Brevet FR2541250A1 — publié le 19840824

Les citernes destinées a recevoir un liquide sont généralement munies d'orifices permettant le passage d'air ou d'autres gaz vers l'intérieur ou l'extérieur de la citerne lors des opérations de remplissage ou-de vidange ou en réponse aux variations de pression relatives aux changements de température du liquide contenu. Mais lorsque la citerne est susceptible d'être déplacé et de prendre une gatte ou de se retourner,ses orifices, généralement situés à la partie supérieure de la citerne, doivent entre équipés de dispositifs de sécurité interdisant l'écoulement intempestif du liquide contenu dans la citerne. La présente Invention coneerne un dispositif d'aération de sécurité assurant l'ouverture ou l'obturation d'un orifice aménagé sur une citerne et permettant complé- mentairement 1 t obturation de celui-ci en fonction de l'inclinaison éventuelle de la citerne, Habituellement, pour les citernes contenant des liquides dangereux, les orifices sont munis de dispositifs d'aération ceux-ci doivent présenter une étanchéité lors du transport et du stockage de la citerne, mais doivent permettre - au moyen d'un ressort tare par exemple - un échappement des gaz contenus dans la citerne pour certain nes variations de pressions et de températures relatives à l'intérieur et à l'extérieur de la citerne, De tels dispositifs d'aération répondent à desnormes bien précises pour des citernes statiques, Mais elles presentent les mêmes inconvénients que les orifices nus ou les évents lorsque le réservoir est mobile, en particulier quand il est susceptible de présenter une gite importante.En effet, ces dispositifs, tarés pour des pressions statiques de gaz, peuvent ne plus maintenir l'étanchéité quand le liquide contenu dans le réservoir est agité ou quand, par une gite importante du réservoir, le liquide lui-même vient ajouter la pression de son poids spécifique à la pression interne du gaz. De tels dispositifs ne peuvent donc pas empêcher un écoulement intempestif du liquide contenu dans la citerne-en cas dé renversement de celle-ci. Pour pallier ces inconvenientst on a imaginé dans l'art antérieur un dispositif dans lequel un clapet commandé par une bille pesante et un ressort taré vient obturer un conduit aboutissant à une soupape de pression normalement destinée à équilibrer de faibles différences de pression entre l'intérieur et l'extérieur du réservoir lorsque le réservoir sur lequel est montee la soupape est in cliné. Ce dispositif est susceptible de coopérer avec un clapet de surpression et un clapet de dépressioù. Le clapet de surpression, normalement maintenu fermé par un ressort taré, est suceptible de s'ouvrir quand la pression à l'intérieur du réservoir franchit un seuil dangereux prédéterminé, et cette fonction est maintenue quand le réservoir se trouve en position horizontale ou inclinée.Le clapet de dépression, également contré par un ressort taré, sert a admettre de l'air dans le réservoir quand une dé- pression est créée dans celui-ci, par exemple lorsqu'on vidange le réservoir Ce dispositif présente cependant un inconvénient, à savoir que le poids de la bille peut s'avec rer insuffisant pour ouvrir le clapet une fois le réservoir revenu en position horizontale lorsque la pression à 1'in- térieur de celui-ci a légèrement monté à la suite d'une inclinaison, cette pression venant alors s'ajouter à celle exercée par le ressort taré pour maintenir le clapet en position fermée. Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif de sécurité pouvant Etre associF à un clapet d'un orifice d'un réservoir et fonctionnant indépendamment d'un clapet de surpression et d'un clapet de dé-. pression, susceptible. de prévenir l'écoulênient vers l'ex- térieur du réservoir d'un fluide contenu dans celui-ci lorsque le réservoir se trouve en position inclinée, et de permettre l'échappement du fluide dès que le réservoir revient en position horizontale. Un autre objet de la présente invention est de fournir un dispositif de -sécurité pouvant être associé à un clapet d'un orifice d'un réservoir, qui n'interfère pas avec le fonctionnement d'un clapet de dépression et d'un clapet de surpression associés au même orifice. Un autre objet de la présente invention est de fournir un dispositif de sécurité pouvant être associé à un clapet d'un orifice de réservoir, dont le fonctionnèment ne soit pas affecté par un retournement complet du réservoir ou une inclinaison très importante de celui-ci. Pour cela, on prévoit, selon la présente invention, d'associer au clapet de pression d'un-orifice de réservoir un moyen d'obturation commandé par un élément sensible à l'inclinaison du véhicule. On prévoit également, selon un aspect de la présente invention, de disposer concentriquement à l'intérieur d'un orifice de réservoir des clapets de dépression, de surpression et de pression, le clapet de pression étant associé au moyen d'obturation mentionné ci-dessus. Selon un autre aspect de la présente invention, on prévoit d'équiper un orifice de réservoir d'un moyen fixe d'obturation partielle destiné à permettre le fonctionnement normal du dispositif de sécurité selon l'invention après que le réservoir équipé de ce dispositif ait subi une inclinaison particulièrement importante. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description suivante faite en relation avec les dessines annexés, parmi lesquels La figure 1 représente une vue en coupe rabattue suivant deux plans vertcaux- radiaux distincts d'un orifice ce de réservoir équipé du dispositif selon l'invention, le réservoir se trouvant en position horizontale; et La figure 2 représente une vue schématique en coupe suivant deux plans verticaux radiaux dstincs d 'un orifice de réservoir équipé du dispositif de sécurité se- lon l'invention, le réservoir se trouvant e position incli- née, En se référant à la ligure 1, le dispositif de sécurité selon l'invention comporte un corps principal 1 dont la partie supérieure ou col 2 est adaptable à un orifice d'un réservoir par tout moyen connu en soi, par exemple par vissage Le corps principal 1 comporte une partie inférieure cylindrique 3 prolongeant coaxialement le col 2 percé d'une pluralité d'ouvertures rectangulaires verticales espacées les unes des autres de façon équidistante.Un épaulement sensiblement contenu dans-un plan orthogonal à l'axe général du dispositif raccorde le col 2 et la partie inférieure 3 du corps principal l. La partie inférieure 3 du corps principal reçoit un support de clapets 4 compor- tant une partie supérieure annulaire 32 coiffant une paroi cylindrique 33 qui délimite une chambre annulaire 34 et coopère avec les éléments de laparoicylindrique 3 qui définissent les ouvertures verticales pour assurer la fixation du support 4 au corps principal , l'étanchéité de la liaison entre le support 4 et les éléments delta paroi 3 étant assurée par un joint torique 5. Une pllité de bras radiaux 35 disposée à égale distance les uns des autres relient la partie supérieure annulaire 32 du support 4 et une cuvette tronconique 12q Un couvercle 6 de forme géneralement tronconique comportant une pluralité de conduits vertic aux 7 limités par des parois radiales équidistantes les unes des autres est reçu dans la partie inferieure 3 du corps principal de façon à venir en appui sur la partie inférieure du support 4, Un circlips 8 assure 1'6tanchéite de la liaison entre le couvercle 6 et le corps principal, La parte supérieure annulaire du support 4 sert de siège au joint à lèvres 9 souple d'un clapet de dépres selon, le joint à lèvres 9 étant maintenu élastiquement au contact de la partie supérieure annulaire du support de clapets 4 sur la totalité de son pourtour par un ressort lO dont l'extrémité inférieure vient en appui sur une grille paretflamme li en forme de couronne plane disposée entre une face supérieure du couvercle 6 et la partie inférieure du support 4.La cuvette tronconique 12 sert de siège à la partie supérieure également tronconique 13 d'un clapet de surpression 17, un orifice circulaire de guidage étant ména- gé dans le fond de la cuvette 12 de façon à livrer passage au corps cylindrique vertical 14 du clapet de surpression et a guider les mouvements verticaux de celui-ci.t'étanchéi- té entre la partie supérieure 13 du clapet de surpression et la cuvette 12 est assurée par un joint torique 15 reçu dans une gorge annulaire creusée dans la paroi tronconique de la partie supérieure 13 du clapet de surpression.Outre l'orifice central de guidage du clapet de surpression traversé par le corps du clapet de surpression, le fond de la cuvette 12 comporte également une pluralité d'orifices 16 d8- bouchant dans la chambre annulaire 34 qui jouxtent l'orifice centrai de guidage et sont disposés à égale distance les uns des autres à la périphérie de celui-ci. Le clapet de surpression 17 est maintenu élasti- quement au contact du support 4 par un ressort 18, dont la force de compression peut entre tarée au moyen d'une bague de réglage 19, fixée au corps 14 du clapet de surpression 17 par un filetage permettant d'ajuster les positions relatives de la bague de reglage et du corps du clapet de surpression Une cuvette tronconique 20 est ménagée dans la partie supérieure 13 du clapet de surpression i7 te fond de la cuvette 20 débouche dans un conduit cylindrique vertical 21 ménagé dans le corps du clapet 17 coaxialement à celui-ci, le conduit 21 aboutissant à une cavité cylindrique 22 également coaxiale au corps du clapet 17. L'extremi- té inférieure de la cavité cylindrique 22 comporte un file- tage destiné à recevoir le siège 23 d'un clapet de pression comportant une bille 24 appliquée contre le siège 23 par l'extrémité inférieure d'un ressort 25 L'extrémité supé- rieure du ressort 25 est emmanchée sur le corps cylindrique formant levier 28 à extremite hémisphcique d'un élément d9cb- turation 26 de forme généralement cylindrique et vient en appui sur un disque 27 disposé à la partie inférieure de l'élément d'obturation 26, le diamètre du disque 27 correspondant å celui de la cavité 22 de façon à guider les mouvements de l'élément d'obturation 26 à l'int8rieur de celle-ci, Des échancrures sont ménagées à la périphérie du disque 27 de façon qu'un gaz puisse circuler d'un côté à l'autre du disque a l'intérieur de la cavité 22. Le corps cylindrique 28 de l'élément d'obturation 26 traverse le conduit 21 et s'étend à l'intérieur de la cuvette ZQ. Le diamètre du corps cylindrique 28 est inférieur à celui du conduit 21, de façon que l'élément d'obturation 26 puisse osciller à l'intérieur du conduit.Le disque 27 de l'élément d'obturation 26 vient en appui sur un siège solidaire de l'épaule- ment de raccord entre la cavité 22 et le conduit 21 par l'intermédiaire d'une bague annulaire d'étanchéité 29 qui prend appui sur le disque 27. La cuvette 20 du clapet de surpression 17 reçoit une bille pesante 30 susceptible de venter en contact latéralement avec le corps cylindrique 28 de l'élément d'obturation 26. Un organe élastique tel qu'un jonc de retenue 31 ayant la forme générale d'un U est reçu dans une gorge annulaire tracée à l'intérieur du col 2 du corps principal du dispositif et obture partiellement celui-ci, de façon qu'il ne subsiste entre les branches du U aucun -espace sus ceptible de livrer passage à la bille 30. On va maintenant décrire le fonctionnement du dispositif qui fait l'objet de la présente invention. Le réservoir sur lequel est adapté le dispositif se trouvant en position horizontale, la bille pesante 30 prend appui sur l1élément d'obturation 26 comme cela est indiqué en figure 1, de sorte que l'axe de celui-ci se trouve incliné par rapport à la verticale, la bague d'étanchéité 29 se trouvant partiellement décollée de son siège. D'autre part, le gaz contenu dans le réservoir se trouve au contact de la bille 24 du clapet de pression, la grille pare-flamme il et les conduits 7 assurant la communication entre le réservoir et l'intérieur du dispositif.Le ressort 25 étant taré par exemple à gO millibars maximum, la bille 24 poussée par le ressort 25 assure l'obturation du clapet de pression lorsque la pression à l'intérieur du réservoir n'atteint pas 90 millibars. Si on suppose qu'une légère surpression, due par exemple à un échauffement, se produit dans le réservoir et dépasse le seuil de tarage du ressort 25, la bille 24 se soulève et livre. passage au gaz contenu dans le réservoir, qui franchit d'abord le disque 27 de l'élément d'obturation 26, puis l'espace laissé libre entre la bague d'étanchéité 29 et le siège de l'élément d'obturation, puis le conduit 21 et s'échappe finalement par le col 2 du dispositif.Si la surpression créée dans le réservoir est anormalement élevée, c' est-à-dire si si cette pression est supérieur au seuil de tarage du ressort 18 du clapet de surpression, le gaz contenu dans le réservoir soulève le clapet de surpression 17 de son siège, le gaz s 'échappant alors par l'inter médiaire des ouvertures 16 et de l'espace laissé libre entre la partie supérieure du clapet 17 et le siège de celuici jusqu'à l'embouchure du dispositif, avec un débit plus important que lors de la seule ouverture du clapet de pression, grâce à la section utile plus importante ouverte par le clapet de surpression. En liaison avec la figure 2, on suppose à présent que le réservoir équipé du dispositif se trouve en.position inclinée Comme le montre la figure 2, la bille pesante 30 se trouve alors hors de contact de l'élément d'obturation 26, l'axe de celui-ci se trouvant aligné avec l'axe géné- ral du dispositif4 Le corps principal cylindrique 28 de l'élément d'obturation 26 se trouve par conséquent sensiblement centré dans le conduit 21, qui est obturé sous l'ac tion conjuguée de la bague d'etancheite 29 et du ressort 25. En cas de légères surpressions dans le réservoir, dues par exemple à l'inclinaison de celui-ci, et supérieures au seuil de tarage du ressort 25, la bille 24 du clapet de pression-est soulevée du siège 23, laissant le gaz contenu dans le réservoir pénétrer dans la cavité cylindrique 22. Cependant, l'action de l'élément d'obturation 26 empêche le gaz de s'échapper à l'extérieur du réservoir En revan che, Si une surpression anormalement éleviez c'est-à-dire supérieure au seuil de tarage du ressort 18 du clapet de surpression 17, se produit-dans le réservoir, le clapet 17 se soulève de son siège et le gaz peut franchir suscessivement la grille paresflamme 11, les ouvertures 16 et la parte supérieure 2 du dispositif pour accéder à l'extérieur. La fonction de sécurité assurée par le clapet de surpression se trouve ainsi conservée dans le cas où le dispositif objet de la présente invention prévent l'ouverture du clapet de pression. D'autre part, grâce au jonc de retenue 31, la bille 30 ne peut pas sortir du dispositif, mme dans le cas d'une inclinaison importante du réservoir ou d'un retournement complet de celui ci. Lorsque le réservoir revient en position horizontale, l'action de la bille pesante se trouve amplifiée par l'effet de levier accompli par le corps principal cylindrique de l'élément d'obturation 26, ce qui permet le soulèvement immédiat de la bague d'étan chéité 29 et par conséquent,l'actlon effective du clapet de pression. Comme le montrent les figures l et 2, on remarquera d'autre part que le clapet de dépression reste libre de s'ouvrir lorsque le réservoir se trouve en position inclinée comme lorsqu'il se trouve en position horizontale, pour permettre par exemple une vidange du réservoir. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparattront à l'homme de l'art. En particulier, bien que le dispositif selon l'invention ait été décrit en liaison avec un bottier pouvant être monté à l'intérieur d'une citerne, le même dispositif pourrait être monté à l'exté- rieur de la citerne en inversant simplement le mécanisme dans le boitier et en prévoyant les légères modifications necessaires dans la structure du boîtier pour maintenir le mécanisme en place REVENDICATIÔNS 1 - Dispositif d'aération de sécurité pour un réservoir mobile, comprenant un corps principal (1) comportant un passage (21, 22) dans lequel est disposé un élément d'obturation (26) commandé par un corps pesant sensible à l'inclinaison du réservoir, caractérisé en ce que l'élément d'obturation (26) comporte une partie formant levier (28) sur laquelle le corps pesant (30) peut s'appuyer latéralement pour une position donnée du réservoir. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caracteri- sé en ce que la partie formant levier de l'élément d'obturation (26) est un corps cylindrique (28) comportant un disque (27) et un organe d'étanchéité (29). - 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage (21, 22) est pourvu d'un clapet de pression sensible à une première pression prédéterminée. 4 - Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce qu'un mme ressort (25) sollicite élastiquement simultanément l'élément d'obturation (26) et le clapet de pression vers une position extrême. 5 - Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce qu'il comporte un clapet de surpression (17) sensible à une deuxième pression prédéterminée. 6 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un élément (19) permettant d'ajuster la deuxième pression prédéterminée. 7 - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé ence qu'il comporte un clapet de dépression sensible à une troisième pression prédéterminée. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caracte- risé en ce que les clapets de pression, surpression et dépression sont sollicites élastiquement vers une position extrême par des ressorts (25, 18, 10) concentriques. 9 - Dispositif selon la revendication 1, caractérise en ce que le corps principal (l) comporte un col (2) partiellement obturé par un organe élastique (31),