Brevet FR2665891A1 — publié le 19920221

Limiteur de remplissaqe pour cuve de stockage d'un liquide. La présente invention concerne un limiteur de remplissage pour cuve de stockage d'un liquide. Il est connu de munir une cuve de stockage enterrée ou aérienne destinée à recevoir un liquide, d'un limiteur de remplissage dont la fonction est d'interrompre le remplissage de la cuve lorsque le liquide, dans ladite cuve, atteint un niveau prédéterminé, de manière à éviter un débordement qui serait préjudiciable à l'environnement de la cuve. Ceci est surtout recherché lorsque la cuve à remplir est située dans une station service débitant des hydrocarbures de divers types. Les limiteurs les plus simples dans leur structure comprennent un corps, un clapet monté dans ledit corps et mobile entre une position d'ouverture correspondant au remplissage de la cuve et une position de fermeture correspondant à l'interruption du remplissage de ladite cuve ; un flotteur, relié audit clapet, suit la montée du liquide dans la cuve de manière à fermer le clapet lorsqu'un niveau prédéterminé de liquide est atteint dans la cuve. De nombreux perfectionnements ont été apportés aux limiteurs suivant que les cuves de stockage sont munies de trous d'homme ou d'orifice d'entrée pour le positionnement des limiteurs à l'intérieur de la cuve de stockage. Dans les brevets US Nos 1 289 490 et 1 689 066, les limiteurs comprennent un corps de tube muni d'une cloison interne pour délimiter deux chambres adjacentes disposées côte à côte, l'une des chambres servant de passage pour le liquide destiné à remplir la cuve et l'autre pour la réception d'un flotteur qui est relié à un clapet susceptible d'être déplacé d'une position d'ouverture correspondant à un niveau bas du liquide dans la cuve, situé au-dessous du flotteur, à une position de fermeture correspondant à un niveau haut du liquide dans la cuve, mais toujours situé au-dessous du clapet d'obturation. La réouverture du clapet, dans cet art antérieur, est toujours effectuée manuellement.De plus, et c'est un inconvénient grave, il n'y a pas de possibilité de réouverture du clapet lorsque le préposé au remplissage n'interrompt pas le remplissage lorsque le clapet est en position de fermeture. D'autres limiteurs ont été récemment proposés. De tels limiteurs sont par exemple décrits dans la demande fran çaise 89 16 604, la demande PCT-FR-89 00 241, la demande européenne 03 12 320 et le brevet US 4 667 711. Chacun des limiteurs décrits dans ces brevets ou demandes de brevet comprend un flotteur qui est relié au clapet de façon que lors de la montée du liquide dans la cuve il soit éloigné du corps du limiteur. Lorsque le limiteur est introduit dans l'orifice d'entrée de la cuve, le flotteur est logé au moins partiellement dans le corps de manière à diminuer l'encombrement du limiteur. Toutefois, de tels limiteurs, du fait du débattement du flotteur à l'extérieur du corps, ne peuvent assurer un remplissage maximum de la cuve. En effet, il est nécessaire de maintenir un espace minimum entre la paroi supérieure de la cuve et la position haute maximale du flotteur. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et a pour objet de proposer un limiteur qui soit d'une part simple dans sa réalisation comparée à celle plus complexe des limiteurs de l'art antérieur et, d'autre part, permet un remplissage quasi-total et sans risque de débordement de la cuve de stockage. La présente invention a pour objet un limiteur du type comprenant : un corps disposé au moins en partie dans ladite cuve, un conduit de passage pour le liquide qui est ménage dans ledit corps et qui est délimité par une paroi externe du corps et une cloison de séparation intérieure disposée dans le corps, un clapet monté au-dessous du conduit de passage et susceptible d'être déplacé entre une position d'ouverture et une position de fermeture, un siège de clapet prévu dans le corps et sur lequel vient en appui ledit clapet dans la position de fermeture, un flotteur qui est déplacé par la montée du liquide dans la cuve et qui est disposé audessus et relié au clapet par des moyens de liaison, le flotteur étant mobile verticalement dans une chambre ménagée sensiblement parallèlement au conduit du passage et délimitée à l'intérieur dudit corps par la cloison de séparation du conduit de passage et par la périphérie dudit corps, ledit flotteur amenant ledit clapet de la position d'ouverture à la position de fermeture pour un niveau prédéterminé de liquide dans ladite cuve qui est situé au-dessus du clapet. Un avantage de la présente invention réside dans le fait que non seulement lorsque tout le volume de la cuve peut être utilisé à des fins de stockage du liquide mais encore qu'on ne risque d'altérer le fonctionnement du limiteur et/ou une détérioration par un contact constant ou répété du flotteur lors de son mouvement ascendant sur l'une des parois de la cuve lorsque le limiteur est logé à proximité de ladite paroi. D'autres avantages et caractéristiques apparaitront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré de l'invention ainsi que des dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en coupe dune cuve de stockage munie d'un limiteur selon la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe du limiteur selon l'invention, le clapet étant dans la position d'ouverture. La figure 3 est une vue en coupe du limiteur analogue à celle de la figure 2, le clapet étant dans la position du début de fermeture. La figure 4 est une vue en coupe du limiteur analogue aux figures 2 et 3, le clapet étant dans la position de fermeture. Le limiteur de remplissage 1, selon la présente invention, est destiné à équiper une cuve de stockage 2 d'un liquide 3 tel qu'un hydrocarbure, lacune 2 étant munie par exemple d'un orifice d'entrée 4 délimité par la section interne d'un tube d'entrée 5 solidaire de la paroi supérieure 6 de la cuve 2 (figure 1). Le limiteur de remplissage 1 comprend un corps 7 de section généralement circulaire, qui est au moins en partie logé dans ladite cuve 1. Le corps 7 est divisé intérieurement en deux parties 8 et 9. La partie 8, ménagée entre la paroi extérieure 10 du corps 7 et une cloison de séparation intérieure 11, constitue une conduite de passage pour le liquide de remplissage qui s'effectue de haut en bas depuis l'orifice d'entrée 4 vers le fond 2a de la cuve. La partie 9a est délimitée par la cloison de séparation 11 et une paroi 12 dont l'épaisseur est inférieure à celle de la paroi externe 10 du corps et qui est munie d'au moins deux ouvertures 13 et 14 ménagées en parties supérieure et inférieure respectivement. Un clapet 15, susceptible de se déplacer entre une position d'ouverture et une position de fermeture représentées respectivement sur les figures 2 et 4, est monté dans le corps 7, au-dessous de l'extrémité inférieure 16 de la conduite de passage 8. La partie inférieure 17 de la conduite de passage est inclinée vers l'axe vertical 18 du corps 7 comme un déflecteur de manière à protéger le clapet 15 de l'action du flot de liquide circulant dans ladite conduite de passage lorsque le clapet 15 est dans la position de pleine ouverture représentée sur la figure 2. Le clapet 15 est du type papillon, articulé sur un axe de pivotement 19 qui est excentré par rapport à l'axe 18 et il est relié à un flotteur 20 disposé dans la chambre 9. Les moyens de liaison entre le clapet 15 et le flotteur 20 comprennent une tige fixe 21 solidaire du clapet 15, une biellette 22 montée à pivotement à l'une de ses extrémités sur un axe 23 disposé à l'extrémité libre de la tige fixe 21 et, à son autre extrémité, sur un axe 24 disposé à l'extrémité inférieure d'une tige verticale 25 qui est reliée par l'extrémité supérieure au flotteur 20. Une portion de paroi 26 est prévue à la partie inférieure de la conduite de passage 8 et constitue notamment une séparation entre la chambre de flotteur 9 et l'espace 27 du corps 7 dans lequel est monté le clapet 15. Dans la portion de paroi 26 sont ménagés deux passages 28 et 29, l'un 28 pour le guidage de la tige 25 et l'autre 29 pour la réception d'une vis 30 de réglage du positionnement du clapet 15 à la pleine ouverture. La vis 30 peut être déplacée dans le passage 29 et elle est maintenue dans une position appropriée au moyen d'une vis de blocage 31. Le flotteur 20 comporte à la base 32 deux pattes 33 parallèles entre lesquelles est montée une petite plaque 34, en forme de L, qui est fixée sur les pattes 33 par des boulons 35, et sur laquelle est soudée l'extrémité supérieure de la tige 25 de manière à permettre un décalage latéral de la tige 25 par rapport à l'axe du-flotteur 20. Le flotteur 20 est limité, en position basse, par la tête 36. Un ressort 37, de préférence conique, est monté autour de la tige 25 et prend appui par son extrémité inférieure sur l'axe 24. Une soupape d'amortissement d'onde de choc 38 est prévue sur la face interne ou aval du clapet 15. La soupape d'amortissement est montée à l'extrémité d'une tige creuse 39 passant à travers un orifice 40 ménagé dans ledit clapet. Un écrou 41 d'ajustage du tarage d'un ressort 42 est vissé sur un filetage extérieur 43 de la tige 39. Lorsque la fermeture du clapet 15 sur un siège 46, usiné sur la paroi intérieure du corps 7, s'effectue brutalement, une onde de choc est créée au-dessus du clapet 15, ladite onde de choc se propageant dans un flexible ou tuyau de remplissage reliant le limiteur à un camion citerne ou autre source de liquide. En l'absence de la soupape d'amortissement 38, la propagation de l'onde de choc entre le clapet 15 et une vanne de commande du camion citerne provoquerait des ouvertures et fermetures successives du clapet contre son siège.La soupape d'amortissement 38 s'ouvre dès la création de l'onde de choc, à la fermeture brutale du clapet 15 : de ce fait, on crée une chute de la surpression et l'onde de choc est écrêtée très rapidement et le clapet 15 n'a donc pas tendance à s'ouvrir. On constate ainsi que la soupape d'amortissement 38 ne s'ouvre que lorsque la différence de pression régnant de part et d'autre du clapet 15 est supérieure à une valeur prédéterminée qui est donnée par le tarage du ressort 42. Dans la paroi supérieure 47 de la chambre 9 du flotteur 20 est ménagé un passage 48 pour une éventuelle entrée d'air, ledit passage étant pourvu d'un siège 49 pour une bille 50 qui est soulevée lorsqu'une dépression se produit dans la conduite de passage 8. Un filtre 51 est maintenu fixe par des moyens appropriés au-dessus de la bille 50 afin de permettre le passage d'air et d'éviter que des particules n'obstruent le passage 48 tout en constituant une butée pour la bille 50. Le fonctionnement du limiteur de remplissage est le suivant. En fonction de la hauteur souhaitée de remplissage de la cuve 2, on prolonge le corps 7 vers le haut au moyen d'un tube de raccordement 52 dont le rebord supérieur dépend du type de l'installation, et vers le bas par un tube plongeur 53 dont l'extrémité inférieure est biseautée (figure 1). L'ensemble 52-7-53 est introduit dans le tube d'entrée 5 et maintenu en position par tout moyen approprié, par exemple au moyen d'un raccord symétrique 54. Le liquide, admis dans le limiteur de remplissage 1 et provenant d'une source non représentée, s'écoule dans la conduite de passage 8 puis dans la cuve 2. Lorsque le liquide, dans la cuve 2, atteint un niveau N1, situé au-dessus du clapet 15 et de la base 32 du flotteur 20, ce dernier, sous la force de poussée du liquide qui s'introduit dans la chambre 9 à travers l'ouverture 14, commence son mouvement vertical. Le déplacement du flotteur 20 entraîne, par l'intermédiaire des moyens de liaison 25-22 et 21, le clapet 15 de sa position de pleine ouverture dans laquelle il est protégé par le déflecteur 17 dans le flot de liquide circulant dans la conduite de passage 8. Le clapet 15 se ferme alors brutalement sous l'action du liquide et vient en butée sur le siège 46. Cela entraîne un déplacement supplémentaire vertical du flotteur 20 ainsi qu'une compression du ressort 37 qui se trouve alors en appui sur la portion de paroi 26. Dans cet état et après que la pression dans la conduite de passage 8 soit stabilisée, la différence entre le poids du flotteur 20 et la poussée du liquide qui s'exerce sur ledit flotteur ainsi que la compression du ressort 37 tendent à ouvrir le clapet 15. Toutefois, le clapet 15 reste fermé tant que la pression statique dans la conduite de passage 8 est supérieure à l'action qui tend à ouvrir le clapet 15. L'opérateur s'aperçoit de l'arrêt du remplissage et ferme la vanne de la source non représentée. A partir de cet instant, une décompression de la colonne de liquide ainsi isolée entre la vanne et le clapet 15 s'établit grâce à la fuite ménagée autour dudit clapet 15 sur son siège 46. Lorsque la pression statique dans la conduite de passage 8 atteint une valeur quasiment nulle, les forces s'exerçant sur le clapet 15 tendent à ouvrir ledit clapet 15 et le liquide contenu entre la vanne et le clapet 15 peut ainsi s'évacuer dans la cuve, favorisé en cela par une entrée d'air, qui s'effectue à travers le conduit 48 en éloignant la bille 50 hors de son siège 49 ; le niveau du liquide dans la cuve se trouve alors au-dessus du niveau N1. Du fait que le flotteur 20 s'est encore déplacé vers le haut en raison de la montée du liquide au-dessus du niveau N1, le clapet 15 a tendance à se rapprocher davantage du siège 46. Si la vanne d'alimentation est à nouveau ouverte, le flot du liquide dans la conduite du passage 8 amène la bille 50 sur le siège 49 et ferme le clapet 15 une nouvelle fois, le temps de fermeture dudit clapet étant bien entendu fonction du débit et donc de la vitesse du liquide dans la conduite de passage 8. L'introduction supplémentaire de liquide dans la cuve 2 amène le niveau vers N2, le flotteur 20 se trouvant alors déplacé vers le haut pour atteindre la position représentée sur la figure 4. REVENDICATIONS 1. Limiteur de remplissage pour cuve de stockage d'un liquide, ledit limiteur (1) étant destiné à être introduit dans ladite cuve à travers un orifice d'entrée (4) ménagé dans une paroi (6) de ladite cuve (2) et comportant un corps (7) disposé au moins en partie dans ladite cuve (2), un conduit de passage (8) pour le liquide qui est ménagé dans ledit corps (7) et qui est délimité par une paroi externe du corps et une cloison de séparation (11) intérieure disposée dans le corps, un clapet (15) monté au-dessous du conduit de passage (8) et susceptible d'être déplacé entre une position d'ouverture et une position de fermeture, un siège (46) de clapet prévu dans le corps et sur lequel vient en appui ledit clapet dans la position de fermeture, un flotteur (20) qui est déplacé par la montée du liquide dans la cuve (2) et qui est disposé au-dessus et relié au clapet par des moyens de liaison (21-22-25), caractérisé en ce que le flotteur (20) est mobile verticalement dans une chambre (9) ménagée sensiblement parallèlement au conduit de passage (8) et délimitée à l'intérieur dudit corps par la cloison de séparation (11) du conduit de passage (8) et par la périphérie dudit corps, ledit flotteur amenant ledit clapet (15) de la position d'ouverture à la position de fermeture pour un niveau prédéterminé de liquide dans ladite cuve qui est situé au-dessus du clapet. 2. Limiteur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre (9) du flotteur (20) est délimitée par la cloison (11) de séparation et une paroi mince (12) munie d'au moins deux ouvertures (13, 14) pour faire communiquer l'extérieur du corps (7) à l'intérieur de la chambre (9) du flotteur (20). 3. Limiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réglage de la position du clapet à l'ouverture. 4. Limiteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de réglage sont constitués par une vis réglable (30) disposée dans une portion de paroi (26) séparant la chambre (9) du flotteur (20) d'un espace (27) du corps situé au-dessus du clapet (15), et en ce que ladite vis (30) constitue une butée (36) pour le flotteur (20) dans une position basse. 5. Limiteur suivant les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que les moyens de liaison sont constitués par plusieurs tiges articulées (21-22-25) à pivotement entre elles et dont une supérieure (25) traverse la portion de paroi (26), et en ce qu'un organe élastique (37) est interposé entre ladite portion de paroi et un axe (24) de pivotement supérieur, de manière à déplacer légèrement le clapet (15) du siège (46) lorsqu'il est dans la position de fermeture. 6. Limiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens d'admission d'air sont prévus entre la chambre de flotteur et le conduit de passage. 7. Limiteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'admission d'air sont constitués par un orifice (48) ménagé dans la paroi supérieure (47) de la chambre (g) et une bille (50) reposant par gravité sur un siège (49) ménagé dans ledit orifice (48). 8. Limiteur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la paroi mince (12) est prévue sur toute la hauteur de la chambre (9) du flotteur (20). 9. Limiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet (15) est du type papillon et pivote autour d'un axe (19) décalé par rapport à l'axe vertical (18) du corps, ledit clapet comprenant une ouverture susceptible d'être obturée par une soupape (38) montée sur la face inférieure dudit clapet, un ressort (42) de tarage étant monté sur une tige (39) solidaire de ladite soupape, entre un écrou (41) et l'autre face du clapet. 10. Limiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cloison intérieure (11) est inclinée vers l'axe vertical du corps (7) de manière à constituer un déflecteur de protection du clapet (15) dans la position d'ouverture.