Brevet FR2715139A1 — publié le 19950721

Dispositif de sécurité Dour citerne ou conteneur de Droduits liquides notamment. L'invention se rattache au secteur technique des conteneurs en général, notamment de leurs éléments de sécurité pour leur vidange. D'une manière parfaitement connue pour un homme du métier, une citerne comprend pour l'essentiel, une soupape de pression et de dépression, un élément de mise à l'atmosphère pour vider la citerne, en combinaison avec un organe obturateur. La soupape pression-dépression et l'élément de mise à l'atmosphère sont situés sur le dessus de la citerne, tandis que l'organe obturateur de vidange est situé dans le fond de la citerne. En outre, étant donné qu'il est nécessaire de commander simultanément l'organe obturateur et l'élément de mise à l'atmosphère, pour effectuer l'opération de vidange, une liaison entre ces deux éléments est nécessaire. Généralement, cette liaison s'effectue par un système de tringlerie traversant l'intérieur de la citerne. Une telle infrastructure présente de nombreux inconvénients. En effet, il apparait des déformations plus ou moins importantes de la citerne entre l'état vide et l'état plein. De telles déformations sont transmises directement au niveau de la tringlerie, de liaison et de commande de l'organe obturateur et de l'élément de mise à l'atmosphère. II peut en résulter des problèmes au niveau du fonctionnement. Un autre inconvénient apparait au niveau du positionnement de la soupape pression-dépression et de l'élément de mise à l'atmosphère qui sont disposés au dessus de la citerne. Un tel positionnement nécessite de percer la citerne. Or, de tels trous affaiblissent sa résistance. En outre, dans le cas d'une application de la citerne à un wagon de chemin de fer, il est nécessaire de respecter un gabarit. Or, les éléments situés en débordement, au dessus de la citerne, doivent être intégrés dans ce gabarit, ce qui diminue par conséquent le volume utile de la citerne. Enfin et surtout, un tel positionnement de l'élément de mise à l'atmosphère et de la soupape pression-dépression, peut s'avèrer particulièrement dangereux en cas d'accident, tel qu'un renversement de la citerne. En effet, ces éléments sont directement soumis aux chocs, étant donné qu'ils ne sont pas protégés. On conçoit que les conséquences d'un arrachement de ces éléments ne permettront plus de réguler la phase gaz de la citerne. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients, de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème que se propose de résoudre l'invention est d'augmenter d'une manière significative la sécurité, en déplaçant notamment l'élément de mise à l'atmosphère et la soupape pressiondépression, pour les positionner à un endroit protégé de la citerne, et facilement accessible pour intervenir. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire d'aménager en conséquence la citerne, notamment au niveau de la phase gaz. Pour résoudre ce problème et atteindre ces objectifs, il a été conçu et mis au point un dispositif de sécurité qui comprend des moyens aptes à canaliser la phase gazeuse située en partie haute de l'intérieur de la citerne, pour la diriger à proximité de sa partie inférieure, en vue de la raccorder avec un caisson externe fixé sous la citerne et comprenant au moins une soupape de sécurité pression-dépression et au moins un élément de mise à l'atmosphère apte à être commandé en synchronisme avec l'élément de vidange que présente la citeme. Pour résoudre le problème posé de canaliser la phase gazeuse, sans risque de pénétration du liquide, les moyens aptes à canaliser la phase gazeuse sont constitués par une tubulure interne débouchant au niveau de ladite phase en étant équipée, à ce niveau, d'agencements de sécurité pour éviter au liquide de pénétrer à l'intérieur de ladite tubulure dont l'autre extrémité est en communication avec l'extérieur, par un piquage également équipé d'agencements de sécurité pour être relié à l'élément de mise à l'atmosphère du caisson. Dans ce but, les agencements de sécurité de la tubulure, au niveau de la phase gazeuse, sont constitués par un système de chicanes. Le système de chicanes est constitué par un manchon cylindrique fixé concentriquement à la partie supérieure de la tubulure, la partie inférieure dudit manchon, située dans le liquide, étant équipée d'un fond perforé. Pour résoudre le problème posé d'assurer la sécurité de l'ensemble de la citerne en cas de chocs, afin de maintenir l'étanchéité à l'intérieur de de la citerne, les agencements de sécurité de piquage sont constitués par un clapet assujetti à un élément d'un tube de liaison apte à être raccordé au caisson, L'ensemble dudit tube étant conformé pour être détaché en cas de chocs. L'élément du tube est un doigt vertical en appui contre le clapet assujetti à un organe élastique apte à le faire plaquer contre son siège, formé dans l'épaisseur d'une bride fixée sur la paroi de la citerne lorsque le tube est détaché, de sorte que l'intérieur de la citerne demeure étanche. L'organe élastique du clapet est un ressort monté sur un axe solidaire dudit clapet et engagé à libre coulissement dans une bague de guidage que présente une partie de raccordement avec la tubulure. L'invention est exposée, ci-après plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe d'une citerne équipée du dispositif de sécurité selon l'invention et dans le cas d'une application à un wagon. La figure 2 est, à une échelle plus importante, une vue du caisson de régulation équipé, selon l'invention, de l'élément de mise à l'atmosphère et de la soupape pression-dépression. La figure 3 est une vue partielle en coupe montrant les agencements de sécurité au niveau de la phase gazeuse. La figure 4 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 4.4 de la figure 3. La figure 5 est une vue partielle et en coupe de la partie de raccordement entre la tubulure de canalisation de la phase gazeuse et le caisson de régulation en position normale de fonctionnement. La figure 6 est une vue correspondant à la figure 5 en cas d'arrachement de la partie de raccordement. Comme indiqué, la figure 1 montre une citerne (C) dans le cas d'un wagon. Bien évidemment, cet exemple est donné à titre indicatif nullement limitatif, étant rappelé que le dispositif selon l'invention, s'applique à tout type de citerne (ferrovière, routière) et plus généralement tout type de conteneur statique ou mobile. Comme indiqué, L'objectif de base à atteindre est de rassembler tous les éléments qui équipent normalement la citerne, à savoir essentiellement l'élément de mise à l'atmosphère (1) et la soupape de pression-dépression (2), dans un caisson de régulation (3), disposé à un endroit déterminé de la citerne1 pour être protégé des chocs éventuels, en ayant comme autre objectif d'éviter de percer la citerne. II convient donc d'amener la phase gazeuse de la citerne au niveau du caisson (3) équipé de l'élément (1) et de la soupape (2). Dans ce but, les moyens pour canaliser la phase gazeuse de la citerne sont constitués par une tubulure interne (4), débouchant au niveau de la phase gazeuse située en partie haute de l'intérieur de la citerne. L'extrémité de la tubulure au niveau de la phase gazeuse (G) est équipée d'agencements de sécurité pour éviter au liquide (L) de pénétrer inopinément à l'intérieur de ladite tubulure (4). A cet effet, I'extrémité (4a) de la tubulure est équipée d'un manchon (5) fixé concentriquement à l'extérieur de la tubulure en délimitant un espace annulaire (5a). La partie inférieure du manchon (5), susceptible d'être immergée dans le liquide, présente une plaque perforée (5b) (figures 3 et 4). On conçoit que la combinaison de l'espace annulaire (5a) et de la plaque perforée (5b) fait office de chicane, en brisant le liquide et lui interdisant par conséquent, de pénétrer par l'extrémité libre de la tubulure. L'air peut entrer, en fonction du niveau du liquide, soit par les trous disposés au dessus de la partie supérieure du manchon (5) soit par les trous de la plaque perforée (5b). Dans ce but, et comme le montre la figure 3, cette partie supérieure (6) est surélevée par rapport à la partie haute de la citerne, pour pouvoir capter correctement la phase gaz et être dans tous les cas au dessus du niveau supérieur du liquide. La fixation du manchon (5) peut s'effectuer par exemple au moyen d'un système de brides (7) coopérant avec des plats de fixation (8). La phase gazeuse (G) ainsi captée et canalisée, est ensuite amenée au niveau du caisson (3) pour être traitée notamment par l'élément de mise à l'atmosphère (1) et la soupape pression-dépression (2). A cet effet, la tubulure (4) est en communication avec l'extérieur, par un piquage désigné dans son ensemble par (P), en étant conformé pour être raccordé au caisson de régulation (3). Le piquage (P) peut être monté à un endroit quelconque de la citerne. Comme le montrent les figures 5 et 6, I'extrémité (4b) de la tubulure (4) est solidaire d'une bride (9) fixée sur une partie de la citerne. Cette bride (9) est équipée d'un tube de liaison externe (10). Au niveau de sa liaison avec la bride (9), le tube (10) présente des agencements (10a) permettant son arrachement en cas de chocs, comme il sera indiqué dans la suite de la description. Ces agencements peuvent être réalisés par tout système mécanique ou pirotechnique. La base du tube (10) est obturée par un bouchon (11) présentant coaxialement un doigt vertical (12). Ce doigt (12) déborde de l'ouverture de la bride (9), pour faire office de butée d'appui à un clapet (13) monté à libre coulissement par un axe (14), dans une bague (15) fixée sur une partie (4c) de l'extrémité de la tubulure (4). Le clapet (13) est assujetti à un organe élastique du type ressort (16) monté sur l'axe (14), en étant comprimé contre la partie (4c). La bride (9) présente coaxialement à son ouverture, une partie (9a) faisant office de siège pour le clapet (13). En position normale d'utilisation, le clapet (13) est maintenu en position d'ouverture, par le doigt vertical (12) que présente le tube (10) qui se trouve donc en communication avec l'ensemble de la tubulure (4) et par conséquent, avec la phase gazeuse (G). Inversement, en cas de chocs, L'ensemble du tube (10) avec son doigt (12), est arraché, libérant ainsi le clapet (13) qui, sous l'effet de détente du ressort (16) vient automatiquement en position d'obturation du siège (9a), permettant ainsi, à l'ensemble de la citerne, de rester parfaitement étanche. Le tube (10) est relié par une canalisation (17) au caisson de régulation (3) qui reçoit la soupape pression-dépression (2) et l'élément de mise à l'atmosphère (1). Le caisson (3) peut ainsi traiter la phase gazeuse. A noter que la soupape pression-dépression (2) et l'élément de mise à l'atmosphère (1) demeurent réalisés d'une manière parfaitement connue. L'élément de mise à l'atmosphère (1) est relié par l'intermédiaire d'un levier de commande (18) au système de manoeuvre (19) qui équipe d'origine la citerne et qui est conformé pour assurer la manoeuvre de l'obturateur de vidange (20), monté dans le fond de la citerne. Ces dispositions ne sont pas décrites en détail car parfaitement connues pour un homme du métier, le but recherché étant de commander en synchronisme l'obturateur (20) et l'élément de mise à l'atmosphère (1). Selon l'invention, étant donné que le caisson d'articulation pour le traitement de la phase gazeuse est situé en dessous de la citerne, il apparait que l'élément de mise à l'atmosphère (1) peut être situé à proximité de l'obturateur de vidange (20). Ces dispositions évitent, par conséquent, d'avoir des tringleries de liaison très longues, comme c'était le cas avec l'état antérieur de la technique. Le fonctionnement du dispositif de sécurité est analysé ciaprès, la citeme étant remplie de liquide. La phase gaz est ramenée au niveau du caisson (3) par la tubulure inteme (4). La soupape de pressiondépression (2) peut donc fonctionner normalement si nécessaire. Lorsque l'opérateur manoeuvre le système (19), I'obturateur de vidange (20) et l'élément de mise à l'atmosphère (1), sont commandés en synchronisme pour permettre l'écoulement du liquide. En effet, en position normale, le clapet (13) est maintenu ouvert par le doigt (12) du tube de liaison (10), permettant ainsi de constituer une prise d'air, nécessaire à la vidange de la citerne. Par contre, en cas de chocs, le tube de liaison (10) est arraché, ce qui a pour effet immédiat d'isoler la tubulure interne (4), le clapet (13) venant automatiquement en position de fermeture de son siège, sous l'effet de détente du ressort (16). La citerne est donc maintenue parfaitement étanche. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle: - La disposition en partie basse de l'ensemble des éléments permettant de traiter la phase gazeuse, à un endroit déterminé du châssis support par exemple, afin de les protéger contre les chocs, - La possibilité de monter le caisson de régulation (3) en combinaison avec des organes amortisseurs du type silentbloc, permettant d'augmenter la durée de vie de l'élément de mise à l'atmosphère et de la soupape pression-dépression, - La possibilité de laisser des piquages vacants au niveau du caisson, pour, par exemple, rajouter des soupapes pression-dépression, - La diminution de la tringlerie de liaison entre l'obturateur, I'élément de mise à l'atmosphère et le système de commande, - La suppression de toute liaison mécanique traversant la citerne, - La suppression de tous organes entrant dans le gabarit de la citerne, permettant ainsi d'augmenter son volume, - La suppression des trous augmentant ainsi la résistance de la citerne, - La facitilité de traiter la phase gaz, étant donné que tous les éléments sont rassemblés au niveau du caisson, facilement accessible par un opérateur, - La possibilité de réaliser le caisson de régulation avec ses organes, sous forme d'un ensemble indépendant et modulable. - La possibilité de centraliser les caissons dans un wagon dit technique, permettant ainsi de contrôler tous les wagons d'un train à partir d'un même endroit. REVENDICATIONS -1- Dispositif de sécurité pour citerne ou conteneur de produits liquides notamment, équipé d'une soupape de sécurité pression-dépression (2), d'un élément de mise à l'atmosphère (1) et d'un élément de vidange (20), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (4) (5) aptes à canaliser la phase gazeuse située en partie haute de l'intérieur de la citerne (C), pour la diriger à proximité de la partie inférieure de la citerne, en vue de la raccorder avec un caisson externe (3) fixé sous la citerne et comprenant au moins une soupape de sécurité pression-dépression (2) et au moins un élément de mise à l'atmosphère (1) apte à être commandé en synchronisme avec l'élément de vidange (20) que présente la citerne. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens aptes à canaliser la phase gazeuse sont constitués par une tubulure interne (4) débouchant au niveau de ladite phase en étant équipée, à ce niveau, d'agencements de sécurité (5) pour éviter au liquide de pénétrer à l'intérieur de ladite tubulure (4) dont l'autre extrémité est en communication avec l'extérieur, par un piquage (P) également équipé d'agencements de sécurité (10) (13) pour être relié à l'élément de mise à l'atmosphère du caisson (3). -3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les agencements de sécurité de la tubulure (4), au niveau de la phase gazeuse, sont constitués par un système de chicanes. -4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le système de chicanes est constitué par un manchon cylindrique (5) fixé concentriquement à la partie supérieure de la tubulure (4), la partie inférieure dudit manchon, susceptible d'être immergée dans le liquide, étant équipée d'un fond perforé (5b). -5- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les agencements de sécurité du piquage (P) sont constitués par un clapet (13) assujetti à un élément (12) d'un tube de liaison (10) apte à être raccordé au caisson (3), L'ensemble dudit tube étant conformé pour être détaché en cas de chocs. -6- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément du tube (10) est un doigt vertical (12) en appui contre le clapet (13) assujetti à un organe élastique (16) apte à le faire plaquer contre son siège (9a), formé dans l'épaisseur d'une bride (9) fixée sur la paroi de la citerne, lorsque le tube (10) est détaché, de sorte que l'intérieur de la citerne demeure étanche. -7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'organe élastique (16) du clapet (13) est un ressort monté sur un axe (14) solidaire dudit clapet et engagé à libre coulissement dans une bague de guidage (15) que présente une partie de raccordement avec la tubulure (4). -8- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de mise à l'atmosphère (1) présente un levier de commande (18) apte à être relié au système de manoeuvre de l'obturateur (20) de vidange qui équipe d'origine la citerne.