande à la phase finale agit sur la surface latérale ver- ticale du piston à travers les ouvertures du cylindre jusqu'à ce que le piston soit entrainé à la position de fermeture, la valve intérieure se fermant aussi sous l'effet de la pression qui règne dans le conduit. On expliquera plus précisément 1'invention ci-après, à titre d'esemple, à propos des dessins sur lesquels Fig. 1 est une élévation partiellement en coupe d'un dispv- sitif de sûreté contre le surremplissage, et Fig. 2 une coupe partielle suivant la ligne II-II de la Figa La Fig. 1 montre un dispositif automatique de sûreté contre le surremplissage qui comporte un corps 1 muni d'un socle a et un flotteur 12 disposé de façon pivotante sur le socle 2, Le corps i et le socle 2 sont visses ensemble par des vis 13 et munis, à leurs parties terminales éloignées l'une de l'autre, d'un filetage intérieur 18 dans lequel peuvent se visser les parties corres- pondantes d'un tuyau de rempZissage non représenté aboutissant un récipient à liquide, on particulier à un réservoir souterrain à huile. Dans le corps 1 est inséré un cylindre 3 qui s'appuie sur le socle 2 et est fermé en haut par un couvercle de forme conique 5 comportant un trou de désaération 15, fixé au cylindre 3 par des vis 13. Le cylindre 3 est espacé du corps 1 de sorte qu'entre le cylindre 3 et le corps 1 est ménagé, autour du cylindre 3 un conduit à liquide 20. Dans la partie inférieure du cylindre 3 sont prévues quatre ouvertures annulaires 17 de sorte que lors du rom- plissage effectué par un tuyau souple non. représenté, le liquide peut affluer, par le tuyau de remplissage, le conduit 20, les ou vertures 17 du cylindre 3 et la partie inférieure du corps 1, h l'autre partie du tuyau de remplissage non représenté et au récipient ou réservoir à huile. Dans le cylindre 3 est disposé verticalement un piston mobile 4 dont la tige 8, avec une rotule 19, est dirigée vers le bas. La rotule 19 de la tige 8 est assujettie par un couvercle d'articulation 6 et l'extrémité inférieure de la tige 8 est reliée de façon pivotante, par nn rivet 9, à des bras de levier 10 montés sur une douille carrée 11. De part et d'autre du flotteur 12 sont prévues des tiges 14 qui s'appliquent à des axes 7 disposés extérieurement sur le socle 2. Au dessus du cylindre 3 est montée, dans la paroi du corps, une valve double 16 dont la valve intérieure 21 sert de valve de vidange et la valve extérieure 22, de valve d'arrêt. La valve intérieure 21 est vissée à la valve extérieure 22, la valve intérieure étant vissée dans le filetage intérieur de la paroi du cylindre. La valve intérieure 21 présente un obturateur 23 qui peut autre appliqué au siège contre l'action d'un ressort 24. La valve extérieure 22 prsente une tige 25 qui dépasse à l'extérieur et qui peut être poussée vers le siège, contre l'action d'un ressort 26, par le flotteur 12 qui est soulevé. La valve intérieure 21 est reliée au conduit 20 de sorte que lors du remplissage, la valve double 16 constitue une deuxième voie d'écoulement. Quand le niveau de liquide du récipient est bas, il n'influence pas le flotteur 12 qui reste dans sa position inférieure, constituant la position ouverte. De façon correspondante, le piston 4 se trouve dans sa position supérieure de sorte que les ouvertures 17 de la partie inférieure du cylindre 3 ne sont pas fermées par le piston 4; dans omette position, les onvertures 17 ont la plus grande section de passage. Lorsqu'on remplit de liquide le récipient, le flotteur 12 est soulevé dans le liquide. Ainsi commence aussi le processus de fermeture, qui est exécuté par le piston 4 vers le bas, les ouvertures 17 du cylindre 3 sont fermées de plus en plus de sorte que l'aire de section de passage du liquide devient de plus en plus petite. A la phase finale du processus de fermeture, la section de passage des ouvertures 17 devient Si petites qu'il commence à se constituer une pression hydraulique dans le conduit 20. A cette dernière phase, le processus de fermeture n'est aucunement régi par le mouvement ascendant du flotteur 12, mais par la pression hydraulique constituée dans le conduit 20. La pression agit, à travers les ouvertures 17 du cylindre, sur la surface latérale verticale du piston 4. La pression qui augmente sans cesse entrat- ne finalement le piston 4 à sa position de fermeture dates laquelle il vient s'appliquer, par son bord inférieur biseauté, sur le siège conique du cylindre 3. Ainsi, la voie d'écoulement à travers le conduit 20, vers le socle 2,est fermée. A la phase initiale du remplissage, une partie du liquide s'écoule également par la valve double 16 qui constitue une deuxième voie de passage du liquide. Cette voie reste ouverte jusqu'à ce qutil se soit constituée une pression hydraulique dans le conduit 20. Par la pression constituée, l'obturateur 23 de la valve intérieure 21 est poussée sur le siège par ce que l'action du ressort 24 est surmontée par la pression. Ainsi, la deuxième voie de passage est aussi fermée. Grâce à la pression constituée dans le conduit 20, le piston 4 se ferme automatiquement et pratiquement sans coup de bélier et ainsi, le coup de bélier est aussi épargné au tuyau souple de remplissage. Du fait que le piston 4 est entraîné à sa position de fermeture, le flotteur est levé brusquement hors du liquide à la position extrfime supérieure, représentée en trait plein sur la Fig. 1. L'amenée de liquide au tuyau de remplissage est alors arr- tée. Etant donné la pression réduite dans le conduit 20, la valve intérieure 21, dont le ressort 24 est calculé pour la pression désirée, s'ouvre. Une partie du liquide qui se trouve dans le conduit 20 s'écoule dans le récipient par la valve double 16 qui est ouverte et de l'air pénètre dans le conduit 20, abaissant davantage la pression qui y règne. Par suite, l'action de la pression sur la surface latérale du piston 4 devient plus faible, le piston peut s'élever du fait que le flotteur retourne au niveau du liquide, de sorte que les ouvertures lt du cylindre 3 sont partiellement libérées et que le reste du liquide du tuyau souple peut affluer au récipient par la petite section de passage.Ainsi la vidange automatique du tuyau souple est assurée après l'arrêt de l'amenée de liquide. La valve extérieure 22 constitue une mesure de sécurité supplémentaire. On peut remplir le récipient d'un liquide sous pression ou d'un liquide qui s'écoule par gravité et en tout cas, à la phase finale du remplissage, il se constitue une pression hydraulique dans le conduit 20. Mais il pourrait arriver que l'on tente de remplir, par exemple au moyen d'un broc, un récipient déjà rempli et muni d'un dispositif de sûreté contre le surremplis- sage dont le piston est appliqué sur la surface conique de siège du cylindre 3 et ferme ainsi la première voie de passage, et qu' alors, comme on le comprend, il n'apparaisse aucune pression hydraulique dans le conduit 20, de sorte que la valve intérieure 21 ne pourrait pas se fermer. Alors le liquide s'écoule dans le ré- cipient par la valve double 16 et le niveau de liquide dans le récipient monte jusqu'à ce que le flotteur 12 enfonce complètement la tige 25 de la valve extérieure 22 et arrête ainsi le passage du liquide par la valve double 16. Cette mesure de sûreté supplémentaire peut produire son effet même si, pour une raison quelconque, la valve intérieure 21 est défectueuse. Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne de façon entièrement automatique de sorte qu'après l'arrêt de l'amenée de liquide le conducteur nta pas besoin de prendre d'autres précautions, par exemple d'aérer le tuyau souple de remplissage; cela est assuré par la fonction de la valve intérieure. La valve extérieure constitue une mesure supplémentaire de sûreté contre le surremplissage. REVENDICATIONS 1. Dispositif automatique de sûreté contre le surremplissage destiné à être installé dans le tuyau de remplissage d'un récipient à liquide, en particulier d'un réservoir souterrain et comportant un corps 1 qui peut se visser au tuyau de remplissage1 un cylindre 3 qui est fermé à sa partie supérieure par un couvercle et présentantà sa partie inférieure des ouvertures i7 et entouré avec espacement par le corps de sorte qu'entre le corps 1 et le cylindre 3 est formé un conduit 20 pour le liquide et un piston 4 pouvant aller et venir dans le cylindre 3 et dont la tige 8 est accouplée à n flotteur 12 disposé hors du corps 1 dispositif caractérisé par le fait que les ouvertures 17 sont susceptibles d'être fermées quand le piston se déplace vers le bas de sorte que, lorsqu'on remplit de liquide le récipient, il se constitue graduellement une pression de liquide dans le conduit 20 et que dans la paroi du corps est installée au dessus du cylindre 3, ne valve double 16 dont la valve intérieure 21 commu- nique avec le conduit 20 on tant que valve de vidange et dont la valve extérieure 22 qui peut être actionnée par le flotteur 12, sert de vive arrêt. 2. procédé de fonctionnement du dispositif selon la revendication 1, dans lequel, pendant que l'on remplit le récipient d'un liquide sous pression ou affluant au récipient par son pro pre poids, la processus de fermeture exécuté par le piston est tout d'abord influencé par le mouvement ascendant du flotteur et, à sa phase finale, par la pression de liquide qui s'est constituée dans le conduit, procédé caractérisé par le fait que la pression qui devient de plus ek plus grande à la phase finale agit sur la surface latérAle verticale du piston à travers les ouvertures du cylindre, Jusqu'a ce que le piston soit entrain8 à la position de fermeture,la valve intérieure se fermant aussi sous l'effet de la pression qui règne dans le conduit. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la valve intérieure s'ouvre après décharge du tuyau de remplissage et laisse passer une partie du liquide venant du conduit et que de l'air pénètre dans le conduit par la valve double de manière à diminuer encore la pression de liquide dans le conduit.