Brevet FR2439921A1 — publié le 19800523

La- présente invention concerne un procédé et yn dispositif de limitation de remplissage pour réservoirs enterrés, plus particulièrement pour les réservoirs enterrés dans lesquels sont emmagasinés des liquides inflammables, notamment essence, gazole et fuel. Les normes de sécurité imposent pour de tels réservoirs enterrés des dispositifs limiteurs de remplissage destinés à interrompre automatiquement le remplissage du réservoir lorsqu'un niveau maximal prédéterminé d'utilisation y est atteint. Un tel dispositif doit être monté à demeure et faire partie de l'installation fixe de remplissage du réservoir.Le problème spécifique posé pour la réalisation de tels limiteurs de remplissage est que, outre la fermeture automatique et complète du circuit de remplissage lorsque le liquide dans le réservoir atteint un premier niveau prédéterminé N1, il faut que, à la suite de cette fermeture, la vidange du flexible du camion citerne et éventuellement de la tuyauterie de remplissage puisse être effectuée, sur intervention de l'opérateur, sans risque de débordement du réservoir. Une seconde fermeture automatique et complète, sans intervention possible de l'opérateur, doit être en outre réalisée lorsque le liquide dans le réservoir atteint un second niveau limite prédéterminé N2 supérieur au niveau N1. Des dispositifs ont été proposés pour remplir ces exigences, ces dispositifs dédoublant en général les fonctions de fermeture et de vidange de la tuyauterie et du flexible. Ces dispositifs , du type à effets fluidiques ou à commande électromagnétique,présentent des inconvénients dans la mesure où ils sont généralement de structure assez complexe et partant, délicats, où ils occupent une place considérable au niveau de la trappe de visite du réservoir et où ils ne présentent pas les garanties de sécurité nécessaires pour le remplissage avec déchargement de citernes par pompage à haut débit. La présente invention a précisément pour objet d'obvier à ces inconvénients en proposant un procédé de limitation de remplissage particulièrement simple à mettre en oeuvre , efficace et ne nécessitant qu'un nombre réduit d'éléments structurels. Pour ce faire, selon une caractéristique de la présente invention, un tel procédé de limitation de remplissage pour un réservoir enterré ,équipé d'une canalisation de remplissage dont une extrémité plonge dans le réservoir, comprend les étapes d'obturer par un premier flotteur un premier passage principal de liquide relié à la canalisation de remplissage lorsque le liquide dans le réservoir atteint un premier niveau déterminé, puis d'ouvrir selectivement, mécaniquement, un second passage de liquide en parallèle avec le premier passage, et enfin de fermer automatiquement un troisième passage en série avec le second passage lorsque le liquide dans la cuve atteint un second niveau déterminé supérieur au premier niveau. La présente invention a pour autre objet de proposer un dispositif limiteur de remplissage pour la mise en oeuvre de ce procédé qui soit de construction extrêmement simple, facile à mettre en oeuvre, de faible coût de fabrication, présentant des risques de panne réduits et garantissant un fonctionnement sûr même dans le cas de remplissage par vidange d'une citerne au moyen d'une pompe à haut débit. Pour ce faire, selon une autre caractéristique de la présente invention, un tel dispositif limiteur comporte : un corps creux comportant des moyens de raccordement à l'extrémité immergée de la canalisation de remplissage et définissant le premier passage principal de liquide et, en parallèle avec ce premier passage, des second et troisième passages de liquide agencés en série l'un avec l'autre, un premier clapet commandé par un premier flotteur pour obturer le premier passage ; un second clapet commandable, sollicité élastiquement pour normalement fermer le second passage ; un troisième clapet sollicité élastiquement pour normalement laisser ouvert le troisième passage ; et un second moyen de flotteur, distinct du premier, pour commander la fermeture du troisième clapet quand le liquide dans le réservoir atteint le second niveau prédéterminé. Selon une autre caractéristique plus particulière de la présente invention, le premier passage est défini par des ouvertures radiales dans le corps creux, celui-ci comportant deux cloisons transversales distantes l'une de l'autre et disposées dans la direction opposée aux moyens de raccordement par rapport à ces ouvertures, les second et troisième passages étant ménagés dans ces cloisons, respectivement. Le dispositif limiteur de remplissage selon la présente invention remplit les exigences de la norme et permet, de façon simple, par la simple intervention de l'opérateur consistant, par exemple, en une traction sur un câble pour actionner le second clapet, de la vidange de la tuyauterie de remplissage et du flexible à la fin d'une opération de remplissage et en autorisant également, en cas de mauvaise organisation un second branchement en vue du remplissage tout en garantissant une fermeture automatique et complète du dispositif, sans intervention possible, au-delà du second niveau prédéterminé N2 dans le réservoir. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description suivante, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels La figure 1 représente de façon schématique, partiellement en coupe, un dispositif limiteur de remplissage selon la présente invention Les figures 2, 4, 6 et 8 représentent de façon schématique les phases opératoires d'un remplissage normal d'un réservoir équipé du dispositif limiteur selon la présente invention ; et Les figures 3, 5, 7 et 9 représentent les positions respectives des différents éléments constitutifs du dispositif limiteur de remplissage selon la figure 1 correspondant aux phases opératoires représentées sur les figures 2, 4, 6 et 8, respectivement. Référence sera tout d'abord faite à la figure 2 pour expliciter les manoeuvres de remplissage d'une cuve d'un réservoir enterré. Sur cette figure 2, le réservoir enterré, généralement désigné par la référence 1, est figuré par sa paroi supérieure 2 et sa paroi inférieure 3. Dans la paroi supérieure 2 est ménagé un trou de visite obturé par une plaque de raccordement 4 au travers de laquelle passent les canalisations de reprise ou de soutirage,telles que 5, une plaque d'obturation de trou d'homme 6 étant prévue à l'aplomb de ce trou de visite.Un reniflard, tel que 7, établit la communication entre l'intérieur du réservoir 1 et l'atmosphère.L'installation de remplissage comprend une tuyauterie de remplissage fixe 7 dont une extrémité 8 se prolonge jusqu'au voisinage du fond de réservoir et dont l'autre extrémité 9 émergeante comprend des moyens de raccordement 10 à un flexible de remplissage 11 lui-même raccordé à une vanne de dépotage 12 solidaire du camion citerne 13. Le dispositif limiteur de remplissage, généralement désigné par la référence 20, est prévu, conformément à la présente invention, pour être monté à l'extrémité inférieure 8 de la tuyauterie de remplissage, c'est-à-dire au voisinage de la paroi de fond 3 du réservoir. En faisant maintenant référence à la figure 1, le dispositif limiteur comprend essentiellement un corps creux 21 comprenant une partie cylindrique supérieure 22 et une partie cylindrique inférieure 23. La partie cylindrique supérieure 22 comprend une virole amont 24 présentant un filetage 25 pour son raccordement à l'extrémité inférieure 8 de la tuyauterie de remplissage (non représentée). Des ouvertures radiales 26 sont formées dans la paroi latérale de cette partie cylindrique amont 22. Une première cloison transversale 27 établit une séparation, au niveau des parties inférieures des ouvertures 26, entre la partie supérieure 22 et la partie inférieure 23. Une seconde cloison transversale 28, distante de la première cloison 27, est rapportée dans la seconde partie cylindrique inferieure 23. Deux portées coniques à sections différentielles 29 et 30 font saillie radialement par rapport à la première partie cylindrique supérieure 22 de part et d'autre des ouvertures 26. Sur le corps 21 est monté de façon à pouvoir coulisser un obturateur cylindrique 31 comportant des surfaces inclinées 32 et 33 destinées à venir coopérer avec les portées coniques 29 et 30, respectivement. L'obturateur coulissant 31 coopère , par exemple au moyen d'une goupille fendue 34,avec l'extrémité inférieure d'une tige creuse 35 rendue solidaire d'un premier flotteur en forme de cloche 36, réalisé par exemple en tôle. L'extrémité inférieure de la tige creuse 35 coulisse dans un alésage 37 formé dans une partie de paroi épaissie de l'obturateur cylindrique 31. Dans la première cloison transversale 27 sont formés des orifices traversants 38 constituant un second passage de liquide au travers du corps 22. Ces orifices 38 sont susceptibles d'être sélectivement obturEs par un second clapet 39 monté coulissant dans un trou traversant central 40 formé dans la première cloison 27. Le clapet 39 est sollicité normalement par un ressort de rappel 41 de façon à venir en butée contre la face supérieure 42 de la première cloison 27 pour obturer les orifices 38. De façon similaire, des orifices traversants 43 sont formés dans la seconde cloison transversale 28 pour constituer un troisième passage de liquide dans le corps 22, un troisième clapet 44 étant monté coulissant dans un trou central 45 de la seconde cloison 28.. Ce troisième clapet 44 est sollicité par un ressort de rappel 46 pour être normalement maintenu écarté de la surface supérieure 47 de la seconde cloison transversale 28 pour laisser ouverts les orifices 43. On voit donc qu'avec un tel agencement, le corps creux 21 définit une première chambre interne ou chambre amont 48 communiquant sélectivement avec l'intérieur du réservoir par les ouvertures 26,une chambre intermédiaire 49 et une chambre aval 50, les premier et second passages définis respectivement par les orifices 38 et 43 permettant une communication sélective entre la chambre amont 48, la chambre intermédiaire 49 et éventuellement la chambre aval 50. Le troisième clapet 44 est prolongé vers le bas par une extension 51 portant un pion de butée 52 susceptible de coopérer avec l'extrémité interne d'un levier 5 monté articulé en 54 sur la partie inférieure de la seconde partie cylindrique 23 et dont l'autre eztré"iLté extérieure comporte une lumière 55 dans laquelle est reçu un téton 56 monté à l'extrémité inférieure d'une seconde tige 57 solidaire , à son extrémité supérieure, par exewple par une patte 58, d'un second flotteur 59. Le second flotteur a également une forme de cloche et est réalisé par esn4be en +nTp second flotteur a un volume inférieur au premier flotteur. La seconde tige 57 coulisse dans un passage 60 for dans l'obturateur cylindrique 31 et dans une patte 61 solidaire du premier flotteur 36. Le second clapet 39 est relié , par une tige filetée 62 à un câble 63 se prolongeant jusqu'a l'extérieur du réservoir de façon à permettre l'actinnnement manuel du second clapet 39 depuis la surface. Comme on le voit mieux sur la figure 2, les longueurs des tiges 35 et 57 sont déterminées en fonction de la profondeur de la cuve 1, de façon plus specifique.en fonction de la longueur immergée de la tuyauterie de remplissage 7 et des niveaux N1 et N2 de limite de re-plissage prévus pour le réservoir, ainsi qu'il sera vu plus loin. Selon une caractéristique de la présente invention, le cabale 63 court à l'intérieur de la tuyauterie de remplissage 8 jusqu'au niveau des moyens de raccordement extérieurs 10 et est actionnable de l'extérieur par un levier 64 sur la tête de raccordement 9 de cette tuyauterie 7. Le fonctionnement du dispositif limiteur de remplissage selon la présente invention va-présenteinut être décrit en détail. Les figures 2 et 3 représentent l'état des différents éléments constitutifs au cours d'une procédure normale du remplissage du réservoir 1. Dans une telle phase de remplissage, la vanne 12 du camion citerne 13 a son levier 65 en position d'ouverture et, le liquide dans le réservoir étant à un niveau inférieur au premier niveau de sécurité N1, le premier flotteur 36 n'est pas sollicité vers le haut . L'obturateur cylindrique 31 se trouve ainsi, du fait de son propre poids, dans la position basse représentée sur la figure 3, c'est-à-dire dégageant les ouvertures 26 à grande section, permettant ainsi le remplissage rapide du réservoir. L'obturateur cylindrique 31 porte,en position basse,par une surface de butée supérieure 66 contre la surface supérieure 67 de la première butée conique 29.Dans cette configuration, le câble 63 est relaché , le levier 64 étant en position F dite de fermeture correspondant à la position fermée du second clapet 39 sous l'action de son ressort de rappel 41. La chambre intermédiaire 49 est donc isolée de la chambre amont 48 mais communique,par les orifices 43 avec la chambre aval 50, le troisième clapet 44 étant maintenu ouvert du fait que le second flotteur n'est pas, lui non plus, sollicité vers le haut. Lorsque le niveau du liquide dans le réservoir 1 atteint le premier niveau déterminé N1, le premier flotteur, qui a commencé à soulever l'obturateur coulissant 31 depuis sa position basse représentée sur la figure 3, amène celui-ci dans la position haute représentée sur la figure 5, c'est-à-dire avec les surfaces inclinées 32 et 33 de l'obturateur portant les portées coniques 29 et 30 du corps 21. L'obturateur cylindrique isole ainsi la chambre amont 48 de l'intérieur du réservoir.Le levier d'actionnement 64 n'ayant pas été manoeuvré, c'est-à-dire le câble 68 étant toujours relâché, le second clapet 39 demeure dans sa position fermée de sorte que le remplissage de la cuve se trouve interrompu.La position du second flotteur 59 étant réglée sur la tige 57 en fonction du niveau N2,le flotteur 59 n'est pas encore sollicité vers le haut, de sorte que le troisième clapet 44 demeure également dans sa position d'ouverture représentée sur la figure 1. Le diamètre de la première portée 29 étant légèrement inférieur au diamètre de la seconde portée 30, l'effet de pression différentielle sur l'obturateur cylindrique 31 maintient celui-ci en position étanchement fermée comme représenté sur la figure 5. Le remplissage étant achevé, ltopérateur actionne le levier 65 pour fermer la vanne 12, actionne ensuite le levier 64 pour tendre le câble 63 et soulever le second clapet 39 à l'encontre de son ressort de rappel 41 comme représenté sur la figure 7. Concommitamment l'opérateur effectue une prise d'air a au niveau du raccord flexible-vanne. Le soulèvement du second clapet 39 libère le second passage constitué par les orifices 38 et établit donc une communication entre la chambre amont 48 et la chambre intermédiaire 49 comme figuré par la flèche 101. Le niveau N1 n'ayant pas été substantiellement modifié, le troisième clapet 44 est toujours dans sa position ouverte dégageant les orifices 43 de sorte que le liquide contenu dans le flexible 11 et la tuyauterie de remplissage 7 peut s'écouler depuis la chambre amont 48 vers la chambre aval 50 en transitant par la chambre intermédiaire 49. En fin d'opération de vidange, I'opérateur ramène le levier dans sa position de fermeture. Si une erreur de manoeuvre ou d'organisation amène un opérateur à brancher de nouveau un flexible 11 sur la tuyauterie de remplissage 7 en vue d'un nouveau remplissage du réservoir déjà rempli, il faut éviter le débordement en prévoyant ,conformément à la norme, une fermeture automatique et complète, irréversible à un second niveau prédéterminé N2 supérieur au niveau N1. Si, à partir du cas de figure représenté sur les figures 6 et 7, le niveau de liquide dans le réservoir atteint ce niveau N2, c'est le second flotteur 59 qui devient cette fois opérant, le premier flotteur 36 demeurant immergé du fait du maintien en butée étanche de l'obturateur cylindrique 31 sur le corps 21. Etant soulevé vers le haut, le second flotteur 59 actionne le levier 53 de sorte que celui-ci, par son extrémité intérieure portant sur le pion 52,amène le troisième clapet 44 en position de fermeture représentée sur la figure 9, c'est-à-dire obturant les orifices 43 et interrompant la communication entre la chambre intermédiaire 49 et le réservoir.Le clapet 39 étant demeure dans sa position ouverte, il n'y a plus aucune communication entre la chambre amont 48 et le réservoir, ni par les ouvertures 26 ni par les second et troisième passages constitués par les orifices 38 et 43.Dans cette configuration, seul un soutirage du liquide dans le réservoir permet de rouvrir, dans un premier temps, le troisième passage en libérant le troisième clapet 44 et, dans un second temps , le premier passage principal constitué par les orifices 26 en libérant l'obturateur coulissant 31 en vue d'une nouvelle procédure normale de remplissage du réservoir. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaitront à l'homme de l'art. En particulier, pour éviter les coups de bélier lors de l'écoulement au travers des ouvertures 26, un dispositif anti-coups de bélier est prévu dans la partie supérieure de l'obturateur 31, ce dispositif étant constitué par une bague annulaire 75 représentant un profil supérieur dentelé 76. De même, au lieu de prévoir un levier d'actionnement 64 pour le câble 63, une tête d'actionnement peut être prévue sur l'extrémité de raccordement 9 de la tuyauterie 7, cette tête étant manoeuvrable au moyen de la clé standard utilisée pour le raccordement du flexible 11. REVENDICATIONS 1. Procédé de limitation de remplissage pour réservoir enterré de liquides inflammables équipé d'une canalisation de remplissage comportant des moyens de raccordement à un flexible de remplissage, comprenant l'étape d'obturer par un premier flotteur un premier passage principal de liquide relié à la canalisation de remplissage lorsque le liquide dans le réservoir atteint un premier niveau prédéterminé, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes ultérieures d'ouvrir sélectivement, mécaniquement, un second passage en parallèle avec le premier passage, puis de fermer automatiquement un troisième passage en série avec le second passage lorsque le liquide dans le réservoir atteint un second niveau prédéterminé supérieur au premier niveau. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fermeture de troisième passage est assurée par un second flotteur indépendant du premier. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'ouverture du deuxième passage est effectuée manuellement au moyen d'un organe de liaison mécanique. 4. Dispositif limiteur de remplissage pour un réservoir enterré de liquide inflammable équipé d'une canalisation de remplissage dont une première extrémité plonge dans le réservoir et dont l'autre extrémité comporte des moyens de raccordement à un flexible de remplissage, comprenant au moins un premier moyen de flotteur et un premier clapet commandé par le premier moyen de flotteur pour sélectivement fermer un premier passage de liquide relié à la canalisation de remplissage lorsque le liquide dans le réservoir atteint un premier niveau, caractérisé en ce qu'il comporte : un corps creux comportant des moyens de raccordement à la première extrémité de la canalisation de remplissage et définissant un premier passage de liquide et, en parallèle avec ce premier passage, des second et troisième passages de liquide agencés en série l'un avec l'autre, le premier clapet étant prévu pour obturer le premier passage ; un second clapet conzmandable à distance, sollicité élastiquement pour normalement fermer le second passage ; un troisième clapet sollicité élastiquement pour normalement laisser ouvert le troisième passage ; et un second moyen de flotteur pour commander la fermeture du troisième clapet lorsque le liquide dans le réservoir atteint un second niveau prédéterminé supérieur au premier niveau. 5. Dispositif limiteur de remplissage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier passage est défini par des ouvertures radiales dans la paroi latérale du corps creux, le premier clapet étant constitué d'un obturateur cylindrique monté à coulissement sur le corps, au moins une portée cylindrique étant prévue sur le corps pour l'obturateur coulissant. 6. Dispositif limiteur de remplissage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le corps comporte deux cloisons transversales distantes l'une de l'autre dans la partie de corps opposée aux moyens de raccordement par rapport aux ouvertures, les second et troisième passages étant ménagés dans ces cloisons transversales, respectivement. 7. Dispositif limiteur de remplissage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les second et troisième clapets sont montés coulissant dans lesdites cloisons transversales ,respectivement. 8. Dispositif limiteur de remplissage selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de traction mécanique ayant une première extrémité reliée au second clapet et une seconde extrémité de manoeuvre s'étendant au-dehors du réservoir de façon à commander sélectivement l'ouverture du second clapet. 9. Dispositif limiteur de remplissage selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le corps comprend deux portées coniques pour l'obtura- teur coulissant disposées axialement de part et d'autre des ouvertures radiales et présentant des sections différentes. 10. Dispositif limiteur de remplissage selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que l'obturateur cylindrique est monté à coulissement autour d'une première partie du corps présentant les ouvertures radiales, l'extrémité supérieure de l'obturateur dirigée vers les moyens de raccordement ayant un profil déflecteur dentelé. 11. Dispositif limiteur de remplissage selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que le premier flotteur est relié au premier clapet par une première tige, le second flotteur étant relié au troisième clapet par une seconde tige et un levier de renvoi monté dans la partie inférieure du corps, la seconde tige coulissant dans au moins une première bride solidaire du premier flotteur. 12. Dispositif limiteur de remplissage selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce que les premier et second flotteurs ont la forme d'une cloche, le second flotteur ayant un volume inférieur à celui du premier flotteur.