Brevet FR2470069A1 — publié le 19810529

L'invention part d'un dispositif appliqué à un réservoir de liquide pour l'amenée d'un agent d'écoulement gazeux et d'un agent de nettoyage liquide par une seule conduite de Jonction en élévation au-dessus de la face supérieure du réservoir qui peut recevoir sélectivement, par des moyens de raccordement et des vannes, un agent d'écoulement gazeux ou un agent de nettoyage liquide et à laquelle est associée @ une vanne de commutation A action automatique qui, lors de l'arrlvée d'agent de nettoyage liquide, obture le passage d'entrée dans le réservoir de l'agent d'ércoulement gazeur et permet l'accès de l'agent de nettoyage à une tete de pulvérisation disposée à l'intérieur du réservoir a une petite distance de sa face supérieure. Un dispositif du type ci-dessus est décrit dans le brevet allemand 2 244 796. Dans le dispositif connu, la conduite de Jonction en élévation au-dessus de la face supérieure du réservoir se divise, juste avant de déboucher dans le réservoir, en deux branches de raccordement.L'une des branches de la conduite de jonction débonche dans une première tubulure de raccordement sur la face supérieure du réservoir et aboutit 8t la tête de pulvérisation. L'autre branche de la conduite de Jonction débouche dans une secon- de tubulure de branchement sur la face supérieure du réservoir et sert a l'arrivée de l'agent d'écoulement gazeux.Dans le dispositif connu, cette seconde branche de conduite de jonction contient la vanne de commutation à action automatique qui, lors de l'arrivée de liquide, obture cette branche tandis qu'il l'ouvre lors del'alimentation on agent d'écoulement gaeux0 Le dispositif connu présente bien l'avantage de ne nécessiter qu'une seule conduite de jonction pour l'alimen- tation en agent d'écoulement gazeux ainsi qu'en agent de nettoyage liquide.Le montage du dispositif connu impose cependant une technicité de montage importante car plusieurs raccords du réservoir de liquide sont à prévoir pour les branches de la conduite de raccordement0 L'invention a pour but d'améliorer le dispositif connu dans le sens d'une simplification du montage. Ce problème est résolu, dans un dispositif selon le préambule de la revendication 1, par le fait que la vanne de commutation présente vers sa sortie des canaux disposés coaxialement l'un par rapport à l'autre et aboutissant en commun à une seule tubulure de raccordement sur la face supérieure du réservoir, que l'un des canaux pénètre à travers la tubulure de raccordement dans la cavité intérieure du réservoir Jusqu'a' la tête de pulvérisation et que la vanne de commutation comprend un clapet qui ferme l'un des canaux coaxiaux lors de l'arrivée du liquide de nettoyage. Grâce à la disposition selon l'invention de canaux coaxiaux, il suffit d'une seule tubulure de raccordement sur la face supérieure du réservoir. Selon une forme d'exécution particulièrement avantageuse, la vanne de commutation peut même être directement montée sur une tubulure de raccordement de la face supérieure du réservoir, par exemple par un vissage d'écrou à raccord. La conduite de ;jonction aboutissant à la tubulure de raccordement se termine ainsi directement à la vanne de commutation qui est disposée seulement entre la conduite de Jonction et la tubulure de raccordement sur la face supérieure du réservoir0 Les opérations de montage sont ainsi considérablement simplifiées par rapport au dispositif connu dans lequel il faut encore des branches de conduite et plusieurs tubulures de raccordement. Celui des canaux coaxiaux qui constitue le canal intérieur est de préférence un tube aboutissant à la tête de pulvérisation, Ce tube avance comme une lance au-delà de la vanne de commutation, de sorte que la passage annulaire entre le tube et la surface intérieure de la tubulure de raccordement constitue le canal extérieur. A l'extrémité libre du tube est disposée la tête de pulvérisation. Celle-ci peut être insérée de façon particulièrement simple dans le réservoir si, selon une caractéristique complémentaire, la tubulure de raccordement est établie d'un diamètre supérieur à celui de la tête de pulvérisation0 Le montage pour équiper un réservoir du dispositif selon l'invention ou pour des travaux d'entretien intervenant à intervalles réguliers en est facilité. Comme, selon une forme d'exécution préférée, celui des canaux coaxiaux qui constitue le canal intérieur aboutit à la tête de pulvérisation, la vanne de commutation doit comprendre un clapet approprié qui ferme le canal extérieur lors de l'arrivée de liquide de nettoyage vers la tête de pulvérisation h travers le canal intérieur0 Selon une disposition complémentaire, on prévoit comme clapet de vanne une bague coulissante qui9 lors de l'arrivée du liquide de nettoyage, est mobile axialement sur le tube contre une précontrainte prédéterminée, cette bague pouvant s'appliquer de façon étanche contre des per forations de passage pour l'agent d'écoulement gazeux dans la zone du passage annulaire constituant l'embouchure de celui des canaux formant le canal extérieur dans l'enve- loppe de la vanne de commutation. Comme organe obturateur, on peut employer aussi un flotteur qui est une sphère reposant sur l'embouchure du tuyau constituant celui des canaux coaxiaux formant le canal intérieur lors de l'amenée de agent d'écoulement gazeux0 Dès que le liquide de nettoyage arrive, la sphère flotte sur le liquide et dégage l'embouchure du tube condui- sant le liquide à la tête de pulvérisation. Pour obturer le canal conduisant l'agent d'écoule- ment gazeux lors de cette arrivée du liquide de nettoyage, on prévoit, selon une solution de ce problème, qu'entre l'entrée de la conduite de Jonction et l'embouchure du tube est disposé un cylindre qui entoure le flotteur sphérique en comprenant vers le haut une chambre9 ouverte vers l'embouchure du tube, dont le diamètre est plus faible que le diamètre du cylindre et qui présente des tubes de Jonction orientés radialement qui sont en communication avec l'intérieur de la chambre et avec un espace annulaire entourant le cylindre à l'intérieur de l'enveloppe de la vanne de commutation, cet expace annulaire débouchant dans colui des canaux coaxiaux qui forme le canal extérieur. Dans une vanne de commutation constituée ainsi, le flotteur sphérique repose, comme on l'a déJà indiqué, sur l'embouchure du tube aboutissant à la tête de pulvérisation. L'agent d'écoulement gazeux pénétrant dans la vanne de commutation est dirigé dans le cylindre et s'écoule ensuite dans la chambre ménagée dans ce cylindre puis, par les tubes de Jonction, dans l'espace annulaire ou dans celui des deux canaux coaxiaux formant le canal extérieur en entrant enfin dans le réservoir. Dès que le liquide de nettoyage arrive, le flotteur sphérique flotte dans le cylindre Jusqu'à ce qu'il ferme l'ouverture de la chambre ménagée dans le cylindre0 Autour de la chambre, l'agent de nettoyage liquide continue à s'écouler dans le cylindre et à travers l'embouchure du tube maintenant dégagée pour aboutir à la tête de pulvérisation. On décrira maintenant des exemples d'exécution de l'invention faisant apparaitre d'autres particularités de l'invention en référence au dessin annexé, dans lequel la figure 1 est une coupe schématique d'un raccordement de réservoir selon l'invention avec vanne de commutation selon une première forme d'exécution la figure 2 est une vue de dessus d'un disque de la vanne de commutation selon la figure 1, qui sépare l'un de l'autre les canaux coaxiaux la figure 3 est une coupe schématique d'un raccord de réservoir selon l'invention avec une vanne de commutation selon une seconde forme d'exécution la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3 ; et la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V de la figure 3. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement en coupe un dispositif selon l'invention. Dans un dessus de réservoir 1 qui se trouve sur la face supérieure d'un réservoir non représenté est découpée une ouverture de raccordement 2 à laquelle on a soudé extérieurement une tubulure de raccordement3établie d'une conformation normale.A la tubulure de raccordement est fixée, par vissage d'un écrou à raccord 4, l'enveloppe 5 d'une vanne de commutation, l'entrée de cette enveloppe étant reliée, également par un vissage d'un écrou a raccord normal 6, à la conduite de Jonction 7 par laquelle est amené un agent d'écoulement gazeux ou un agent de nettoyage liquide La tubulure de raccordement 3 présente une rainure annu- laire 8 dans laquelle est disposé un anneau d'étanchéité 9. Sur cet anneau d'étanchéité repose un disque 10 fermant la tubulure de raccordement et présentant un trou central å travers lequel passe un tube 11. Dans le voisinage immédiat du tube 11, le disque présente des perforations 12. Sur la face du disque 10 opposée à l'anneau d'étanchéité 9 est disposé un second anneau d'étanchéité 13. Sur le second anneau d'étanchéité 13 presse une collerette de base inférieure de l'enveloppe 5 quand l'écrou à raccord 4 est serré, le disque 10 étant pressé également contre l'anneau d'étanchéité 9 de sorte qu'un assemblage solide et étanche est établi entre le disque 10, la tubulure de raccordement 3 et l'enveloppe 5. A l'extrémité inférieure du tube 11 pénétrant dans l'intérieur du réservoir à travers le dessus 1 de celui-ci est disposée une tête de pulvérisation non représentée qui répartit sur les parois intérieures du réservoir l'agent de nettoyage liquide s'écoulant par le tube. L'extrémité du tube 11 pénétrant dans l'enveloppe 5 à travers le trou ménagé dans le disque 10 guide une bague 14 mobile axialement sur le tube. La bague mobile s'étend radialement assez loin du tube pour pouvoir recouvrir les perforations 12 ménagées dans le disque îOo A la bague coulissante 14 est associé un ressort de compression 15 soumis à une précontrainte et maintenant la bague coulissante en soulèvement à l'écart du disque par la force de sa précontrainte.Pour la retenue de la bague coulissante, le tube est muni vers son embouchure d'un anneau de retenue 16. La figure 2 représente une vue de dessus du disque 10. Sur cette figure, on voit que les parforations 12 sont constituées par des trous allongés en arcs de cercle qui entourent le tube 11 engagé à travers le disque. le vanne de commutation fonctionne comme indiqué ci-aprèssO A travers la conduite de Jonction 7 s'écoule l'agent d'écoulement gazeux amené dans l'enveloppe 5 de la vanne de commutation0 Le ressort 15 soulève la bague coulissante 14 de sorte que les perforations 12 du disque 10 sont découvertes. L'agent d'écoulement gazeux peut donc s'écouler à travers les perforations du disque en pénétrant dans l'intervalle annulaire entre le tube 11 et la tubulure de r ccordement 3 qui constitue celui des canaux coaxiaux d'amenée de l'agent d'écoulement gazeux ou de l'agent de nettoyage liquide qui forme le canal extérieur.A partir de l'espace annulaire entre le tube 11 et la tubulure de raccordement 3, l'agent d'écoulement gazeux pénètre directement dans l'espace intérieur du réservoir à travers l'ouverture de raccordement 2 ménagée dans le dessus du réservoir. Dès que l'agent de nettoyage liquide arrive par la conduite de Jonction 7 dans l'enveloppe 5 de la vanne de commutation, une pression de liquide s'établit dans l'enveloppe et presse la bague coulissante 14 contre le disque 10 en s'opposant à la force du ressort de compression 15, de sorte que les perforations 12 du disque sont obturées par la bague coulissante 14. L'agent de nettoyage liquide s'écoule donc à travers le tube Il qui est celui des canaux coaxiaux formant le canal intérieur et parvient à la tête de pulvérisation non représentée qui est portée à une certaine distance du dessus 1 du réservoir. Une caractéristique complémentaire importante de l'invention consiste en ce que le diamètre de la tubulure de raccordement est plus grand que le diamètre de la tête de pulvérisation portée par le tube 11 de façon qu'après dévissage de l'écrou à raccord 4 la tête de pulvérisation puisse être enlevée très facilement du réservoir avec la vanne de commutation. Le montage sur un réservoir existant des dispositifs selon l'invention est rendu très facile par cette disposition. La figure 3 montre un dispositif selon l'invention pour l'introduction d'un agent d'écoulement gazeux et d'un agent de nettoyage liquide avec utilisation d'une autre forme d'exécution de la vanne de commutation. Le dessin montre la vanne de commutation en coupe schématique. Dans cette forme d'exécution, l'enveloppe 5 de la vanne de commutation est cylindrique et se fixe également sur une tubulure de raccordement normalisée 3 au moyen d'un écrou à raccord 4 habituel. A la partie supérieure de l'enveloppe cylindrique 5 est prévu un vissage 6 par écrou à raccord analogue pour l'assemblage à l'enveloppe 5 de la conduite de jonction 7 destinée à l'amenée de l'agent d'écoulement gazeux, par exemple CO2, et d'un agent de nettoyage liquide, par exemple de l'eau.Le tube 11, qui porte à son extrémité s'étendant dans le réservoir une tête de pulvérisation non représentée, débouche dans cet exemple d'exécution dans un cylindre 17 qui s'étend jusqu'à l'extrémité supérieure de l'enveloppe 5 portant le filetage mâle de la fixation 6 par un écrou à raccord et est pratiquement suspendu, à son exttémité supérieure, par un moyen de fixation approprié, par exemple par des cordons de soudure. Le cylindre constitue ainsi pratiquement un racoordement entre le tube 11 et la conduite de jonction 7. Dans le cylindre sont logées des plaques de guidage 18 s'étendant radialement vers l'intérieur et est ménagée une chambre n qui est fermée vers la conduite de Jonction 7 mais ouverte vers le tube 11. Le côté ouvert de la chambre ainsi que l'embouchure du tube Il forment des sièges d'étanchéité 20 et 21 pour un flotteur sphérique 22 guidé par les plaques de guidage 18. La chambre présente des tubes de Jonction 23 s'étendant radialement qui conduisent à des ouvertures dans la paroi latérale du cylindre 17. La figure 4 représente une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3. Les mêmes éléments sont indiqués par les mêmes chiffres de référence. D'après cette figure, on voit que les plaques de guidage 18 s'avancent radialement dans l'espace intérieur du cylindre 17 et guident le flotteur sphérique 22. La figure 5 représente une coupe selon la ligne V-V de la figure 3o Les mimes éléments sont indiqués par les mêmes chiffres de référence, D'après cette figure, on voit que la chambre 19 à l'intérieur du cylindre 17 présente vers le bas une ouverture qui constitue un siège d'obturation 20 pour le flotteur sphérique. A partir de la chambre 19, des tubes de Jonction 23 s'étendent en direction radiale à travers la paroi du cylindre 17 pour déboucher dans un passage annulaire 24 entouré par l'enveloppe 5 et formant celui des canaux coaxiaux qui constitue le canal extérieur pour amener l'agent d'écoulement gazeux dans la cavité intérieure du réservoir à travers le dessus 1 du réservoir.Celui des canaux coaxiaux formant le canal intérieur est constitué par l'intérieur du cylindre 17 ainsi que par le tube Il qui lui est raccordé et qui s'étend jusqu'à la tête de pulvérisation. Le dispositif fonctionne comme indiqué ci-après. Lors de l'amenée de l'agent d'écoulement gazeux, par exemple C02 , dans la cavité intérieure du réservoir, le flotteur sphérique 22 repose à l'intérieur du cylindre 17 sur son siège d'obturation 21 qui est constitué par l'em- bouchure du tube 11. L'agent d'écoulement gazeux passe de la conduite de Jonction 7 au cylindre et s'écoule sur les côtes de la chambre 19 et par les tuyaux de Jonction 23 disposés comme des rayons en franchissant la partie inférieure de la chambre où se trouve l'ouverture qui constitue le siège d'obturation 20.L'agent d'écoulement gazeux pénétrant dans la chambre sort de celle-ci par les tubes de jonction 23 et pénètre dans le passage annulaire 24 entre le cylindre 17 et l'enveloppe 5 de la vanne de commutation pour s'écouler à travers la tubulure de raccordement 3 en pénétrant dans la cavité intérieure du réservoir sous le dessus 1 de ce réservoir. Si un agent de nettoyage liquide, par exemple de l'eau, est amené par la conduite de jonction 7, le cylindre 17 se remplit d'abord, de sorte que le flotteur sphérique 22 se soulève du siège 21 en haut du tube 11 Jusqutà ce qu'il s'applique, en étant guidé par les plaques de guidage 18, contre le siège 20, ce qui ferme la chambre 19. L'embouchure du tube 11 est maintenant découverte de sorte que l'agent de nettoyage liquide provenant de la conduite de Jonction peut s'écouler directement à travers le cylindre dans le tube conduisant à la tête de pulvérisation. R E V E N D I C A T I O N S. lo Dispositif appliqué à un réservoir de liquide pour l'amenée d'un agent d'écoulement gazeux et d'un agent de nettoyage liquide par une seule conduite de raccordement disposée au-dsssus de la face supérieure du réservoir, permettant sélectivement l'amenée de l'agent d'écoulement gazeux ou de l'agent de nettoyage liquide et associé à une vanne de commutation qui, lors de l'amenée d'agent de nettoyage liquide, ferme le passage d'admission de l'agent d'écoulement gazeux et conduit l'agent de nettoyage à une tête de pulvérisation disposée à petite distance de la face supérieure du réservoir à l'intérieur de celui-ci, caractérisé par le fait que la vanne de commutation présente vers sa sortie des canaux coaxiaux qui aboutissent à une seule tubulure de raccordement (3) sur la face supérieure du réservoir, que lrun des canaux pénètre par la tubulure de raccordement à l'intérieur du réservoir Jusqu'à la tête de pulvérisation et que la vanne de commutation comprend un clapet qui ferme l'un des canaux coaxiaux lors de l'amenée de liquide de nettoyage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que celui des canaux coaxiaux qui forme le canal intérieur est un tube aboutissant à la tête de pulvérisation. 3o Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que, comme clapet, on prévoit un anneau à soulèvement (14) mobile axialement sur le tube (11) contre une force de précontrainte déterminée lors de l'arrivée de liquide de nettoyage, cet anneau pouvant se presser en position d'obturation contre des perforations de passage (12) pour l'agent d'écoulement gazeux dans la zone du passage annulaire constituant l'embouchure de celui des canaux coaxiaux qui forme le canal extérieur en entourant le tube à l'intérieur de l'enveloppe (5) de la vanne de commutation. 40 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, comme clapet, on utilise un flotteur. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le flotteur est une sphère flottante (22) s'appliquant sur l'embouchure du tube (11). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 4 et 5, caractérisé par le fait qu'entre l'entrée de la conduite de raccordement (7) et l'embouchure du tube (11) est disposé un cylindre (17) entourant la sphère flottante (22) et portant vers le haut une chambre (19) qui est ouverte vers l'embouchure du tube et dont le diamètre est plus faible que le diamètre du cylindre, cette chambre présentant des tubes de raccordement (23) qui s'étendent radialement en étant en communication avec l'intérieur de la chambre et avec un passage annulaire (24) entourant le cylindre à l'intérieur de l'enveloppe (5) de la vanne de commutation9 de sorte que l'espace annulaire débouche dans celui des deux canaux coaxiaux qui constitue le canal extérieur.