Brevet FR2516497A1 — publié le 19830520

- Dispositif terminal d'installation de ravitaillement en carburant La présente invention concerne les dispositifs termi- naux d'installations de ravitaillement en carburant, du type destiné à être monté à l'extrémité d'un conduit flexible alimenté en carburant sous pression et comportant un boîtier muni de moyens d'accouplement rapide avec l'embout, d'un accrocheur contenant un filtre. L'invention trouve une application particulièrement importante, bien que non exclusive, dans le domaine du remplissage des réservoirs des avions de transport gros porteurs à partir de camions citernes Le camion porte une pompe qui débite le carburant à travers un filtre à mailles fines dans le flexible Le dispositif terminal se raccorde par son accrocheur au réservoir de l'avion Un filtre supplémentaire, à larges mailles, doit être prévu dans le dispositif terminal pour retenir les limailles ou particules de rouille provenant du flexible, ainsi que les pièces qui peuvent s'y trouver accidentellement. Il existe déjà de très nombreux dispositifs destinés à permettre le raccordement d'un conduit flexible avec un réservoir Le brevet FR 1 333 660 décrit un tel dispositif terminal dont le filtre est placé dans l'obturateur d'une vanne boule dont le boîtier comprend un orifice transversal obturable par un bouchon étanche Non seulement la vanne permet d'interrompre la communication entre le flexible et l'accrocheur, mais encore elle permet, lorsqu'elle est en position fermée, d'extraire le filtre par l'orifice pour vérification et, éventuellement, remplacement L'apparition des avions gros porteurs, dont les réservoirs ont une grande contenance, a conduit à augmenter les débits de remplissage à assurer, donc les vitesses et les pressions motrices. Pour que les pertes de charge correspondantes ne soient pas excessives, il est nécessaire de donner au filtre une surface filtrante trop importante pour que le filtre trouve place dans la boule Etant donné qu'il est nécessaire que le dispositif terminal autorise un accès facile au filtre, pour permettre une vérification fréquente (pratiquement une fois par semaine environ), la société demanderesse a -2- réalisé des dispositifs du type ci-dessus défini dont le filtre est retenu par les moyens d'accouplement rapide On peut ainsi ôter le filtre, le vérifier et éventuellement le changer par des opérations simples Mais on peut craindre des désaccouplements intempestifs des moyens d'accouplement alors que l'installation débite du carburant, ce qui se traduit par des risques d'incendie si le débit est élevé. En effet, la vanne et/ou les moyens d'intérruption du débit prévus sur la pompe ou la citerne n'interrompent le débit qu'avec un retard tel que-des volumes importants de carbu- rant peuvent se déverser à l'extérieur. La présente invention vise à fournir un dispositif du type ci-dessus défini répondant mieux que ceux antérieure- ment connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il évite tout déversement important en cas de désaccouple- ment intempestif. Dans ce but, l'invention propose notamment un dispo- sitif dans lequel le boîtier comporte une soupape à clapet à déplacement axial et l'embase du filtre comporte des moyens de butée coopérant avec le clapet pour le maintenir en posi- tion d'ouverture lorsque l'embout contenant le filtre est fixé au bottier. Cette disposition suivant l'invention offre un avantage supplémentaire: la soupape à clapet reste fermée si l'embout est fixé sur le boîtier sans que le filtre soit en place On évite ainsi d'alimenter des réservoirs alors que le filtre n'est pas en place Il s'agit là d'un progrès d'autant plus important que l'on a noté par le passé des oublis fréquents de remise en place du filtre lors du remon- tage. Dans la pratique, les moyens de butée pourront prendre de nombreuses formes différentes Il semble toute- fois avantageux de les réaliser sous forme d'une barrette transversale solidaire de l'embase du filtre et coopérant avec une tige prolongeant le clapet L'embase sera géné- ralement pincée entre l'embout et la partie du boîtier munie des moyens d'accouplement rapide de façon à être automatiquement dégagée lors du désaccouplement Le clapet sera en général guidé par coulissement d'un prolongement 3 - tubulaire sur une queue solidaire d'un corps fixé dans le boîtier et délimitant avec lui un passage annulaire de circulation du carburant Le corps et le clapet seront profilés pour imposer une perte de charge aussi faible que possible au carburant lorsque la soupape est en position d'ouverture Le prolongement et la queue délimitent avanta- geusement une-chambre reliée à l'intérieur du boîti*er par un trou calibré de façon à constituer un amortisseur ou "dashpot" ralentissant le mouvement de fermeture de la soupape pour éviter les surpressions brutales en cas de désaccouplement, surpressions qui seraient susceptibles d'endommager l'installation. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un dispositif qui en constitue un mode particulier de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et de la comparaison qui en est faite avec un dispositif suivant l'art antérieur La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels la figure l montre un dispositif terminal de type connu, la figure 2 est une vue en perspective, avec des parties arrachées, montrant un dispositif constituant un mode particulier de réalisation de l'invention, la figure 3 montre, en coupe suivant un plan passant par l'axe, le mode de coopération du filtre et de la soupape. Le dispositif montré schématiquementen figure l comprend un accrocheur 10 destiné à se monter sur un orifice de réservoir et équipé d'un embout il de liaison avec un boîtier 12 contenant une vanne boule d'obturation 13 La vanne boule 13 permet de séparer une entrée 14, prévue pour se raccorder à un flexible, d'un manchon de sortie 15 équipé de moyens d'accouplement rapide avec l'embout 11 Dans le mode de réalisation représenté, ces. moyens d'accouplement ou raccordement rapide 16 compor- tent une série de billes 17 destinées-à s'engager dans des logements du raccord, pouvant se déplacer radialement dans des trous radiaux du manchon 15 Les moyens de raccordement rapide comprennent encore une bague 18 251649 Z présentant une face interne en forme de came qui, suivant la position angulaire de la bague, maintient les billes 17 enfoncées (figure 1) ou au contraire les libère Des moyens d'immobilisation de la bague 18 en rotation compor- tent un loquet 19 monté dans une chape solidaire de la bague 18, repoussé par un ressort dans la position montrée en figure 1 et pouvant basculer autour d'un axe 20 dans la direction indiquée par la flèche f Lorsque le loquet 19 est libre, il interdit le basculement d'un loquet transversal 21, également basculant, interdisant la rota- tion de la bague 18 sur le manchon 15 lorsqu'il est dans la position de repos montrée en figure 1. L'embout 11 contient le filtre 22, en double cône pour augmenter la surface filtrante L'embase 23 de ce filtre est pincée entre l'embout 11 et le boîtier, de façon à se trouver libérée lors du désaccouplement des moyens de raccordement rapide Ainsi, le filtre peut être vérifié ou changé chaque fois que l'accouplement rapide est désaccouplé, que ce soit pour vérification ou pour changement de l'accrocheur 10 La vanne boule 13 n'a plus pour but que de permettre l'obturation de l'extrémité du flexible d'alimentation relié à la vanne. L'accrocheur peut être de type quelconque Dans le cas illustré, il comprend une tete d'accrochage 21 entraînée en rota- tion à l'aide d'un volant 27, d'une manette 25 qui permet d'ouvrir ou de fermer une soupape lorsque I'accrocheur est accou Dlé, et un régu- lateur incorporé permettant de maintenir la pression à une valeur déterminée (typiquement 3,5 bars), visible sur un manomètre 26 Le boîtier de l'accrocheur proprement dit est solidarisé de l'embout 11 par des moyens qui, dans le cas illustré en fig 1, sont constitués par des billes'de verrouillage longitudinal et des vis de blocage en rotation. Un tel dispositif permet de changer aisément l'accrocheur et/ou le filtre Il assure également une grande sécurité de verrouillage: on voit que, pour sépa- rer l'embout du boîtier de vanne, il faut appuyer sur la partie crantée du loquet 19 pour soulever son bec, et appuyer sur le loquet 21 pour le dégager du loquet 19 - avant de faire tourner la bague 18 Mais, d'une part, cette grande sécurité n'est pas obtenue avec tous les types de raccords d'accouplement rapide et, d'autre part, rien n'indique, si le filtre 22 est bien en place. Dans le dispositif suivant l'invention représenté à titre d'exemple sur les figures 2 et 3 (o les organes correspondant à ceux déjà représentés portent le même numéro de référence), les moyens d'obturation contenus dans le boîtier sont constitués par une soupape à clapet à guidage axial Le clapet 28 présente une face aval conique destinée à venir s'appliquer de façon étanche contre un joint 29 porté par le boîtier A l'opposé de la face co- nique, le clapet présente un prolongement tubulaire 30 qui coulisse axialement sur une queue 31 d'un corps 32 soli- darisé de la paroi du boîtier par des ailettes 33 Un ressort de rappel 34 interposé entre le clapet et le corps tend à amener le clapet en position de fermeture, ainsi que les efforts hydrodynamiques lorsque du carburant traverse le dispositif La paroi interne du boîtier, le corps 31 et le clapet 28 sont profilés de façon à réduire les pertes de charge subies par le carburant à la traversée du dispo- sitif. Le clapet 28 et le filtre 22 comportent des moyens coopérant pour maintenir le clapet 28 en position d'ouver- ture aussi longtemps que l'embout 11 (non représenté sur la figure 3) contenant le filtre est accouplé au boîtier. Ces moyens comportent, dans le cas représenté en figures 2 et 3, une barrette transversale 35 solidaire de l'embase 23 du filtre et une tige 36 prolongeant le clapet vers l'avant Lorsque le dispositif est monté, la barrette 35 maintient le clapet 28 en position de pleine ouverture, contre le corps 32 Si, au contraire, le filtre n'est pas en place, le ressort 34 ramène le clapet 28 sur son siège. En cas de désaccouplement intempestif alors que le dispositif débite, l'action combinée du ressort 34 et des forces hydrodynamiques risque de projeter brutalement le clapet 28 sur son siège et de créer des surpressions incompatibles avec la tenue du flexible Pour écarter 6 - cette difficulté, on réduit la communication entre la chambre 37 ménagée par la queue 31 et le prolongement 30, et l'extérieur à un orifice calibré 38 On constitue ainsi un "dashpot"-qui freine la fermeture du clapet et limite la surpression Le trou calibré 38 a un diamètre choisi pour limiter les surpressions A une valeur compa- tible avec la tenue-des composants de l'installation (typiquement 8 bars) tout en évitant un déversement excessif de carburant A titre d'exemple, on peut indiquer que ce résultat est atteint en donnant au trou un diamètre de l'ordre du millimètre dans le cas d'une installation prévue pour fournir un débit de l'ordre de 80 m 3/h. Le dispositif est susceptible de nombreuses réalisa- tions autres que celle qui a été décrite à titre d'exemple et il doit être entendu que la portée du présent brevet s'étend à toute variante restant dans le cadre des équiva- lences. REVENDICATIONS 1 Dispositif terminal d'installation de ravitail- lement en carburant, destiné à être monté à l'extrémité d'un conduit flexible alimenté en carburant sous pression et comportant un boîtier muni de moyens d'accouplement rapide avec un embout accrocheur contenant un filtre, caractérisé en ce que le-boîtier comporte une soupape à clapet ( 28) à déplacement axial et en ce que l'embase ( 23) du filtre comporte des moyens de butée coopérant avec le clapet pour le maintenir en position d'ouverture lorsque l'embout ( 11) contenant le filtre ( 22) est fixé au bottier. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens de butée comprennent une barrette transversale ( 35) solidaire de l'embase et coopérant avec le clapet, éventuellement prolongé par une tige ( 36) de contact avec la barrette. 3 Dispositif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'embase du'filtre est prévue pour être immobilisée entre l'embout ( 11) et le boîtier de façon à être dégagée lors du désaccouplement des moyens d'accouplement rapide. 4 Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la soupape comprend des moyens de guidage axiaux constitués par un prolongement ( 30) du clapet coulissant sur une queue ( 31) d'un corps central ( 32) solidarisé du boîtier. Dispositif suivant la revendication 4,-caracté- risé en ce que le clapet ( 28) et le corps ( 32) sont profilés de façon à réduire les pertes de charges imposées à l'écoulement de carburant lorsque la soupape est ouverte. 6 Dispositif terminal suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la queue ( 31) et le prolonge- ment ( 30) délimitent une chambre ( 37) reliée à l'intérieur du boîtier par un orifice calibré ( 38) agissant en dashpot pour freiner la fermeture de la soupape. 7 Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le clapet présente une face plate arrière et une face avant conique destinée à venir s'appliquer sur un siège comprenant un 8 - joint serré entre deux pièces du bottier dont l'une sert également d'appui à l'embase du filtre.