Brevet FR2712262A1 — publié le 19950519

L'invention se rapporte au domaine général des dispositifs de bouchage et d'aération adaptables sur les cuves et autres conteneurs. En relation avec l'invention, on notera, par exemple, que dans le domaine des transports de matières dangereuses, et notamment de liquides tels que des acides, il est habituellement nécessaire aujourd'hui de satisfaire à des exigences tant de qualité que de sécurité. Ainsi, en particulier dans ce domaine, il faut que les cuves, ou équivalents, - puissent assurer une étanchéité efficace au regard des matières transportées, et ceci tant en service normal (cuve droite avec tous ses orifices possibles d'évacuation fermés), qu'en cas de retournement, - permettent, de préférence, une possible entrée d'air dans la cuve lors de la vidange (ceci, bien entendu, tout particulièrement dans le cas des liquides), - et évitent tout risque important de surpression à l'intérieur du conteneur (en particulier, dans le cas de produits pouvant émettre des gaz). Jusqu'à présent, ces exigences assez antinomiques (étanchéité et aération) n'ont pas trouvé de solution réellement satisfaisante. La présente invention se rapporte donc à un accessoire, pouvant être ou non intégré au conteneur correspondant et permettant, de par sa structure et son fonctionnement, de constituer un bouchon possiblement sensiblement hermétique, dans une première position de bouchage, et un évent ou un moyen d'aération dans une seconde position, dans laquelle ledit accessoire peut en outre éventuellement présenter des caractéristiques de "casse-jet", dans le cas o la matière contenue dans la cuve est fluide, et en particulier liquide. Plus précisément, l'invention propose ainsi un dispositif de bouchage, avec étanchéité de fermeture ou aération, d'une cuve, ou équivalent, ce dispositif comprenant: - un col lié fixement à la cuve suivant un axe, en définissant une embouchure pour celle-ci, et - un bouchon comprenant des moyens de vissage ou équivalents, pour être montés sensiblement dans l'axe dudit col, le bouchon renfermant un obturateur fixé à lui, lequel intègre un joint d'étanchéité associé à une soupape pour une obturation sélective de ladite embouchure et est interposé entre ledit col et au moins un orifice de communication avec l'extérieur traversant le bouchon, lequel est déplaçable sensiblement axialement par rapport au col, entre une position d'ouverture dans laquelle ledit obturateur est écarté du col pour libérer un passage de fuite et/ou d'aspiration entre la cuve et l'extérieur en laissant libre de mouvement ladite soupape pour une possible autre communication entre la cuve et l'extérieur, à travers le dit orifice du bouchon, et une position fermée dans laquelle ledit obturateur est bloqué périphériquement entre le bouchon et le col pour que son joint d'étanchéité ferme ledit passage. Ainsi, en position fermée du bouchon, ce dispositif adjoint à la cuve jouera son rôle de moyen d'étanchéité en assurant à l'endroit ou il est disposé une fermeture sensiblement hermétique de ladite cuve (au moins dans le sens cuve vers l'extérieur), tandis qu'en position ouverte du bouchon, le dispositif fonctionnera en tant qu'évent (pour permettre par exemple l'échappement d'un gaz ayant pu s'accumuler à l'intérieur de la cuve) en autorisant également une admission notamment d'air dans la cuve. Selon une caractéristique complémentaire de l'invention, le passage de fuite ou d'aspiration évoqué ci- avant sera de préférence défini par un jeu réservé de fabrication entre les moyens complémentaires de coopération entre le bouchon et le col de la cuve, ces moyens pouvant notamment être constitués par des filets dans le cas (clairement envisagé ci-dessus) de l'utilisation d'un bouchon vissé sur le col, voire par un système à baïonnette, à encliquetage, ou tout autre moyen équivalent permettant un déplacement guidé, et en général limité, en translation et/ou en rotation du bouchon. En ce qui concerne la soupape du bouchon, celle-ci sera par ailleurs avantageusement de type unidirectionnel, de manière à autoriser exclusivement une possible entrée de gaz vers la cuve, dès qu'une dépression déterminée régnera dans cette cuve par rapport à l'extérieur. Outre au dispositif du type présenté, l'invention se rapporte également au bouchon en lui-même, ainsi qu'à une cuve ou équivalent ainsi équipée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description plus détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre une cuve équipée du dispositif de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe verticale (complétée par symétrie) du dispositif en question, faite suivant la ligne II-II de la figure 3, - la figure 3 est une vue en demi-coupe faite suivant un plan horizontal du bouchon (ligne III - III) de la figure 2, - alors que la figure 2 montre le dispositif de l'invention en position fermée du bouchon, la figure 4 montre ledit dispositif avec son bouchon ouvert avec une coupe suivant la ligne IV - IV de la figure 3, - la figure 5 est une vue de détail de la zone repérée V sur la figure 4, - la figure 6 montre, selon une vue identique à celle de la figure 4, le même dispositif en position retournée de la cuve, - la figure 7 est une variante de réalisation dans laquelle la partie tubulaire fixe, support du bouchon n'est pas intégrée à la cuve mais constitue une pièce annexe, rapportée, - la figure 8 est une coupe montrant une variante de réalisation de l'obturateur, dans la zone figurée VIII sur la figure 2. Si l'on se reporte tout d'abord à la figure 1, on voit illustrée une cuve plastique connue (par exemple moulée en polyéthylène haute densité) pour le transport d'un produit dangereux (acide chlorhydrique par exemple) comprenant, en partie inférieure, un goulot de vidange 4 pour la récupération du produit et, en partie supérieure, un orifice de remplissage formé par un bouchon 6 à côté duquel on trouve un évent 8 pouvant être obturé par un bouchon. Cet évent à bouchon, de modèle classique et habituel sur ce type de cuve, ne remplissant qu'imparfaitement les fonctions qui sont apparues importantes au présent déposant, on a illustré sur les figures suivantes 2 à 8 le dispositif de l'invention qui est appelé à le remplacer. Tel que montré notamment sur la figure 2, ce dispositif, repéré 1, comprend essentiellement un bouchon 3 d'un type particulier, monté sur une partie tubulaire 5 liée fixement à la cuve 2 et définissant une embouchure 7 pour celle-ci. En l'espèce, la partie tubulaire 5 est réalisée d'une seule pièce avec la cuve pour former un col ou goulot saillant. Le bouchon 3 est monté sensiblement dans l'axe 9 de ce col, le col et le bouchon présentant, pour leur coopération et pour assurer un déplacement guidé du bouchon par rapport au col, des moyens de coopération. En l'espèce, ces moyens sont constitués par des filets lla, llb formés respectivement, suivant la direction générale 9, sur la paroi extérieure du col 5 et sur une paroi intérieure de la jupe 13 du bouchon. Il doit être toutefois clair que d'autres moyens de coopération pourraient tout à fait être utilisés, tels que des moyens de liaison par encliquetage, à deux positions (ouverte ou fermée) ou encore des moyens de liaison à baïonnette, par exemple. Au dessus de sa jupe périphérique latérale 13, le bouchon 3 présente un épaulement intérieur 15 (et en l'espèce, également extérieur 16) restreignant sa section au moins à l'intérieur, le bouchon se prolongeant ensuite par une zone en dôme avec une paroi supérieure 17a et une paroi latérale 17b. Depuis la paroi transversale 17a, et vers l'intérieur du bouchon, s'étend un bloc de matière 19 occupant une position centrale, sensiblement dans l'axe général 9, ce bloc constitue une sorte de court téton axial s'interrompant sensiblement au niveau de l'épaulement intérieur 15, en définissant autour de lui une chambre 18, éventuellement scindée en plusieurs secteurs indépendants 18a, 18b... séparés par des nervures de raidissement interne 21 (figure 3). De préférence, toutes les parties constitutives précitées du bouchon 3 seront réalisées en une seule pièce, le bouchon pouvant être fabriqué en matière plastique moulée. Comme cela apparaît notamment sur les figures 2 et 3, un ou plusieurs orifices latéraux 22 prévus pour être disposés sensiblement horizontalement sont aménagés dans le bouchon, à travers sa zone de paroi 17b, de manière que la(les) chambre(s) intérieure(s) 18 puisse(nt) communiquer avec l'extérieur, en limitant les risques d'entrée excessive d'eau (de pluie en particulier). A son extrémité libre, et donc en regard des orifices 22, le téton 19 porte un obturateur sélectif 25 pouvant jouer le rôle de joint et/ou de soupape comme cela va être expliqué ci-après. Cet obturateur se présente ici comme une membrane discoïdale, pleine, souple, déformable, en matière inaltérable pour les produits transportés, par exemple en caoutchouc, ayant un diamètre adapté pour venir sur sa périphérie extérieure porter, en position fermée, contre l'épaulement intérieur 15 du bouchon. Cette membrane, qui s'étend normalement, au repos, sensiblement perpendiculairement à l'axe général 9, est ici maintenu au contact du téton 19 par un moyen de maintien tel qu'une vis (par exemple plastique) 27, un épaulement 29 du téton assurant le positionnement correct de la soupape tout en favorisant sa déformation en ouverture/fermeture. Ainsi constitué, le dispositif de l'invention fonctionne comme suit: comme illustré sur la figure 2, lorsque le bouchon 3 est en position fermée (en l'espèce, entièrement vissé sur le col 5), l'obturateur sélectif 25 est bloqué ou coincé entre l'épaulement 15 et l'extrémité libre Sa du col. Dans cette position, l'obturateur sélectif joue donc périphériquement le rôle de joint d'étanchéité, en empêchant toute communication (et notamment toute aspiration ou fuite de gaz, ou fuite de liquide) entre l'extérieur et la cuve, à travers l'embouchure 7 du col. Lorsque par contre, le bouchon 3 est écarté axialement du goulot 5 (en l'espèce dévissé), alors la membrane 25 peut effectivement jouer son rôle de soupape, le déplacement du bouchon vers sa position d'ouverture de la figure 4, libérant ou dégageant en outre, d'office et de préférence en permanence, un passage permettant la fuite ou l'aspiration en particulier de gaz (air), vers ou depuis l'extérieur. En l'espèce, ce passage est constitué par l'espace intermédiaire qui, de fabrication, aura été prévu entre les filets lla, llb du col et du bouchon, respectivement, le passage en question ayant été illustré en vue agrandie en 20 sur la figure 5. Ainsi, dans cette hypothèse, il existera un certain jeu transversal entre le bouchon et le col. Pour cela, on pourra en particulier prévoir, soit que le taraudage llb du bouchon se présente avec des filets plus arrondis que ceux lla du col, ou bien encore que seuls ces filets llb soient arrondis, ceux du col 5 pouvant être à angle plus ou moins vif. Quoi qu'il en soit, le passage 20 réservé permettra une circulation d'air au moins vers l'extérieur de la cuve, évitant ainsi en particulier qu'une éventuelle surpression y regne. Cela étant si, nonobstant ce passage, une dépression trop importante existe à l'intérieur de la cuve alors que le bouchon est ouvert (dépression par exemple due à la vidange de la cuve) alors la membrane 25 va elle-même s'ouvrir, de sorte à permettre une admission d'air depuis les orifices 22, à travers la ou les chambre(s) 18, par le chemin schématisé par la flèche 10, la membrane 25 se déformant pour s'écarter alors de son siège périphérique 15 (voir figure 4). En pratique, on conseillera de prévoir plusieurs nervures 21, multipliant ainsi les surfaces d'appui pour la membrane, à l'endroit de l'extrémité libre 21a desdites nervures (formant parois de cloisonnement dans le cas d'une réalisation en plusieurs chambres). En l'espèce (ceci n'étant toutefois aucunement limitatif), on aura compris que la membrane 25 est en fait un clapet à ouverture "unidirectionnelle" normalement fermé, et dont l'ouverture ne peut être obtenue qu'à partir du moment o le bouchon est en position ouverte et o une dépression suffisante règne à l'intérieur de la cuve. Si par contre, un excès de pression règne à l'intérieur de cette cuve, le seul chemin de fuite autorisé est le passage 20. Il en est de même si la cuve, par exemple remplie de liquide, est renversée ou retournée (figure 6). Dans ce cas, la pression P de ce liquide vient s'appliquer contre la soupape 25 qui, étant plaquée contre son siège, interdit à la fois toute sortie et entrée de liquide, ou autre, par les orifices 22. Le liquide pourra par contre, au moins au bout d'un certain temps, s'échapper plus ou moins par le passage 20. Mais il ne s'agira là que d'une fuite assez minime, le liquide ne pouvant de toute façon pas être éjecté en un jet puissant. Le passage 20 jouera ainsi le rôle de "casse-jet", cette fonction pouvant également être assurée en position droite (figure 4) lorsque, en cas de surpression excessive à l'intérieur de la cuve, ce pourrait être non plus du gaz mais du liquide qui tendrait à circuler le long dudit passage. Intéressons-nous maintenant au mode de réalisation de la figure 7 pour noter simplement que ce qui différencie le dispositif de bouchage 30 représenté sur cette figure, est qu'ici l'embouchure de la cuve 70 est définie non pas par un col venant d'une seule pièce avec la cuve, mais par un embout tubulaire 40 rapporté sur la cuve et propre à être engagé fixement à travers un orifice 71 de la cuve. Pour cela, l'embout tubulaire 40 se termine d'un côté par une collerette 42 maintenue sous la paroi 72 qui entoure l'orifice 71, un anneau vissable 80 plaquant la collerette 42 contre la cuve, en venant se visser, du côté opposé, sur des filets complémentaires 43 ménagés vers la base de l'embout lequel comprend, au-delà de ces mêmes filets, et éventuellement dans leur prolongement, les filets précités llb adaptés pour coopérer avec les filets complémentaires lla du bouchon 3, en réservant entre eux le passage 20. Dans la mesure o la partie "fonctionnellement active" quant aux fonctions étanchéité/aération du dispositif 40 de cette figure 7 est identique à celle des figures précédentes, il est clair que le fonctionnement de ce dispositif est le même que celui déjà décrit. Bien entendu, différentes variantes de réalisation de l'invention pourraient être imaginées. En particulier, on pourrait par exemple remplacer (ou compléter) le passage 20 entre les filets à coopération non étanche, par un (voire plusieurs) trou(s) calibré(s), figuré en traits mixtes sur la figure 4 et repéré 90. Ce trou qui traverse la jupe 13 du bouchon au dessous du niveau de fixation de la soupape sera uniquement découvert lorsque le bouchon sera ouvert, comme l'illustre clairement la figure 4. Egalement, comme le montre la figure 8, on pourrait remplacer l'obturateur 25 par un autre, 91, constitué en l'espèce comme une membrane discoïdale souple, déformable, par exemple caoutchouteuse, toujours fixée au centre du bouchon mais venant périphériquement, en 91a, porter en permanence contre l'épaulement 15 pour former là joint d'étanchéité, en présentant, entre sa périphérie et son centre, une ouverture, par exemple annulaire, 93, obturable sélectivement par un clapet 95 articulé sur l'obturateur pour constituer la soupape recherchée, un siège 97 pouvant empêcher le clapet de s'ouvrir dans le sens cuve vers l'extérieur. A la place, ou en complément du jeu radial entre les moyens de coopération du bouchon et du col de la cuve, on aurait par ailleurs pu prévoir des découpes axiales ouvertes (par exemple au nombre de quatre décalées angulairement de 90 ) interrompant localement ces moyens de coopération et formant ainsi, dans le cadre des moyens de vissage illustrés figure 7, des canaux de communication 99 interrompant les filets du bouchon, de préférence. REVENDICATIONS 1. Dispositif de bouchage, avec étanchéité ou aération, d'une cuve ou équivalent, comprenant: - un col (5, 40) lie fixement à la cuve (2, 70) suivant un axe, en définissant une embouchure (7, 71) pour celle-ci, et un bouchon (3, 30) comprenant des moyens de vissage (11b) ou équivalents, pour être montés sensiblement dans l'axe dudit col (5), le bouchon renfermant un obturateur (25, 91) fixé à lui, lequel intègre un joint d'étanchéité associé à une soupape pour une obturation sélective de ladite embouchure et être interposé entre ledit col (5, 40) et au moins un orifice (22) de communication avec l'extérieur traversant le bouchon, lequel est déplaçable sensiblement axialement par rapport au col, - entre une position d'ouverture dans laquelle ledit obturateur est écarté du col pour libérer un passage (20) de fuite et/ou d'aspiration entre la cuve et l'extérieur en laissant libre de mouvement ladite soupape pour une possible autre communication entre la cuve et l'extérieur, à travers ledit orifice (22) du bouchon, - et une position fermée dans laquelle ledit obturateur est bloqué périphériquement entre le bouchon et le col pour que son joint d'étanchéité ferme ledit passage (20). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de vissage (11a, 11b) ou équivalents complémentaires de coopération entre le bouchon (3, 30) et le col (5, 40) coopèrent entre eux de façon non étanche au moins au gaz, de sorte à réserver entre eux un chemin (20, 99) pour ledit passage de fuite et/ou d'aspiration entre la cuve et l'extérieur. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ladite soupape de l'obturateur (25, 91) interne coopère avec un siège (15, 97) pour autoriser sélectivement une circulation d'air uniquement depuis l'extérieur vers la cuve (2), à partir d'une dépression donnée régnant dans ladite cuve. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'obturateur interne du bouchon se présente comme une membrane discoidale (25), - fixée en partie centrale au bouchon (3, 30), - constituant à sa périphérie ledit joint d'étanchéité, en position fermée du bouchon, par appui périphérique d'un côté contre un épaulement intérieur (15) du bouchon, et de l'autre côté, contre un épaulement (5a) complémentaire du col (5, 40), - et constituant, également à sa périphérie, ladite soupape en position ouverte dudit bouchon, par déplacement axial de ce dernier à l'écart de l'épaulement (Sa) du col. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit obturateur interne se présente comme une membrane discoïdale (91), - fixée en partie centrale au bouchon (3, 30), - constituant en sa périphérie ledit joint d'étanchéité (91a) en position fermée du bouchon, par appui périphérique d'un côté contre un épaulement (15) dudit bouchon et, de l'autre, contre un épaulement (5a) complémentaire du col, ledit obturateur présentant, entre sa périphérie et sa partie centrale, une ouverture (93) en regard de laquelle s'articule un clapet (95) fixe à l'obturateur. 6. Dispositif selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre l'obturateur (25, 91) et ses dits orifices (22) de communication avec l'extérieur, qui sont multiples, le bouchon (3, 30) présente une chambre interne (18) o s'étendent des nervures (21) dont une extrémité libre (21a) constitue un appui pour ledit obturateur. 7. Dispositif selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bouchon (3, 30) et le col (5, 40) coopèrent entre eux par des moyens de vissage (11a, 11b) du bouchon sur le col, les filets (11b) ménagés sur le col étant ronds, ou plus arrondis, que ceux (11a) ménagés sur le bouchon. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le(s) orifice(s) (22) de communication avec l'extérieur ménagé(s) dans le bouchon s'étendent sensiblement horizontalement dans une disposition sensiblement verticale du bouchon sur le col. 9. Bouchon d'étanchéité ou d'aération comprenant des moyens de vissage (11b) ou équivalents, pour être montés sensiblement dans l'axe (9) d'un embout tubulaire ou col (5, 40) définissant intérieurement une embouchure pour une cuve (2), ou équivalent, ledit bouchon étant déplaçable par rapport au col entre une position ouverte et une position fermée en réservant, en position ouverte, un premier chemin (10) et un second chemin (?O20) de passage possible de fluide entre l'embouchure (7, 71) de la cuve et l'extérieur, le bouchon étant équipé intérieurement d'un obturateur (25, 91) s'étendant transversalement à son axe et comprenant un joint d'étanchéité associé à une soupape laquelle conditionne l'ouverture et la fermeture dudit premier chemin de passage (10), le joint d'étanchéité dégageant ledit second passage (20) en position ouverte du bouchon, tandis qu'il le ferme en position fermée dudit bouchon. 10. Cuve équipée d'un dispositif de bouchage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ou d'un bouchon selon la revendication 9.