Brevet FR2670189A1 — publié le 19920612

- FILTRE A AIR A CLAPET ANTI-RETOUR INCORPORE POUR CITERNE L'invention concerne une installation à air comprimé pour le vidage d'une citerne d'un véhicule citerne pour produits pulvérulants ou granulaires en vrac, apte à l'écoulement, munie d'un tuyau principal qui conduit d'un compresseur à un distributeur d'ou partent plusieurs branches pour diriger l'air comprimé vers un coude d'injection d'air dans la citerne, situé à l'avant de celle-ci, et vers l'injecteur d'air du tuyau d'écoulement du produit transporté, au travers de deux éléments filtrants à impuretés ayant à leur aval, un clapet anti-retour. Ces éléments filtrants et ces clapets anti-retour sont fixés par bridage entre leur corps de filtre et un raccord rapide, de genre identique aux raccords de pompiers, et sont positionnés le plus prés possible des points d'injection d'air comprimé. Sur les véhicules citerne dont il s'agit ici, l'air comprimé est mélangé à la matière transportée. C'est la raison pour laquelle, l'air, en particulier à cause des matières sensibles transportées, doit etre extrèmement pur et exempt de toute trace de matières transportées antérieurement. Il est connu à cet effet, de disposer un filtre à impuretés entre le compresseur et le distributeur, ou à l'intérieur meme de ce distributeur, mais en amont des branches, dans le sens de passage du fluide, et également des clapets anti-retour en amont des points d'injection d'air comprimé dans le produit transporté. La fonction du filtre à impureté est d'empecher tout rejet de particules de quelque ordre que ce soit, émanant du compresseur. La fonction des clapets anti-retour est d'empêcher, lors d'une variation ou d'une inversion de pression d'air comprimé, pendant la phase de vidage, tout retour de matière transportée dans la canalisation d'amenée d'air comprimé. Toutefois en cas de mauvais fonctionnement d'un de ces clapets, et plus particulièrement de celui qui est fixé à l'injecteur d'air du tuyau d'écoulement, à cause de son contact permanent avec la matière s'écoulant sous pression, il arrive que cette matière s'introduise dans la canalisation d'air comprimé et dans la partie propre du filtre, s'y dépose, et, au gré des vibrations et des variations de pression, soit réinjectée dans la citerne.Il arrive qu une partie de cette réinjection de matière déposée dans la canalisation, s'effectue lors du vidage suivant, polluant ainsi la matière transportée Si celle-ci est différente de la matière précédemment vidée. Pour éviter toute pollution, il convient, après chaque vidage, d'ouvrir toute la canalisation et de démonter le filtre pour les laver et vérifier qu'il ne reste aucune trace de quelque matière que ce soit. Compte tenu de la compléxité de cette opération, de la longueur de la canalisation, de l'utilisation d'outils spécifiques pour ouvrir ce filtre, et des difficultés de remise en place de certains éléments filtrants, il arrive parfois que de la matière subsitant dans une encoignure de la canalisation soit réinjectée lors du vidage suivant dans de la matière différente, provoquant une pollution, toujours onéreuse et mal venue. L'invention vise à limiter l'importance des retours de matière transportée dans les canalisations d'amenées d'air comprimé, à les contenir dans des endroits restreints, à simplifier le montage et le démontage des filtres ainsi que de leur clapet anti-retour, et à éliminer tout angle mort et toute chambre morte pour faciliter grandement le nettoyage, le controle de propreté et d'étanchéité d'une installation à air comprimé de l'espèce indiquée au début, de façon à ce que l'air comprimé, injecté dans la matière transportée ne puisse etre porteur d'aucune particule polluante. L'invention est caractérisée par le fait que la filtration de l'air comprimé s'effectue à l'aide de deux filtres à impuretés, disposés en aval des branches du distributeur, et en amont, mais le plus près possible, dans le sens de passage du fluide, des points d'injection d'air comprimé dans la matière transportée, et en ce que contre la partie avale de chaque élément filtrant est placé un clapet anti-retour. L'invention est caractérisée également par le fait qu'un coté de l'élément filtrant est fermé, et l'autre coté est coiffé par une couronne de fixation, qui épouse la couronne de fixation du clapet anti-retour et dont le diamètre extérieur de ces couronnes est égal à celui d'un raccord rapide, et en ce que la fixation de l'élément filtrant et de son clapet anti-retour est réalisée par le bridage de leur couronne respective entre un raccord rapide, de genre identique aux raccords de pompiers, et le bourrelet du corps de filtre, maintenu serré par un verrou circulaire qui s'emboite derrière les crochets du raccord rapide. Dans l'intérét de la pureté de l'air, d'une installation d'air comprimé dont il s'agit ici, il est important d'utiliser un élément filtrant trés fin, ce qui, compte tenu de l'importance du débit d'air comprimé, nécessite une grande surface filtrante, mais, le manque de place disponible sur un véhicule citerne ne le permet pas. Une réduction de la taille de l'élément filtrant engendre des pertes de charge et perturbe considérablement la phase de vidage de la citerne. Un développement de l'invention qui en tient compte est caractérisé par le fait que le flux d'air comprimé est tout d'abord séparé en deux par le distributeur, pour etre ensuite filtré séparément par les deux filtres à impuretés. Dans l'intérêt de la pureté de l'air comprimé de l'installation dont il s'agit ici, il est important que la partie aval, dans le sens de passage du fluide, de l'élément filtrant, soit toujours trés propre, un développement de l'invention qui en tient compte est caractérisé par le fait qu'a la partie avale de cet élément filtrant est placé un clapet, appelé clapet antiretour, empéchant soit que l'air qui est déjà entrée en contact avec la matière transportée, soit que cette meme matière transportée ne Puissent s'introduire dans la partie propre de l'élément filtrant. Dans l'intérêt de l'extrême propreté que nécessite une telle installation, il est important de pouvoir nettoyer et vérifier totalement et facilement, les éléments filtrants, leur clapet anti-retour, et toute la canalisation post-filtrée, un développement de l'invention qui en tient compte est caractérisé par le fait que l'ouverture du verrou circulaire du corps de filtre permet l'extraction de l'élément filtrant, la séparation de tous les éléments constituant le clapet anti-retour, et donne accès à la canalisation post-filtrée pour faciliter grandement le nettoyage et le controle total de tout cet emplacement de l'installation d'air comprimé dont il s'agit ici, et en ce que l'ouverture du verrou circulaire s'effectue à l'aide d'une clé à érgot ordinaire, faisant partie du lot de bord de la citerne. Dans le but de réduire l'encombrement des filtres et de leur clapet anti-retour, compte tenu du peu de place disponible sur un véhicule citerne dont il s'agit ici, un développement de l'invention qui en tient compte est caractérisé par le fait que la totalité des clapets anti-retour protégeant la partie avale des éléments filtrants, est inclue dans la tuyauterie. Dans le but d'abaisser le cout de production du dispositif de filtration de l'air comprimé d'une installation telle que décrite auparavant, un développement de l'invention qui en tient compte, est caractérisé par le fait que les deux corps de filtres, les deux éléments filtrants et les deux ensembles de pièces constituant les clapets anti-retour sont totalement identiques. Dans le but d'abaisser le cout de production d'un tel véhicule du fait que sur le dessus des citernes dont il s'agit ici, est généralement installé un embranchement muni d'un raccord rapide, de genre identique aux raccord de pompiers, destiné à recevoir un tuyau flexible pour remplir la citerne, un développement de l'invention qui en tient compte est caractérisé par -le fait que quand le filtre a impuretés du haut de la citerne est enlevé, on peut brancher au raccord rapide du coude d'injection d'air dans la citerne, un tuyau flexible pour remplir cette citerne. L'invention s'applique de préférence aux véhicules basculants à citerne. Pour ces citernes correspondantes est prévue une seule sortie à l'extrémité postérieure de celle-ci. Là est aussi disposé, sur les véhicules connus, le distributeur d'où partent plusieurs branches. Selon un mode d'éxécution qui en tient compte du fait qu'une des deux branche du bas du distributeur d'air comprimé est directement reliée, par un raccord rapide, à l'embranchement d'amont, dans le sens de passage du fluide, du filtre à impuretés, et l'embranchement d'aval de ce filtre est relié par un tuyau flexible, au clapet anti-retour qui est vissé à l'injecteur d'air additionnel du tuyau de sortie, et du fait que la branche du haut, du ditributeur d'air comprimé dont il s'agit ici, est relié, par l'intèrmédiaire de tuyaux flexibles et d'un tuyau rigide à l'embranchement d'amont, dans le sens de passage du fluide, d'un second filtre à impuretés, et l'embranchement d'aval de ce filtre est raccordé directement, par un raccord rapide, au coude d'injection d'air de l'avant supérieur de la citerne. Le ditributeur dont il s'agit ici, comporte d'autres branches qui ne sont pas consernées par l'invention. On explique maintenant plus précisément l'invention a propos des dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 montre une semi remorque équipée d'une citerne basculante, vue de coté; la figure 2 représente une coupe axiale d'un filtre à impuretés et de son clapet anti-retour; la figure 3 est une vue de face du corps d'un clapet anti-retour; la figure 4 est une coupe radiale de l'élément filtrant. L'axe de la coupe est en amont, dans la sens de passage du fluide, de la couronne de fixation. Sur la figure 1, on a désigné par 1 le chassis du véhicule, par 2 le chassis roulant, par 3 une citerne circulaire, montée sur un axe horizontal 4, pouvant etre soumis à une pression intérieure, et qui présente à l'arrière une seule sortie 13. La citerne 3 est montée sur le chassis 1 du véhicule de manière à pouvoir pivoter vers le haut autour de l'axe de basculement 4. Sur le chassis 1 du véhicule est posé latéralement , en dessous de la citerne,le tuyau principal 5 de l'installation d'air comprimé. Celui-ci débouche à l'arrière dans un tronçon de tube flexible 6 qui débouche dans un raccord coudé 7. Le raccord coudé 7 débouche dans un distributeur 8 d'air comprimé qui est fixé à l'arrière de la citerne, et d'où partent plusieurs branches. La branche 9 se termine par un raccord rapide 11 qui est la fixation du corps de filtre 12, dans lequel se trouve un élément filtrant et un clapet anti retour. Ce corps de filtre est raccordé par un tube flexible 15 au clapet anti-retour 16 de l'injecteur 17 d'air comprimé du tuyau d'écoulement 18 de la matière transportée. La branche 19 débouche dans un tuyau flexible 20 qui conduit à un tube 21 et à un autre tuyau flexible 22. Ce flexible 22 débouche dans le corps de filtre 23 à l'intérieur duquel se trouve également un élément filtrant et un clapet anti-retour qui débouche par l'intermédiaire du raccord rapide 27 dans le coude 28 d'injection d'air comprimé dans la citerne 3. Sur la figure 2, un filtre à impuretés avec un clapet anti-retour incorporé est représenté en coupe et à plus grande échelle, avec des détails supplémentaires. Dans le sens de passage du fluide, la partie amont du filtre à impuretés dont il s'agit ici, est un emmanchement fileté 30, destiné à recevoir un raccord rapide d'amené d'air comprimé. Le corps de filtre cylindrique 31 a une extrémité fermée. L'autre extrémité du corps de ce filtre est un bourrelet 32 dans lequel est creusé une gorge pour recevoir le joint 33 d'étanchéité de ce corps. Contre l'autre coté de ce bourrelet d'extrémité, s'appuie le verrou circulaire 34, permettant la fermeture du corps de filtre en s'agrippant derrière les crochets du raccord rapide 27. L'emmanchement d'amont 30 est perpendiculaire à l'axe du corps de filtre. L'élément filtrant 35 est cylindrique, et est raidi à l'intérieur par un tube percé 36. Un coté 37 de l'élément filtrant 35 est fermé. L'autre extrémité de cet élément filtrant 35 est coiffé d'une couronne 38 en forme de U, dont la branche extérieure de ce U, est repliée et prolongée radialement vers l'extérieur de telle sorte que ce prolongement ait la forme d'une couronne circulaire plate 39. Cette couronne circulaire plate est prolongée de deux crochets radiaux destinés à maintenir le corps du clapet anti-retour. Ce corps, a une couronne radiale 40, prolongée d'un tronçon cylindrique 41, st suivi d'un second tronçon cylindrique 42 de diamètre inférieur au précédent tronçon. Ce second troçon cylindrique est terminé par un rabat 43 vers le centre, servant d'appui au ressort de rappel 44.A l'encoignure résultant des diamètres différents des tronçons cylindriques 41 et 42, est placé un joint 45 d'étanchéité et de maintien d'un siège 46, contre lequel s'appuie, en aval, dans le sens de passage du fluide, un battant poussé par le ressort de rappel 44. Le battant dont il s'agit ici est composé d'une rondelle 47, d'un joint d'étanchéité 48, d'une autre rondelle 49, terminée par des lamelles axiales de guidage 50. L'extérieur de la couronne est pourvue de deux crochets, destinés à s'agripper à ceux de la couronne 39 et å centrer le clapet anti-retour et l'élément filtrant dans le corps de filtre. Au rabat 43 est fixé un détrompeur 51 de sens de positionnement du battant.A l'intérieur de l'angle de pliage des lamelles de guidage 50 du battant, sont aménagés des pontés 52 derrière lesquels est glissée une spire du ressort de rappel 44 pour le solidariser au battant. La figure 3, représente une vue de face du corps du clapet anti-retour 40,41,42 et 43, montrant plus particulièrement les crochets de fixation 52, destinés a recevoir ceux de l'élé- ment filtrant et à centrer le corps du clapet et l'élément filtrant dans le corps de filtre 31. La figure 4 , représente une coupe radiale de l'élément filtrant. L'axe de la coupe est en amont, dans le sens de passage du fluide, de la couronne circulaire plate 39, et montre plus particulièrement les crochets 53, destiné à recevoir les crochets 52, du corps du clapet anti-retour. L'air comprimé traverse dans le sens de la flèche l'emmenchement 30, puis la paroi de l'élément filtrant 35, radi alement de l'extérieur vers l'intérieur. La pression d'air fait reculer le battant 47,48,49 et 50, passe entre les lamelles de guidage 50 et se dirige vers sa destination finale. L'emplacement 54 entre l'intérieur du corps de filtre 31 et l'extérieur de l'élément filtrant 35, est par ailleur étanche à la pression, vis à vis de l'espacement 55, de telle sorte que tout le fluide sous pression doit obligatoirement s'écouler radialement à travers l'élément filtrant puis faire reculer le battant du clapet anti-retour, passer par le centre du siège et entre les lamelles de guidage pour atteindre cet espacement 55. Si pendant la phase de vidage, la pression d'amont d'un filtre a impuretés, et la pression d'aval de ce filtre, s'équilibre ou s'inverse, le ressort 44 repousse le battant 47,48,49 et 50 contre le siège 46, empèchant que l'air comprimé qui est entré en contact avec la matière transportée, ou que cette meme matière ne puisse pénétrer dans la partie avale 56 de l'élément filtrant, diminuant ainsi les quantités des retours de matières transportées et réduisant considérablement les espaces des canalisations d'air comprimé pouvant etre atteint par ces retours de matières transportées. Après la phase de vidage, l'ouverture des verrous circulaires des corps de filtres permet d'extraire les élément filtrants et leur clapet anti-retour, puis par une simple rotation, il est possible de désolidariser les éléments filtrants de leur clapet anti-retour et d'en retirer leur siège et leur battant, facilitant grandement le nettoyage, le controle de propreté et d'étanchéité de tout cet emplacement de l'installation d'air comprimé dont il s'agit ici. -REVENDICATIONS 1. Installation à air comprimé pour le vidage d'une citerne d'un véhicule citerne pour produits pulvérulants et / ou granulaires en vrac, apte à l'écoulement, munie d'un tuyau principal qui conduit d'un compresseur à un distributeur d'où partent plusieurs branches pour diriger l'air comprimé vers un coude d'injection d'air dans la citerne, situé à l'avant supérieur de celle-ci, et vers l'injecteur d'air comprimé du tuyau de sortie du produit, au travers de deux filtres à impuretés, disposés le plus près possible des points d'injection d'air comprimé, est caractérisée en ce que la partie aval, dans le sens de passage du fluide, de chaque élément filtrant (35), est pourvue d'un clapet anti-retour (de 40 à 51) et en ce que l'élément filtrant et son clapet anti-retour sont fixés par bridage entre le corps de filtre (32) et un raccord rapide (27), de genre identique aux raccords de pompiers. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fixation du filtre du bas (12) est réalisée par l'accouplement du raccord rapide (11), situé en amont, dans le sens de passage du fluide, de l'élément filtrant , à une branche du distributeur (8) et en ce que la fixation du filtre du haut (23) est réalisée par le serrage du verrou circulaire (34), bridant la couronne (39) de l'élément filtrant (35) et la couronne (40) du corps de clapet anti retour, entre le bourrelet (32) du corps de filtre (31) et le raccord rapide (27) du coude (28) d'injection d'air comprimé dans la citerne (3), situé en aval, dans le sens de passage du fluide, de l'élément filtrant. 3. Installation selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le corps de filtre , l'élément filtrant et le clapet anti-retour constituant le filtre (23) du haut sont apte à constituer le filtre (12) du bas. 4. Installation selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que une extrémité (37) de l'élément filtrant est fermée et en ce que l'autre extrémité est une couronne en forme de (38), prolongée radialement vers l'extérieur d'une autre couronne de fixation (39) pourvue de deux crochets (53) repliés parallèlement et symétriquement à l'axe du filtre. 5. Installation selon les revendications 1, 2 et 4, caractérisée en ce que la partie amont, dans le sens de passage du fluide, du corps du clapet anti retour est une couronne (40) radiale, pourvue de deux crochets (52) rabattus axialement et symétriquement pour s'accrocher aux crochets (53) de la couronne de l'élément filtrant, et en ce que la partie avale de ce corps de clapet est pourvue d'un détrompeur (51) de sens de positionnement du battant (47, 48, 49 et 50). 6. Installation selon les revendications 1, 2, 4 et 5, caractérisée en ce que l'ouverture du verrou circulaire, à l'aide d'une clé & érgot faisant partie du lot de bord d'une citerne dont il s'agit ici, permet l'extraction de l'élément filtrant, et en ce que une rotation partielle du corps de clapet par rapport à l'élément filtrant permet de séparer l'élément filtrant du corps de clapet et d'extraire le siège (46), le joint (47), le battant et le ressort de rappel (44). 7. Installation selon la revendication 1, caractérisée en que le clapet anti-retour est indu dans la tuyauterie 8. Installation selon les revendications 1 et 2 caractérisée en ce que quand le filtre du haut (23) est débranché, il est possible de brancher un flexible de remplissage au raccord rapide (28) d'injection d'air dans la citerne. 9. Installation selon les revendications 1, 2, 4 et 5, caractérisée en ce que l'étanchéité entre la couronne (39) et la la couronne (40) est réalisée par le joint (45) assurant également l'étanchéité et le maintien du siège(46).