Brevet FR2524173A1 — publié le 19830930

Système de remplissage d'un réservoir à liquide. La présente invention concerne un système de remplissage d'un réservoir à liquide et plus particulièrement un système de remplissage automatique de citernes de duits pétroliers. De nombreux dispositifs automatiques et limiteurs de niveau existent et donnent satisfaction. La plupart des limiteurs connus comportent des conduits d'alimentation constitués notamment par un conduit d'arrivée raccordable à une extrémité d'une canalisation d'amenée de liquide dont l'autre extrémité est raccordée à une vanne de commande montée sur le camion-citerne ou autre source de liquide, le conduit d'arrivée communiquant avec un conduit de remplissage introduit en partie dans ledit réservoir a remplir. Un dispositif automatique limiteur de niveau est généralement interposé entre le conduit d'arrivée et le conduit de remplissage.Un tel dispositif comprend un clapet interposé entre le conduit d'arrivée et le conduit de remplissage, ledit clapet étant lié a une cloison mobile de manière a délimiter, en arrière du clapet, une chambre fermée ; un orifice calibré est ménagé dans le clapet pour établir une fuite entre le conduit d'arrivée et la chambre fermée qui est reliée à la tige creuse d'un flotteur disposé à l'intérieur du réservoir ; un ressort taré, monté derrière le clapet sollicite ce dernier vers la position de fermeture sur son siège. -Un autre dispositif plus perfectionné consiste à remplacer le clapet par une soupape mobile de manière a limiter le nombre de pièces utilisées. Toutefois, pour permettre le remplissage du réservoir à deux niveaux différents, il est nécessaire de monter deux flotteurs différents dont l'un commandera le dispositif limiteur a un premier niveau prédéterminé et dont l'autre commandera une nouvelle fermeture du même dispositif, après une réouverture, a un deuxième niveau prédéterminé. Lorsqu'on ne souhaite pas utiliser deux flotteurs, on est amené a utiliser deux tringleries de fermeture du dispositif limiteur de remplissage. Ces systèmes de remplissage comprennent non seulement Ivaucoup de pièces, mais surtout présentent l'inconvénient d'avoir trop de pièces liées et mobiles mécaniquement, ce qui est presque toujours une source d'incidents dus aux sollicitations répétées desdites pièces mécaniques mobiles. La présente invention a pour objet un système de remplissage d'un réservoir a deux niveaux différents avec un minimum de pièces en mouvement tout en étant simple a réaliser. Le système selon l'invention est du type comprenant des moyens d'alimentation en liquide constitués par au moins un conduit d'arrivée raccordable à une canalisation d'amenée de liquide et communiquant avec un conduit de remplissage, un flotteur monté sur un tube guide, disposé à l'intérieur du réservoir qui commande un dispositif automatique limiteur de niveau interrompant le remplissage lorsqu'un premier niveau prédéterminé de liquide est atteint dans le réservoir, et est caractérisé en ce qu'il comprend également un cylindre creux auxiliaire relié aux moyens d'alimentation, des moyens permettant le remplissage de liquide dudit cylindre lorsque le flotteur atteint ledit premier niveau prédéterminé, et des moyens permettant au liquide contenu dans ledit cylindre d'entre évacué dans ledit réservoir et amener, en conséquence, ledit liquide a un deuxièneniveau situé au-dessus dudit premier niveau prédéterminé. De ce fait, seuls le cylindre et le flotteur constituent des éléments mécaniques en mouvement pour amener le liquide contenu dans le réservoir a remplir d'un premier niveau a un deuxième niveau prédéterminés. Selon une autre caractéristique, un aimant permanent est disposé à l'intérieur du cylindre qui est solidarise du flotteur, ledit aimant exerçant une attraction sur un clapet à bille métallique susceptible, suivant sa position, de mettre ou d'interrompre la communication entre la chambre fermée du dispositif limiteur avec l'intérieur de la tige creuse du flotteur. De cette façon, c'est la position relative de l'aimant et de la bille qui impose la vidange de la chambre fermée dans le réservoir et pour amener le liquide du } > re- mier au deuxième niveau. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux a la lecture de la description donnée ci-dessous à titre d'exemple non limitatif d'un mode de réalisation représenté sur la figure unique qui est une vue en coupe du système selon l'invention. Le système de remplissage d'un réservoir 1 dont seule une partie de la paroi supérieure est représentée sur la figure, comprend un dispositif automatique limiteur de niveau 2 interposé entre un conduit d'arrivée 3 et un conduit de remplissage 4 débouchant à l'intérieur du réservoir 1. Le conduit d'arrivée 3 est raccordé a une canalisation d'amenée de liquide 5 qui est reliée à une vanne d'alimentation montée sur un camion-citerne ou autre source d'alimentation de liquide, non représentée, et ne faisant pas l'objet d'une description particulière pour être bien connus des spécialistes. La liaison entre la conduite d'alimentation 5 et le conduit d'arrivée 3 faisant partie du dispositif limiteur 2 est réalisée au moyen d'une bride de raccordement 6 et de boulons 7. L'étanchéité entre ces éléments est assurée par un joint torique 8. Dans la forme préférée de réalisation représentée sur la figure, le conduit d'arrivée 3 est horizontal et comprend une zone dégagée9 pavant servir, après perçage d'un orifice, à piquer sur ledit conduit 3 une autre conduite d'alimentation verticale 5a représentée en pointillés sur la figure. Cette zone 9 peut s'avérer utile quand la conduite d'alimentation 5 ne peut être disposée horizontalement, dans le prolongement du conduit d'arrivée 2 ou lorsque, pour certaines raisons de structure existante du réservoir 1, le dispositif limiteur 2 doit présenter un conduit d'arrivée 3 dans une position verticale. Le dispositif limiteur 2 comprend un corps 10 dans lequel sont logés un clapet rigide 11 muni d'un joint souple 12, une cloison mobile souple, telle qu'une membrane 13, liée au clapet 11. La membrane 13 est, dans sa partie centrale, maintenue entre deux plaques 14 constituant le clapet 11, tandis Les orifices 21 et 25 sont pourvus chacun d'une grille de protection et de filtrage 27 de manière a arrè- ter les impuretés solides du liquide de remplissage. Dans le corps 10 sont ménagés deux passages 28 et 29 communiquant avec le conduit d'arrivée 3. La communication entre le conduit d'arrivée 3 et le passage 26 peut être réalisée également a travers une pièce creuse 32 mon tée dans le passage 29 et servant de siège 34 a un clapet a bille 36 repoussé dans la position ouverte par un ressort taré 38. Dans le passage 28 et au-dessous du passage 29 est montée une pièce creuse 30 servant de siège 33 a un clapet a bille 35 repoussé dans la position d'ouverture par un ressort taré 37. Un passage incliné 31 ménagé dans le corps 10 fait communiquer l'intérieur de la pièce 30 avec une gorge annulaire 52 ménagée dans le corps 10 autour du passage 26. Des joints d'étanchéité 39 et 40 ainsi que des filtres 41 sont prévus pour permettre l'étanchéité et l'arrêt des particules solides dans les passages 28 et 29. Le ressort 37 est taré a une dizaine de millibars tandis que le ressort 38 est taré a quelques centaines de millibars, par exemple 600 mbars. Un organe d'assemblage et de liaison 42 est vissé dans un trou d'homme 43 ménagé dans le réservoir 1 et relié, avec interposition d'un joint d'étanchéité 46, a une bride 44 du corps 10 par des boulons 45. Dans l'organe 42 est vissée l'extrémité supérieure de la conduite de remplissage 4 qui comporte une découpe 47 pour le passage des moyens décrits ci-après. Dans une pièce intermédiaire 48, logée dans sa majeure partie dans l'organe 42 et reliée a ce dernier par tout moyen tel que vis 49, sont ménagés deux passages 50 et 51 communiquant par leur extrémité supérieure respectivement l'un, 50, au passage 18 et l'autre 51, a la gorge annulaire 52 qui communique avec le passage 31. Les extrémités inférieures des passages 50 et 51 débouchent dans une partie 53 de la pièce 48, ladite partie 53 étant logée dans le réservoir 1 et servant de butée comme cela sera décrit. Un flotteur 54 est monté sur un tube guide 55, le le maintien dudit flotteur sur ledit tube étant assuré par un circlips 56. L'extrémité supérieure du tube 55 est solidaire d'une pièce de liaison 57 comprenant un clapet à bille métallique 58 susceptible de venir sur un siège étanche 59 et un petit conduit 60 permettant la communication, lorsque la bille 58 n'est pas appliquée sur son siège 59, entre le passage 50 auquel il est relié avec le tube creux 55. Un cylindre creux 61 est monté a sa base sur le flotteur 54 par l'intermédiaire d'une jupe 62 coiffant l'ex trémité supérieure du flotteur et comprend à l'intérieur un aimant fixe 63 situé a une distance prédéterminée du siège 59. La pièce de liaison fixe 57 est logée dans le cylindre qui est ouvert à sa partie supérieure de façon que le passage 51 se trouve au-dessus et communique avec l'intérieur dudit cylindre, tandis que la partie inférieure est fermée de façon que ledit cylindre constitue un récipient susceptible de recevoir le liquide s'écoulant dans le passage 51, ledit cylindre comprenant un manchon interne 64 pour le passage d. l tige 55.Enfin deux trous menages sur la paroi latérale du cylindre, l'un 65 a proximité du fond et l'autre 66 a la partie supérieure permettent au liquide contenu dans le cylindre de s'écouler dans le réservoir 1. Le fonctionnement du système est le suivant Lorsque le préposé a raccordé la conduite d'alimentation ou d'amenée 5 au système de remplissage, il ouvre la vanne de son camion. La force résultante de la pression du liquide admis dans le conduit d'arrivée 3 ouvre le clapet 11 qui se décolle de son siège 24 pour occuper la position représentée en pointillés, la plus grande partie du liquide s'écoulant alors directement par le passage 26 et dans la conduite de remplissage 4. Simultanément a ce remplissage, du liquide s'écoule dans le trou calibré 20, l'orifice 25 et dans le passage 28.Comme la pression du liquide dans le conduit d'arrivée 3 est supérieure au tarage des ressorts 37 et 38, les clapets a bille35 et 36 sont maintenus entre leur siège, coupant ainsi la communication entre le conduit d'arrivée 3 et le passage 26 a travers la pièce creuse 32. De plus, tant que le flotteur 54 n'atteint pas un premier niveau prédéterminé, l'aimant 63 exerce une force d'attraction sur la bille 58 et la maintient hors de son siège 59. Le réservoir 1 se remplissant, le niveau de liquide monte jusqu'd ce que le flotteur 54 soit suffisamment immergé dans le liquide pour recevoir une position haute représentée en pointillés sur la figure 1. Le liquide atteint alors le premier niveau prédéterminé. Dans cette position, le cylindre 61 solidaire du flotteur 54 est dans une position haute ainsi que l'aimant 63. La bille métallique 58 n'étant plus dans le champ d'attraction dudit aimant 63, tombe sur son siège 59 et interrompt la communication entre le passage 50 et la tige creuse. Le liquide commence alors a remplir la chambre 17 en arrière de la membrane 13 et du clapet 11 par le trou calibré 21.La pression de liquide augmente progressivement dans ladite chambre 17 et lorsque les pressions de liquide régnant de chaque côté du clapet 11 sont égales, le clapet 11, poussé par le ressort 23 se ferme et vient s'appliquer contre son siège 24 et est maintenu dans cette position fermée par suite de la pression s'exerçant sur la surface arrière de la membrane et du clapet qui est plus importante que la surface du clapet exposée a la pression du liquide contenu dans le conduit d'arrivée 3. Le dispositif limiteur étant fermé, le remplissage est arrêté et le préposé, alerté, ferme la vanne du camion-citerne. Toutefois une fuite, ne dépassant pas une valeur déterminée, continue d'exister, à travers l'orifice 25. Cette fuite liquide provoque une chute de pression dans le dispositif limiteur 2 et, lorsque la pression de liquide dans le conduit d'arrivée 3 est inférieure au tarage du ressort 38, 600 mbars par exemple, la bille 36 est décollée de son siège 40 et le liquide du conduit d'arrivée 3 s'écoule alors a travers le passage 28, la pièce 32, le passage 26, la conduite de remplissage 4 pour aboutir dans le réservoir 1. Lorsque la baisse de pression est suffisante pour permettre au ressort 37 de repousser la bille 35 hors de son siège 39, le liquide du conduit d'arrivée 3 s'écoule à travers le passage 28, la pièce 30, le passage 31, la gorge annulaire 52 et le passage 51 pour aboutir dans le cylindre 61.Tant que le débit du liquide par le passage 51 est supérieur a celui de la fuite, à travers l'orifice 65, le cylindre continue de se remplir. L'ensemble constitue par le flotteur 54 et le cylindre 61 alourdi par le liquide, redescend, permettant à l'aimant 63 d'exercer, a nouveau, une attraction sur la bille 58 et l'amener hors de son siège 59, ce qui permet de mettre en communication la chambre 17 avec le tube creux 55, à travers les passages 18 et 50. L'orifice de trop-plein 66 évite le remplissage excessif du cylindre 61. Le livreur ou préposé peut alors débrancher la conduite d'alimentation 5, le dépotage du conduit d'arrivée 3 et la vidange du liquide continuant à s'effectuer de la manière ci-dessus jusqu'a ce que le niveau de liquide, dans le réservoir 1, atteigne une dernière valeur prédéterminée pour laquelle le flotteur 54 et le cylindre 61 sont a nouveau dans la position i"Q-te, cc qui Il ira le 58 qui retombe sur son siège 59. La course vers le haut du flotteur 54 et du cylindre 61 est limitée par la pièce 53 dont le bord inférieur constitue une butée pour le cylindre 61. Bien évidemment, la course de cet ensemble mobile sera choisie en fonction des valeurs prédéterminées des niveaux de liquide dans le réservoir 1. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation de l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles a l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 . Système de remplissage d'un réservoir à liquide, comprenant des moyens d'alimentation en liquide constitués par au moins un conduit d'arrivée raccordable à une canalisation d'amenée de liquide et communiquant avec un conduit de remplissage, un flotteur monté sur un tube guide,disposé à l'intérieur du réservoir qui commande un dispositif automatique limiteur de niveau interrompant le remplissage lorsqu'un premier niveau prédéterminé de liquide est atteint dans le réservoir, caractérisé en ce qu'il comprend également un cylindre (61) creux auxiliaire relié aux moyens d'alimentation (3,5), des moyens (28,30,31,52,51) permettant le remplissage du liquide dudit cylindre lorsque le flotteur atteint ledit premier niveau prédéterminé, et des moyens (65, 66)permettant au liquide contenu dans ledit cylindre d'etre évacué dans ledit réservoir et amener, en conséquence, ledit liquide à un deuxième niveau situé au-dessus dudit premier niveau prédéterminé. 2 . Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cylindre est solidaire du flotteur. 3 . Système selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le cylindre est emmanché à l'extrémité supérieure du flotteur. 4 . Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que dans le cylindre sont disposés des moyens aptes à permettre ou à couper la communication entre la' chambre fermée du dispositif limiteur et le tuze creux du flotteur. 5 . Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens sont constitués par une pièce creuse comprenant un clapet à bille et interposée entre un passage relié à la chambre fermée et débouchant dans ladite pièce creuse et l'extrémité supérieure du tube creux du flotteur. 6 . Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que la commande du clapet à bille est réalisée au moyen d'un aimant fixé sur la paroi interne du cylindre, ledit aimant exerçant une force d'attraction sur le clapet à bille pour l'amener dans la position d'ouverture lorsque llensemblc cy s ilcîrc-flotteur est dans une position basse, ledit clapet bille étant dans la position de fermeture et hors du champ d'attraction de l'aimant pour une position haute de l'ensemble cylindre-flotteur. 7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au-dessus de la face supérieure ouverte du cylindre débouche un passage susceptible d'être relié au conduit d'arrivée du dispositif limiteur. 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que le passage communique avec une gorge annulaire ménagée dans le dispositif limiteur qui comprend des moyens pour faire communiquer ladite gorge annulaire avec le conduit d'arrivée. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens sont constitués par une pièce comportant un clapet et un ressort tendant à amener ledit clapet dans une position d'ouverture lorsque la pression de liquide dans le conduit d'arrivée est suffisamment faible et inférieure au tarage dudit ressort. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le tarage du ressort est de l'ordre d'une dizaine de millibars. 11. Système selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens faisant communiquer le conduit d'arrivée du dispositif limiteur avec l'intérieur du réservoir, lesdits moyens étant constitués par une pièce creuse comportant~un clapet et un ressort tendant à amener ledit clapet dans une position d'ouverture lorsque la pression de liquide dans le conduit d'arrivée est inférieure au tarage dudit ressort. 12. Système selon la revendication 11, caractérisé en ce que le tarage est de l'ordre de quelques centaines de millibars, et plus précisément voisin de 600 millibars. 13. Système selon les revendications 9 et 11, caractérisé en ce que les deux pièces creuses sont disposées orthogonalement l'une par rapport a l'autre et communiquent chacune avec un passage relié au conduit d'arrivée. 14. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit d'arrivée comprend une zone susceptible d'être percée pour recevoir une autre canalisation d'amenée dans une position sensiblement perpendiculaire audit conduit d'arrivée. 15. Système selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le conduit d'arrivée est constamment relié par rn orifice non obturable au réservoir à remplir. 16. Système selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que tous les passages et/ou orifices reliés au conduit d'arrivée sont équipés de filtres d'arrêt des grosses particules solides contenues dans le liquide de remplissage.