Brevet FR2766165A1 — publié le 19990122

La présente invention a pour objet un dispositif de remplissage et de vidange d'un réservoir par un fluide, notamment par un fluide sous pression, tel qu'un gaz liquéfié. Le réservoir équipé de ce dispositif peut être un réservoir fixe, ou une citerne du type de celles montées sur une remorque ou sur un wagon de chemin de fer. La figure 1 du dessin schématique annexé représente, très schématiquement, une citerne destinée à être montée sur une remorque routière, équipée d'un dispositif de remplissage et de vidange par un fluide, tel que du gaz liquéfié. Une citerne 2 de forme générale cylindrique, comporte, dans l'une de ses parois d'extrémité, celle tournée du côté de l'arrière du véhicule, outre un regard de visite 3, un raccord 4 de remplissage, associé à une première tubulure 5 pénétrant dans le réservoir, et prolongée par une seconde tubulure 6 d'orientation sensiblement verticale et dont l'extrémité libre débouche à proximité de l'extrémité haute du réservoir. Le remplissage s'effectue donc, de façon réglementaire, en amenant le fluide à la partie haute du réservoir, ce qui permet, s'il s'agit d'un fluide liquide, d'assurer un équilibre avec le gaz pouvant se trouver dans la citerne. La vidange de la citerne se fait par un circuit spécifique comportant un clapet de fond 7 disposé au niveau d'un orifice de vidange 8, le circuit de vidange comprenant ensuite un robinet de fond de citerne 9, une pompe 10 disposée latéralement à la citerne, éventuellement dans un coffre, ainsi qu'une tubulure 12 courant le long de la citerne, jusqu'à l'arrière de celleci, cette tubulure 12 étant reliée par une tubulure 13 à un bloc de mesure 14 comprenant notamment un dispositif de dégazage, un filtre, un puits thermométrique, une chambre de mesure et une soupape différentielle, la sortie de ce bloc de mesure débouchant dans un flexible de distribution 15 monté sur un enrouleur 16. La description faite en référence à la figure 1 est extrêmement sommaire et ne mentionne pas notamment un certain nombre de vannes, de dispositifs de mesure, et de robinets qui sont nécessaires au bon fonctionnement de l'installation. II résulte de la description de ce dispositif existant qu'il faut prévoir des tubulures spécifiques pour le remplissage et pour la vidange, avec des passages spécifiques de traversée de parois de la citerne, des longueurs de tubulures importantes, ainsi que des risques de détérioration des tubulures et de la pompe disposés latéralement à la citerne. Cette importance de l'installation se traduit par un poids mort élevé pénalisant la charge utile. Le but de l'invention est de fournir un dispositif de remplissage et de vidange d'un réservoir par un fluide, dans lequel le nombre d'organes nécessaires à ces deux opérations soit le plus réduit possible, limitant ainsi le montant des coûts de réalisation, le poids des organes destinés à remplir ces deux fonctions, avec augmentation correspondante de la charge utile, et amélioration de la fiabilité du système, dans la mesure où le nombre d'organes actifs est réduit. A cet effet, le dispositif qu'elle concerne, du type comprenant un raccord ménagé dans une paroi latérale du réservoir, associé à une première tubulure pénétrant dans le réservoir et prolongée par une seconde tubulure d'orientation sensiblement verticale et dont l'extrémité libre débouche à proximité de l'extrémité haute du réservoir, est caractérisé en ce que - la tubulure d'orientation sensiblement verticale comporte un prolongement vers le bas jusqu'à proximité de l'extrémité basse du réservoir, ce prolongement étant muni d'une ouverture à son extrémité basse, - le raccord ménagé dans une paroi latérale du réservoir peut être relié successivement à une source de remplissage en fluide et à une pompe de vidange du fluide, - I'extrémité libre de la tubulure d'orientation sensiblement verticale est équipée d'un clapet anti-retour permettant le passage de fluide uniquement de la tubulure vers l'intérieur du réservoir, et - I'extrémité basse du prolongement de la tubulure d'orientation sensiblement verticale est équipée d'un clapet anti-retour permettant le passage de fluide uniquement du réservoir vers l'intérieur de la tubulure, sous l'action de la pompe de vidange. Pour réaliser le remplissage du réservoir, du fluide sous pression est amené depuis l'extérieur du réservoir au raccord ménagé dans une paroi latérale de celui-ci. Le fluide parcourt la tuyauterie, le clapet antiretour ménagé en partie basse de la tubulure étant fermé, compte tenu de la pression du fluide, et le clapet anti-retour disposé à l'extrémité libre de la tubulure verticale s'ouvrant, du fait de la pression du fluide, permettant ainsi la sortie du fluide et son passage à l'intérieur du volume de stockage du réservoir. Lorsque le remplissage est terminé, et qu'il n'y a plus de pression du fluide entrant, le clapet anti-retour disposé à l'extrémité supérieure de la tubulure verticale se ferme, les deux clapets anti-retour étant en position fermée en période de stockage. Pour réaliser la vidange du réservoir, le fluide est aspiré au niveau du raccord traversant une paroi latérale du réservoir, sous l'effet de cette dépression, le clapet anti-retour disposé en partie haute de la tubulure verticale demeure fermé, et le clapet anti-retour disposé en partie basse de la tubulure s'ouvre, permettant le passage de fluide depuis l'intérieur du réservoir vers le raccord de sortie du fluide hors du réservoir. Cet agencement est particulièrement intéressant, dans la mesure où l'on supprime l'orifice de vidange spécifique, le clapet de fond qui lui est associé, le robinet de fond de citerne asservi, le robinet de purge, ainsi qu'un certain nombre d'autres organes. Les manipulations à effectuer sur les organes de sécurité sont réduites, puisque le nombre d'organes de sécurité est également réduit par rapport à la solution traditionnelle. En outre, la longueur des tuyauteries est réduite, le coffre latéral servant au logement de la pompe de vidange est supprimé, et celleci se trouve, de même que tous les autres organes, à l'arrière du véhicule, s'il s'agit d'un véhicule citerne routier entre les longerons de ce véhicule. II résulte de cette structure une diminution du poids à vide de la citerne, d'où un gain en charge utile. Avantageusement, et afin de limiter les pertes de charge, la première tubulure pénétrant dans le réservoir est reliée à la tubulure d'orientation sensiblement verticale par une branche en forme générale de U dans le fond de laquelle est ménagée l'ouverture de mise en communication avec l'intérieur du réservoir. Suivant une forme simple d'exécution, chaque clapet antiretour est constitué par un volet articulé autour d'un axe. Avantageusement, chaque clapet anti-retour est associé à un ressort agissant sur lui vers sa position de fermeture. Suivant une forme d'exécution de ce dispositif, le raccord ménagé dans une paroi latérale du réservoir est équipée d'une vanne à trois voies dont l'une est reliée à la tubulure pénétrant à l'intérieur du réservoir, une autre est reliable à une source d'alimentation en fluide, et la dernière est reliable à une pompe de vidange du fluide. De toute façon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif Figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif connu Figure 2 est une vue partielle, en coupe longitudinale, d'une extrémité de citerne équipée du dispositif selon l'invention; Figure 3 est une vue en coupe partielle et par un plan transversal de ce même dispositif. Les figures 2 et 3 représentent un réservoir constitué, par exemple, par une citerne 22 pouvant être montée sur un véhicule routier. Dans la paroi arrière 23 de cette citerne est ménagée une ouverture 24 à laquelle est associé un raccord 25. Ce raccord 25 est relié à une première tubulure 26 pénétrant à l'intérieur de la citerne. Cette tubulure 26 est reliée par une tubulure 27 en forme générale d'épingle en U à une tubulure 28 d'orientation générale sensiblement verticale, dont l'extrémité supérieure débouche à proximité de l'extrémité supérieure de la citerne. L'extrémité supérieure de la tubulure 28 est munie d'une bride 29, sur laquelle est fixé un support 30 pour un clapet 32 anti-retour constitué par un volet articulé autour d'un axe 33, et associé à un ressort non représenté au dessin tendant à faire basculer le clapet vers sa position de fermeture. Le clapet ne permet le passage du fluide que depuis l'intérieur de la tubulure vers l'intérieur de la citerne. La partie haute de la tubulure 28 est maintenue par plusieurs supports 34. A l'extrémité basse de la tubulure 27 en forme de U est disposé un piquage 35 équipé d'une bride 36, sur laquelle est monté un support 37 pour un clapet 38 constitué par un volet articulé autour d'un axe 39 et s'ouvrant vers le haut. Ce clapet anti-retour est associé à un ressort, non représenté au dessin, tendant à actionner le volet vers sa position de fermeture. L'ensemble débouche dans une cuvette 40 ménagée dans le fond de la citerne et est fixé par plusieurs supports 42. Une vanne à trois voies 43 est montée sur le raccord 25, dont une voie 44 est reliable à une source de fluide sous pression et dont une voie 45 est reliable à une pompe de vidange. La figure 2 représente le dispositif au cours du remplissage de la citerne. Dans ce cas, le raccord 25 est relié par la voie 44 à une source de fluide sous pression qui pénètre dans la tubulure 26, et dont la pression assure le maintien en position de fermeture du clapet anti-retour 38. Au contraire, le clapet anti-retour 32 est en position ouverte et permet le passage du fluide vers l'intérieur du réservoir. Lors de la vidange de la citerne, le raccord 25 est en liaison avec la voie 45 reliée à une pompe de soutirage, créant une dépression dans les tubulures 26, 27, 28, cette dépression assurant le maintien en position de fermeture du clapet 32 situé en partie haute de la tubulure 28, I'ouverture du clapet 38 qui permet le passage du fluide depuis l'intérieur de la citerne vers le raccord et la pompe de soutirage. Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un dispositif de remplissage et de vidange d'un réservoir par un fluide, de conception et de structure très simples et très fiables. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes. C'est ainsi notamment que les clapets anti-retour pourraient ne pas posséder la même structure, ou encore que le raccordement entre la tubulure 26 d'entrée dans la citerne et la tubulure 28 sensiblement verticale pourrait posséder une forme différente, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de remplissage et de vidange d'un réservoir par un fluide, du type comprenant un raccord (25) ménagé dans une paroi latérale (13) du réservoir (22), associé à une première tubulure (26) pénétrant dans le réservoir et prolongée par une seconde tubulure (28) d'orientation sensiblement verticale et dont l'extrémité libre débouche à proximité de l'extrémité haute du réservoir, caractérisé en ce que - la tubulure (28) d'orientation sensiblement verticale comporte un prolongement (27) vers le bas jusqu'à proximité de l'extrémité basse du réservoir, ce prolongement étant muni d'une ouverture (35) à son extrémité basse, - le raccord (25) ménagé dans une paroi latérale du réservoir peut être relié successivement à une source (44) de remplissage en fluide et à une pompe (45) de vidange du fluide, - I'extrémité libre de la tubulure (28) d'orientation sensiblement verticale est équipée d'un clapet anti-retour (32) permettant le passage du fluide uniquement de la tubulure vers l'intérieur du réservoir, et - l'extrémité basse du prolongement (27) de la tubulure d'orientation sensiblement verticale (28) est équipée d'un clapet antiretour (38) permettant le passage du fluide uniquement du réservoir vers l'intérieur de la tubulure, sous l'action de la pompe de vidange. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première tubulure (26) pénétrant dans le réservoir est reliée à la tubulure (28) d'orientation sensiblement verticale par une branche (27) en forme générale de U dans le fond de laquelle est ménagée l'ouverture de mise en communication avec l'intérieur du réservoir. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque clapet anti-retour (32, 38) est constitué par un volet articulé autour d'un axe. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque clapet anti-retour (32, 38) est associé à un ressort agissant sur lui vers sa position de fermeture. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le raccord (25) ménagé dans une paroi latérale du réservoir est équipée d'une vanne à trois voies (43) dont l'une est reliée à la tubulure pénétrant à l'intérieur du réservoir, une autre est reliable à une source (44) d'alimentation en fluide, et la dernière est reliable à une pompe (45) de vidange du fluide.