Brevet FR2497181A1 — publié le 19820702

L'invention concerne une soupape à coulisse pour des récipients à marchandises en vrac à introduction verticale du produit en vrac, se composant d'un dispositif coaxial par rapport à l'orifice d'entrée du récipient et formé d'un cône de déviation et d'un tiroir tubulaire qui peut être déplacé pneumatiquement et qui, en position d'ouverture, dégage une fente annulaire d'entrée, tandis qu'en position de fermeture, il s'applique par son bord supérieur contre une surface d'étan- chéité maintenue à l'àbri du courant de produit en vrac. Une soupape à coulisse de ce genre fait partie de l'état actuel de la technique.Une vanne de canalisation fonctionnant suivant un principe analogue, est en outre connue d'après le brevet allemand n0 16 75 371. Dans le premier modèle, le cône de déviation, dressé sur des montants, est placé sur la bride supérieure de raccordement d'un tube qui s'ouvre dans le réci- pient à marchandises en vrac et qui sert de guide étanche pour le tiroir tubulaire qui est raccordé à la tige de piston d'un ensemble cylindre/piston logé dans un prolongement tubulaire du cône de déviation, le bord supérieur du tiroir tubulaire affleurant à peu près, en position d'ouverture de ce dernier, la bride de raccordement qui peut être par exemple raccordée à la bride de l'orifice de sortie d'une trémie d'alimentation. Pour la fermeture, le tiroir tubulaire est déplacé vers le haut, jusqu'à ce que son bord supérieur vienne s'appliquer contre une surface d'étanchéité qui est située au-dessus du bord inférieur du prolongement tubulaire du cône de déviation et est ainsi maintenu à l'abri du produit en vrac. Cette forme de construction a pour avantage d'assurer la fermeture en toute sécurité, môme dans le courant de produit en vrac. Mais elle a pour inconvénient que la soupape à coulisse est située com- plètement en dehors du récipient à marchandises en vrac pour lequel elle est prévue et qu'il n'est pas possible de raccorder simplement une conduite de transport pour le chargement: au lieu de cela, on est obligé d'utiliser une trémie d'alimenta- tion spéciale ou un réservoir intermédiaire comportant une décharge en forme d'entonnoir. Du fait que le récipient asso- cié est fréquemment mis sous pression, un autre inconvénient de la forme de construction connue consiste en ce qu'au moins deux garnitures d'étanchéité tenant la pression sont nécessaires, à savoir la garniture d'étanchéité pour le bord supérieur du tiroir tubulaire et la ou les garnitures d'étanchéité entre la surface latérale du tiroir tubulaire et le tube qui lui sert de guide. Par ailleurs, il estfâcheux que, dans le cas de réci- pients à marchandises en vrac mis sous pression, le tiroir tubulaire s'ouvre inopinément, à savoir dans le cas o l'ensem- ble cylindre/piston perd son étanchéité ou son fluide d'action- nement, en général l'air comprimé, fait défaut. L'invention a pour but de fournir une soupape à coulisse du genre défini dans le préambule, qui soit exempte des défauts et inconvénient évoqués ci-dessus, c'est-à-dire qui puisse être logée à l'intérieur du récipient à marchandises en vrac, qui ne présente qu'une garniture d'étanchéité soumise aux efforts de pression et qui soit en toute sécurité à l'abri d'une ouverture inopinée en cas de défaillance du dispositif de commande du tiroir tubulaire. D'après l'invention, ce but est atteint par le fait que le cône de déviation est disposé au-dessous de l'orifice d'en- trée, présente à sa base un plus grand diamètre que cet orifice d'entrée et sert de guide pour le tiroir tubulaire qui l'entoure, tiroir dont la surface d'extrémité inférieure est fermée par une plaque de fond et dont le bord supérieur est, en position d'ouverture, à peu près au ras de la surface conique du cône de déviation, et par le fait que la surface d'étanchéité est située au-dessus de l'orifice d'entrée. Mis à part le fait qu'il est ainsi possible de loger la soupape à coulisse à l'intérieur du récipient à marchandises en vrac en conservant l'avantage d'une fermeture sire, même dans le courant du produit en vrac, on parvient de la sorte à ce qu'en position de fermeture du tiroir tubulaire, la cavité intérieure de celui-ci reÉte sans pression, ce qui fait qu'une garniture d'étanchéité placée dans la surface de guidage de ce tiroir tubulaire n'est exposée à aucun effort de pression, tandis qu'en môme temps la pression différentielle qui agit sur la plaque de fond du tiroir tubulaire a tendance à maintenir le tiroir tubulaire en position de fermeture, ce qui fait que celui-ci est dans une large mesure à l'abri d'une ouverture inopinée ou prématurée, même en cas de défaillance de son dis- positif de commande, aussi longtemps que le récipient à marchan- dises en vrac se trouve encore sous pression. Des formes de réalisation et des développements avanta- geux de la soupape à coulisse suivant l'invention seront décri- tes ci-après en référence au dessin annexé. Sur les dessins annexés, la soupape à coulisse suivant l'invention est représentée schématiquement et de manière sim- plifiée, sous une forme de réalisation choisie à titre d'exemple. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale de la soupape à coulisse. La figure 2 est une représentation en perspective d'une partie de la soupape à coulisse de la figure 1. D'après la figure 1, la soupape à coulisse comprend une bride 2 qui est fixée par vissage au couvercle à rebord 1 (qui n'est ici qu'indiqué) d'un récipient à marchandises en vrac et qui entoure un tube d'admission 3 dont la bride d'assemblage 4 peut être raccordée à la décharge d'un silo de marchandises en vrac ou une quelconque autre alimentation en marchandises en vrac. L'orifice inférieur du tube d'admission 3 constitue l'o- rifice d'entrée. Dégageant une large fente annulaire d'entrée, il est disposé, en face de l'orifice d'entrée, un cône de dévia- tion 5 qui prend appui sur un anneau 6 qui est suspendu de son côté à trois montants creux 7 à 9 (voir figure 2), lesquels pas- sent à travers la bride 2 et sont fixés à celle-ci. L'anneau 6 présente une surface extérieure cylindrique qui sert de guide pour un tiroir tubulaire 10 et qui contient une garniture d'étanchéité, par exemple une bague torique 11, insérée dans une gorge. Dans la position de fermeture représentée, le bord supérieur 12 du tiroir tubulaire 10 vient s'appliquer contre une garniture d'étanchéité annulaire 13 qui est insérée, sur la face inférieure de la bride 2, dans un épaulement annulaire 14 biseauté de façon correspondante au bord supérieur 12 du tiroir tubulaire 10. L'extrémité inférieure du tiroir tubulaire 10 est fermée par une plaque de fond 15. Sur cette plaque de fond s'appuie la tige de piston d'un ensemble cylindre/piston 16 qui est monté sur une plaque de support 17 qui est raccordée à son tour à l'anneau 6 par trois tiges (voir figure 2) 18, 19 et 20. L'en- semble cylindre/piston 16 est de préférence du type à double effet et il reçoit son fluide de manoeuvre, en général de l'air comprimé, par les montants creux 7, 8 et par des tuyaux souples 21, 22 (qui ne sont qu'indiqués sur la figure) qui sont en com- munication avec les montants tubulaires 7, 8 par des raccords de tuyauterie et des forures correspondantes dans l'anneau 6. La course du piston de l'ensemble cylindre/piston 16 est dimensionnée de telle manière que dans la position d'ouverture non représentée, le bord suprieur 12 du tiroir tubulaire 10 soit au ras de la surface conique du cône de déviation 5. Pour si- gnaler la position de fermeture et la position d'ouverture, il peut être disposé, dans l'espace entre le cône de déviation 5 et la plaque de fond 15, des interrupteurs de position extrême (non représentés) dont les fils de connexion passent à travers le troisième montant 9, non visible sur la figure 1, vers l'ex- térieur. Dans la position d'ouverture du tiroir tubulaire 10, le produit en vrac sort du tube d'entrée 3, traverse la fente annulaire délimitée par l'orifice de ce tube et par le cône de déviation 5 et s'écoule tout autour du tiroir tubulaire 10 dans le récipient. Le prolongement du tube d'entrée 3 vers le bas au-delà de la bride 2 a pour effet qu'il ne peut pas parve- nir de produit en vrac dans la région de l'épaulement annulaire 14 de la bride 2 contenant la garniture d'étanchéité 13, même dans le cas o l'admission est interrompue par élévation pré- maturée du tiroir tubulaire 10: au lieu de cela, le remplissage du récipient se poursuit jusqu'à ce que l'écoulement de produit en vrac cesse, lorsqu'est atteint l'angle naturel de repos de ce produit. Après l'élévation du tiroir tubulaire 10, le bord su- périeur de celui-ci est rendu étanche par application contre la garniture d'étanchéité 13. Même lorsque le récipient est mis sous pression, tout l'espace entouré par le tiroir tubulaire 10 reste sans pression. On évite de la sorte que la garniture d'étanchéité 11, soumise à des efforts mécaniques par les mou- vements ascendant et descendant du tiroir tubulaire 10, soit encore exposée à un effort supplémentaire du fait de pressions différentes sur ses deux côtés. Par ailleurs, on parvient aussi à ce que la plaque de fond 15 du tiroir tubulaire 10 se compor- te comme une tête de piston, ce qui fait que le tiroir tubulai- re 10 est pressé d'autant plus fortement contre la garniture d'étanchéité 13 que la pression est plus élevée dans le récipient à marchandises en vrac. En outre, dans l'éventualité d'un défaut au niveau de l'ensemble cylindre/piston 16, le tiroir tubulaire est ainsi maintenu en toute sécurité dans sa position de fermeture, jusqu'à ce.que la pression dans le récipient soit fortement abaissée. La figure 2 montre le cône de déviation 5, suspendu aux montants 7 à 9, sur l'anneau 6 comportant la garniture d'étan- chéité 11, ainsi que l'ensemble cylindre/piston 16, partiellement découpé, qui repose sur sa plaque de support 7, laquelle est raccordée de son côté à l'anneau 6 par les tiges 18, 19, 20. En outre, on peut voir sur la figure 2 que pour accroître la sécu- rité contre une ouverture prématurée de la soupape à coulisse, il est monté, sur la tige de piston 23 de l'ensemble cylindre/ piston 16, un ressort hélicoïdal de compression 24 qui peut être dimensionné de telle manière qu'à l'état détendu, c'est-à-dire dans la position de fermeture du tiroir tubulaire 10, il com- pense approximativement le poids propre de celui-ci. REVENDICATIONS ______________ 1. Soupape à coulisse pour des récipients à marchandi- ses en vrac dans lesquels le chargement du produit en vrac s'ef- fectue verticalement, se composant d'un dispositif coaxial par rapport à l'orifice d'entrée du récipient et formé d'un cône de déviation et d'un tiroir tubulaire qui peut être déplacé pneu- matiquement et qui, en position d'ouverture, dégage une fente annulaire d'entrée, tandis qu'en position de fermeture, il s'applique par son bord supérieur contre une surface d'étan- chéité maintenue à l'abri du courant de produit en vrac, carac- térisée en ce que le cône de déviation (5) est disposé au-dessous de l'orifice d'entrée, présente à sa base un plus grand diamètreque cet orifice d'entrée et sert de guide pour le tiroir tubulaire (10) qui l'entoure, tiroir dont la surface d'extrémité inférieure est fermée par une plaque de fond (15) et dont le bord supérieur (12)est., en position d'ouverture, à peu près au ras de la surface conique du cône de déviation (5), et en ce que la surface d'étanchéité (14) est située au-dessus de l'orifice d'entrée. 2. Soupape à coulisse selon la revendication 1, carac- térisée en ce que le cône de déviation (5) est fixé par suspen- sion à des montants tubulaires (7, 8, 9) qui sont situés à l'intérieur de l'espace annulaire entre le tube d'entrée (3) qui constitue par son orifice l'orifice d'entrée et le tiroir tubu- laire (10). 3. Soupape à coulisse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le cône de déviation (5) porte un ensemble cylindre/piston (16) qui est disposé au-dessous de lui et dont la tige de piston (23) est raccordée par vissage à la plaque de fond (15) du tiroir tubulaire (10). 4. Soupape à coulisse selon la revendication 3, carac- térisée en ce que -l'ensemble cylindre/piston (16) contient un ressort hélico!dal de compression (24) qui prend appui sur son piston et qui compense approximativement le poids du tiroir tubulaire (10). 5. Soupape à coulisse selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce que le fluide moteur peut parvenir à l'en- semble cylindre/piston (16) par les montants tubulaires (7, 8, 9) qui portent le cône de déviation (5). 6. Soupape à coulisse selon l'une quelconque des reven- ditions 1 à 5, caractérisée en ce que l'un des montants tubu- laires contient des fils électriques de jonction pour des inter- rupteurs de positions extrêmes pour le tiroir tubulaire (10), interrupteurs qui sont disposés au-dessous du cône de déviation. 7. Soupape à coulisse selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisée en ce que le cône de déviation (5) se poursuit, au niveau de son plus grand diamètre, en une surface cylindrique qui sert de surface de guidage pour le tiroir tubulaire (100). 8. Soupape à coulisse selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 7, caractérisée en ce que la partie du tube d'en- trée (3) comprise entre le plan qui contient la surface d'étanchéité et l'orifice d'entrée constitue l'écran qui met la surface d'étanchéité (14) à l'abri du courant de produit en vrac.