Brevet FR2715140A1 — publié le 19950721

DisDositlt de sécurité Dour réauler la Phase gazeuse d'une citerne ou conteneur en cas de surDression. L'invention se rattache au secteur technique des conteneurs en général, notamment de leurs éléments de sécurité. 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 citerne1 en combinaison avec un organe obturateur. La soupape pression-dépression et l'élément de mise à l'atmosphère sont généralement situés sur le dessus de la citerne1 tandis que l'organe obturateur de vidange est situé dans le fond de la citerne. Ces différents éléments et leurs moyens de commande peuvent présenter différentes formes de réalisation et sont généralement agencés pour respecter les normes de sécurité en vigueur en fonction du domaine d'application. II apparait cependant que les citernes utilisées dans le domaine ferrovière ou routier ne sont pas agencées pour permettre de faire vivre la phase gaz, dans n'importe quelle situation et quels que soient la position de la citerne et son environnement immédiat. En effet, il peut arriver que la soupape pression-dépression ne soit plus en état de fonctionnement, de sorte que la pression à l'intérieur de la citerne va augmenter. De même, si l'intérieur de la citerne demeure étanche, aucun système ne permet de réguler les gaz pour limiter cette montée en pression. 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'équiper tout type de citeme d'un dispositif de sécurité se déclenchant automatiquement lorsque la pression à l'intérieur de la citerne est supérieure à une valeur déterminée, afin d'aller réguler la phase gaz. Pour résoudre un tel problème, il a été conçu et mis au point, un dispositif de sécurité pour réguler la phase gazeuse d'une citerne ou conteneur en cas de surpression, qui comprend, convenablement monté à l'intérieur d'un caisson étanche fixé dans la citerne, un système apte à être actionné avec la pression interne de la citerne pour déclencher des moyens conformés pour aller chercher automatiquement la phase gaz, quelle que soit la position de la citerne, et permettre d'évacuer d'une manière concomitante, les gaz. Pour résoudre le problème posé de déclencher le dispositif lorsque la pression interne est supérieure à une valeur prédéterminée, le système est constitué par un piston monté à coulissement, à l'encontre d'un organe élastique dans une chemise solidaire d'un couvercle obturateur articulé sur le caisson ; le déplacement du piston, sous l'effort de pression exercé, libérant les moyens de verrouillage du couvercle en vue de son ouverture, qui déclenche, d'une manière concomitante, les moyens pour aller chercher la phase gazeuse. Pour résoudre le problème posé de pouvoir capter la phase gaz, quelle que soit la position de la citerne, les moyens, pour aller chercher la phase gazeuse, sont constitués par une bombone remplie d'un gaz neutre pour gonfler, lors de l'ouverture du couvercle, un ballon stocké dans le caisson et portant un élément tubulaire souple en vue de l'amener au niveau de la phase gazeuse. Pour résoudre le problème posé de permettre l'ouverture automatique du couvercle en cas de surpression, la chemise du piston, solidaire du couvercle, est assujettie à un organe élastique de poussée en appui sur une partie fixe du caisson, ladite chemise étant reliée au système de déclenchement de la bombone de gaz. Les moyens de verrouillage du couvercle sont constitués par un poussoir assujetti à un organe élastique de poussée, ledit poussoir étant engagé dans la chemise du piston pour être libéré après le déplacement dudit piston sous l'effort de pression interne de la citerne. Etant donné que le problème posé est de pouvoir déclencher le dispositif en fonction de la pression interne de la citerne, L'organe élastique de poussée de la chemise, en vue de l'ouverture concomitante du couvercle, est taré à une valeur de pression supérieure à la pression maximum régnant à l'intérieur de la citerne. Pour résoudre le problème posé d'évacuer l'air, I'élément tubulaire de récupération de la phase gazeuse est fixé à l'une de ses extrémités dans des agencements du caisson aptes à être mis en communication avec l'extérieur de la citerne en fonction de la pression. Les agencements du caisson sont constitués par une bride dont l'ouverture, en communication avec l'extérieur, est équipée d'une soupape ou d'un disque d'éclatement. 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 longitudinale d'une citerne équipée du dispositif, la citerne étant représentée en position normale. La figure 2 est une vue correspondant à la figure 1, montrant le déclenchement du dispositif dans une situation extrême de la citerne. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale du dispositif, qui est représenté avant déclenchement. La figure 4 est une vue correspondant à la figure 3 montrant le déclenchement du dispositif. La figure 5 est une vue en coupe transversale considérée selon la ligne 5.5 de la figure 3. 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 mobile notamment. Cette citerne comprend, d'une manière connue, un élément de mise à l'atmosphère (A) commandé en synchronisme avec un élément obturateur (O) situé dans le fond de la citerne en vue de sa vidange. La citerne présente en outre, une soupape de pressiondépression. De tels éléments ne sont pas décrits en détails dans leur structure et leur fonction, étant donné qu'ils ne font pas partie de l'objet spéficique de l'invention. Selon l'invention, il a été conçu un dispositif de sécurité pour réguler la phase gazeuse de la citerne en cas de surpression. Ce dispositif comprend un caisson étanche (1) fixé à l'intérieur de la citerne, au niveau de son fond notamment. Ce caisson (1) est équipé intérieurement d'un système apte à être actionné sous l'effet de la pression interne de la citerne, pour déclencher des moyens conformés pour capter automatiquement la phase gaz, quelle que soit la position de la citerne (figure 2). Le système comprend un piston (2) monté à coulissement, à l'encontre d'un organe élastique (3), à l'intérieur d'une chemise (4). Cette chemise est solidaire d'un couvercle (5), obturant l'intérieur du caisson (1), et articulé en (5a) à partir de l'un de ses bords. Des joints (6) ou autres, assurent l'étanchéité entre le couvercle (5) et l'intérieur du caisson (1). L'ensemble du couvercle (5), équipé du piston (3) et de sa chemise, est verrouillé par un doigt (7) assujetti à un organe élastique de poussée (8) sous forme d'un ressort notamment. Le doigt (7) est monté à libre coulissement dans un bossage (la) du caisson et est engagé dans l'épaisseur de la chemise (4), en étant en butée contre le piston (2). A noter que le piston (2) coopère avec des éléments de butée (4a) pour ne pas échapper la chemise (4). Le piston (2) est directement soumis à la pression régnant à l'intérieur de la citerne. En position de fermeture du couvercle (1), une partie de ce dernier, telle que la chemise (4), est en appui sur un ressort de compression (9), apte à exercer une force de poussée, correspondant à l'ouverture du coucvercle, comme il sera indiqué dans la suite de la description. Le ressort (9) est par exemple en appui sur une cloison (10), que présente un compartiment (1 b), formé à l'intérieur du caisson et dans lequel sont disposés le piston et sa chemise. La chemise (4) est reliée au système de déclenchement (11) d'une bombone (12) remplie d'un gaz neutre et très volatile. Cette bombone (12) est reliée par un tuyau souple (13) à un ballon (14), stocké dans un compartiment (lc) du caisson1 et porté par un élément tubulaire (15), agencé pour capter la phase gazeuse. Le tuyau de gonflage (13), le ballon (14) et l'élément tubulaire (15) sont enroulés à l'intérieur du caisson (1), notamment dans le compartiment (Ic). L'élément tubulaire (15) est fixé à l'une de ses extrémités, dans des agencements (16) que présente le caisson (1). Ces agencements (16), sous forme notamment d'une bride, sont en communication avec l'extérieur par l'intermédiaire par exemple d'une soupape ou d'un disque d'éclatement (17). II convient d'analyser le fonctionnement du dispositif de sécurité selon l'invention. En situation normale de la citerne (figures 1 et 3), c'est-à-dire lorsque la pression interne ne dépasse pas la valeur normale admissible (trois bars par exemple), le caisson (1) demeure obturé par le couvercle (5). Lorsque, pour une raison quelconque, la pression interne (P1) dépasse les trois bars, le dispositif est déclenché automatiquement. Cette pression (P1) exerce une poussée sur le piston (2), dont le ressort de rappel (3) est taré en conséquence. L'effacement du piston (2), à l'intérieur de la chemise (4), a pour effet de libérer le doigt (7) qui, sous l'effet de détente de son ressort (8), va déverrouiller la chemise (4) et, par conséquent, le couvercle (5). L'ensemble du couvercle n'étant plus verrouillé, le ressort (9), taré à une pression supérieure de celle régnant normalement à l'intérieur de la citerne (trois bars), va pousser la chemise (4) et, par conséquent, le couvercle (5) en vue de son ouverture. Dès le commencement de l'ouverture du couvercle (5), il y a un équilibrage des pressions, permettant ainsi l'ouverture complète du couvercle. Cette ouverture provoque d'une manière concomitante, le dégoupillage du système de commande (11) de la bombone (12). Le gaz sous pression de la bombone, est alors envoyé par le tuyau (13) au niveau du ballon (14), pour le gonfleur. Le ballon (14) ainsi rempli d'un gaz neutre et volatile, va diriger l'élément tubulaire (15) pour aller chercher la phase gaz située en partie haute et ce, dans une position quelconque de la citerne. L'air ainsi capté est libéré par le disque d'éclatement ou la soupape (17) (figures 2 et 4). La particularité de ce dispositif est donc qu'en fonctionnement normal, c'est-à-dire à une pression normale de service d'utilisation, le dispositif n'est pas déclenché , tandis qu'en cas de forte pression régnant à l'intérieur de la citerne, le dispositif est automatiquement déclenché pour capter de manière concomitante, la phase gaz et la ramener à l'extérieur. A noter que le dispositif, notamment la bombone, peut avantageusement être équipée d'un moyen externe d'indication visuelle pour indiquer son état. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne et on rappelle: - La sécurité supplémentaire obtenue permettant de faire vivre la phase gaz de la citerne, en cas d'une surpression, quelle que soit la position de cette citeme - Le délenchement automatique du dispositif sous l'effet de l'augmentation anormale de la pression interne. REVENDICATIONS -1- Dispositif de sécurité pour réguler la phase gazeuse d'une citerne ou conteneur en cas de surpression, caractérisé en ce qu'il comprend, convenablement monté à l'intérieur d'un caisson étanche (1), fixé dans la citerne, un système (2) apte à être actionné par la pression interne de la citerne pour déclencher des moyens (12) (13) (14) (15) conformés pour aller chercher automatiquement la phase gaz, quelle que soit la position de la citerne, et permettre d'évacuer d'une manière concomitante, les gaz. -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système est constitué par un piston (2) monté à coulissement, à l'encontre d'un organe élastique (3) dans une chemise (4) solidaire d'un couvercle obturateur (5) articulé sur le caisson (1); le déplacement du piston (2), sous l'effort de pression exercé, libérant des moyens de verrouillage (7) du couvercle (5) en vue de son ouverture, qui déclenche, d'une manière concomitante, les moyens (12) (13) (14) (15) pour aller chercher la phase gazeuse. -3- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens pour aller chercher la phase gazeuse sont constitués par une bombone (12) remplie d'un gaz neutre pour gonfler, lors de l'ouverture du couvercle (5), un ballon (14) stocké dans le caisson et portant un élément tubulaire souple (15) en vue de l'amener au niveau de la phase gazeuse. -4- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chemise (4) du piston (2), solidaire du couvercle (5), est assujettie à un organe élastique de poussée (9) en appui sur une partie fixe du caisson (1), ladite chemise étant relié au système de déclenchement (11) de la bombone de gaz (12). -5- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage du couvercle sont constitués par un poussoir (7) assujetti à un organe élastique de poussée (8), ledit poussoir étant engagé dans la chemise (4) du piston (2) pour être libéré après le déplacement dudit piston sous l'effort de pression interne de la citerne. -6- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe élastique de poussée (3) de la chemise (4) en vue de l'ouverture concomitante du couvercle (5) est taré à une valeur de pression supérieure à la pression maximum régnant à l'intérieur de la citerne. -7- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément tubulaire (15) de récupération de la phase gazeuse est fixé à l'une de ses extrémités dans des agencements (16) du caisson (1) aptes à être mis en communication avec l'extérieur de la citerne en fonction de la pression. -8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les agencements du caisson sont constitués par une bride (16) dont l'ouverture, en communication avec l'extérieur, est équipée d'une soupape ou d'un disque d'éclatement (17). -9- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le ballon (14) est disposé à l'extrémité libre de l'élement tubulaire (15) de récupération de la phase gazeuse en étant relié à un tuyau (13), porté par ledit élément (15) et connecté à la bombone (12). -10- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bombone (12) est équipée d'un moyen d'indication visuel apparaissant à l'extérieur pour indiquer son état.