Brevet FR2772454A1 — publié le 19990618

DISPOSITIF ADAPTABLE EN AMONT D'UNE VANNE OU ANALOGUE DE DECHARGEMENT DE LIQUIDES, A FONCTIONS MULTIPLES NOTAMMENT DE VERROUILLAGE ET CONTROLE La présente invention a trait à la distribution de liquides, en particulier bien que non exclusivement, à la distribution de produits pétroliers et plus précisément encore à l'acheminement de tels produits à l'aide de camions citernes sur les lieux d'utilisation ou de distribution tels que des stationsservice. Ces camions-citernes sont habituellement équipés d'un tuyauterie de chargement-déchargement munie d'une adaptateur , vanne, robinet ou clapet permettant le déchargement aux lieux de livraison. Le but de l'invention est de proposer un dispositif associé à la vanne ou analogue et susceptible de plusieurs fonctions, en particulier de verrouillage et contrôle et en premier lieu d'interdiction de tout déchargement intempestif ou frauduleux, entre le point de chargement et le point de livraison, notamment au cours du transport entre ces deux points. A cet effet, I'invention a pour objet un dispositif adaptable en amont d'une vanne ou analogue de déchargement de liquides, à fonctions multiples notamment de verrouillage et de contrôle, ladite vanne ou analogue étant du type à soupape à queue mobile dans l'axe d'écoulement du liquide, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de blocage sélectif de la queue de la soupape en position de fermeture de cette dernière, constitués d'un doigt ou analogue de verrouillage, monté mobile en direction de la trajectoire de la queue de soupape, sous la commande d'un moyen approprié, entre deux positions respectivement de blocage de ladite queue dans la position de fermeture de la soupape et de libre coulissement de ladite queue. Suivant un mode de réalisation préféré, ledit doigt de verrouillage coopère avec un coulisseau de blocage disposé immédiatement en amont de la vanne par rapport au sens de déchargement du liquide, et mobile coaxialement à ladite queue entre deux positions respectivement de blocage et de libre coulissement de la queue, le doigt de verrouillage étant monté mobile en direction du coulisseau, entre deux positions respectivement d'immobilisation et de libre coulissement du coulisseau, ce dernier étant rappelé en permanence élastiquement en direction de la queue de soupape. Le coulisseau est par exemple formé d'un noyau cylindrique coulissant dans un guide tubulaire cylindrique monté fixe coaxialement à la queue de la soupape, ledit noyau comportant une section de diamètre réduit définissant une chambre annulaire dans laquelle est susceptible de pénétrer radialement ledit doigt de verrouillage, au travers d'un passage ménagé dans ledit guide tubulaire, ladite chambre annulaire se trouvant, lorsque la soupape est en position de fermeture, en regard dudit passage du doigt de verrouillage, en sorte que l'actionnement du doigt en direction de la chambre interdit tout retrait du noyau et, par là, I'ouverture de la vanne. Le moyen d'actionnement du doigt de verrouillage est constitué par exemple par un vérin hydraulique, électrique ou électromécanique. Le dispositif de l'invention est monté sur une couronne coaxiale au corps de la vanne, ladite couronne étant soit un élément amovible rapporté entre la vanne ou analogue et la bride de l'extrémité de la tuyauterie sur laquelle doit être montée ladite vanne, soit un élément intégré au corps de la vanne, à l'extrémité amont de celle-ci, soit encore intégrée à l'extrémité de ladite tuyauterie de chargement/déchargement, elle-même reliée par exemple à une citerne ou tout autre réservoir, fixe ou mobile. En variante, le dispositif de l'invention peut comporter en outre un orifice pourvu d'un hublot, ménagé dans la paroi de ladite couronne pour permettre une visualisation du liquide présent à l'intérieur de la couronne. Suivant encore une autre variante, ladite couronne peut être munie de divers piquages ou passages pour des accessoires tels que détecteurs de vacuité, contacteurs ou capteurs spécifiques. Suivant encore une autre variante, le doigt de verrouillage peut comporter un moyen détectable par un détecteur de proximité fixé sur ladite couronne, en sorte de déterminer la position et d'enregistrer les déplacements dudit doigt. L'invention s'applique non seulement à des camions-citernes ou wagons-citernes de transport de produits pétroliers, mais également, d'une manière plus générale, à toute vanne ou analogue de fourniture d'un liquide quelconque. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre de modes de réalisation du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels figure 1 est une vue en coupe axiale d'une vanne à soupape à queue connectée à une tuyauterie de déchargement d'un produit pétrolier, via un dispositif de l'invention suivant un mode de réalisation préféré figure 2 est une vue schématique en perspective et en éclaté de l'ensemble de la figure 1 figure 3 représente schématiquement l'ensemble de la figure 1 avec la vanne en position d'ouverture figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 1, d'un mode de réalisation simplifié figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4, d'une variante de réalisation, et figure 6 illustre le dispositif de la figure 5 dans la position de libre actionnement de la vanne. Sur la figure 1, on a représenté en 1 une vanne conventionnelle de chargement/déchargement du type à soupape 2 à queue 3 mobile dans l'axe du corps de soupape sous l'action d'une came 4 solidaire en rotation d'une poignée extérieure 5. La queue 3 est guidée, du côté de la vanne opposée à la soupape 2, dans un fût cylindrique 6 solidaire du corps 7 de la vanne, un ressort de rappel 8 interposé entre le fût 6 et la soupape 2 étant chargé de rappeler en permanence cette dernière vers son siège pour assurer une fermeture étanche. En position de fermeture de la vanne, comme représenté en figure 1, I'extrémité de la queue 3 opposée à la soupape 2 se trouve sensiblement à hauteur de l'extrémité externe du guide 6, c'est à dire de la bride de fixation amont 9, selon le sens du flux de déchargement du liquide. Conformément à l'invention, la vanne 1 est connectée à la bride 10 de la tuyauterie de sortie 11 par exemple d'un camion-citerne, par l'intermédiaire d'une couronne 1 2 d'interconnexion portant des moyens de verrouillage de la queue 3 dans la position de fermeture de la vanne 1. La couronne 12 a une même section interne que les parties amont (11) et aval (7) et se fixe sur les brides conventionnelles 9 et 10 par des moyens habituels tels que boulonnage. La couronne 12 comporte intérieurement un voile mince radial 13 de support, dans l'axe de la couronne, d'un guide tubulaire cylindrique 14 dont l'extrémité, côté vanne 1, se situe à faible distance et en regard du guide 6 de la queue 3 de soupape. Dans le guide 14 peut librement se déplacer un coulisseau cylindrique 1 5 comportant, entre ses deux extrémités, une zone de diamètre réduit définissant une chambre annulaire 16. Le coulisseau 15 est prolongé, sur son côté opposé à la vanne 1, par une section 17 de diamètre réduit faisant saillie en dehors du guide 14. L'ensemble 15-17 est percé d'un passage axial dans lequel peut se déplacer une tige 18 dont l'extrémité avant 18 fait saillie, côté vanne 1, pour venir en butée contre la queue 3. La position longitudinale de la tige 18 est réglable par rapport au coulisseau 15 grâce à un écrou 20 solidaire de la tige 18 qui est filetée et se visse dans la section 17 pour permettre ledit réglage. Un écrou 21 engagé sur la tige filetée 18 permet de bloquer cette dernière dans la position désirée, ceci pour adapter le dispositif de l'invention à diverses vannes à queue ou analogues telles qu'adaptateurs, robinets, clapets, etc... Par ailleurs, un ressort de rappel 22 chargé de pousser constamment le coulisseau 1 5 vers la vanne 1 est interposé entre la face amont du coulisseau et un retour de l'extrémité amont du guide 14. La chambre annulaire 16 présente un flanc aval tronconique 23 pour recevoir l'extrémité tronconique 24 d'un doigt de verrouillage 25 disposé sensiblement perpendiculairement à l'axe du coulisseau 1 5 et monté mobile dans un conduit 26 intégré dans le voile 13 et débouchant par un orifice 27 ménagé dans le guide 14 dans l'espace interne de ce dernier. Le déplacement du doigt 25 est commandé par un moyen approprié 28 tel que par exemple un vérin hydraulique, pneumatique ou électromécanique, extérieur à la couronne 1 2. En variante, le doigt 25 peut comporter une section 29 de diamètre réduit, susceptible de défiler devant un détecteur de proximité 30 pour détecter tout déplacement du doigt 25 à des fins de contrôle. La couronne 12 peut aussi comporter un passage 31 équipé d'un hublot pour une visualisation du produit, ainsi que divers piquages ou trous taraudés, tels que 32, pour munir le dispositif notamment de détecteurs de vacuité, de contacteurs, de capteurs spécifiques. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Dans la position illustrée par la figure 1, la vanne 1 est fermée et son ouverture est interdite par l'engagement du doigt 25 dans la chambre annulaire 16 du coulisseau 15, ainsi bloqué dans son déplacement dans le guide 14, le nez 19 étant en contact avec la queue 3 de la soupape. Cette position du doigt 25 correspond par exemple à une position de repos du vérin 28 qui est à simple effet et agit en traction, le doigt 25 étant rappelé par un ressort en permanence en position d'extension en direction du coulisseau 15. Seule la mise en service autorisée du vérin 28 permet la rétraction du doigt 25 et la libération du coulisseau 15. La vanne 1 peut alors être ouverte. La figure 3 illustre la position d'ouverture maximale de la vanne 1, le doigt de verrouillage 25 étant complètement rétracté. La queue 3 peut librement se déplacer à l'intérieur du guide 14 en repoussant l'ensemble 15, 18, 19 à l'encontre du ressort de rappel 22. La vanne 1 peut être librement actionnée à l'ouverture comme à la fermeture, le doigt 25 demeurant rétracté. Dès que la vanne 1 est en position de fermeture, le doigt 25 peut être remis en position d'interdiction d'ouverture par un nouvel ordre de relâchement du vérin 28, un système de sécurité étant prévu pour empêcher le relâchement du vérin si la chambre annulaire 1 6 ne se trouve pas en regard de l'orifice 27. La vanne peut ainsi être actionnée pour un déchargement (flèches D) ou un chargement en source (flèches C). La figure 4 illustre un mode de réalisation simplifié dans lequel le doigt de verrouillage 25 agit directement sur l'extrémité légèrement conique 3a de la queue 3' de la vanne 1', par ailleurs identique à la vanne 1 de la figure 1. Le doigt 25 est guidé dans un conduit 26 identique à celui de la figure 1 et solidaire d'une couronne 12'analogue à la couronne 1 2 de la figure 1. Le doigt 25 est commandé par le vérin 28. La couronne 12' peut comporter les mêmes aménagements (29,30,31,32) que ladite couronne 1 2. Dans sa position d'extension, le doigt 25 en appui par son nez tronconique 24 sur l'extrémité conique 3a de la queue 3', bloque cette dernière dans la position de fermeture de la soupape 2, alors que dans sa position de retrait, la queue 3' est libre de coulisser. Les figures 5 et 6 illustrent une variante combinant les modes de réalisation des figures 1 et 4. La vanne 1 est identique à celle de la figure 1. Entre le doigt 25 et la queue 3 de soupape est interposée une variante du coulisseau 15 de la figure 1 constituée d'un noyau cylindrique 15' coulissant dans un guide 14' coaxial à la queue 3 et intégré à la fois au conduit 26 du doigt 25 et à la couronne 12" par un voile 13'disposé côté vanne 1. Le coulisseau 15' est prolongé, à l'opposé de la queue 3, par une section 17' de diamètre réduit coulissant dans un retour 14'a du guide 14' et se terminant par une extrémité conique 1 7'a susceptible de venir en contact avec le nez tronconique 24 du doigt 25 lorsque ce dernier est en extension (figure 5), la soupape 2' étant en position de fermeture. Le coulisseau 15' est percé, côté queue 3, d'un trou borgne taraudé 15'a recevant une pièce filetée 1 5'b venant en contact avec l'extrémité de la queue 3, sous le rappel d'un ressort 22. Le réglage en position de la pièce filetée 15'b par rapport au coulisseau 15' permet une adaptation à des queues de différentes vannes. La figure 6 illustre le dispositif de la figure 5 dans la position de libre actionnement de la vanne 1, le doigt 25 étant rétracté sous l'action du vérin 28, la soupape 2 étant en position d'ouverture. Enfin, I'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les moyens pour autoriser ou interdire le déplacement des coulisseaux i 5 et 15' dans leur logement, et les moyens de commande/déplacement du doigt 25. REVENDICATIONS i. Dispositif adaptable en amont d'une vanne ou analogue de déchargement de liquides, à fonctions multiples, notamment de verrouillage et de contrôle, ladite vanne ou analogue étant du type à soupape (2) à queue (3,3') mobile dans l'axe d'écoulement du liquide, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de blocage sélectif de la queue (3,3') de la soupape en position de fermeture de cette dernière, constitués d'un doigt ou analogue de verrouillage (25) monté mobile en direction de la trajectoire de la queue (3,3') de soupape, sous la commande d'un moyen approprié (28), entre deux positions, respectivement de blocage de ladite queue dans la position de fermeture de la soupape (2) et de libre coulissement de ladite queue. 2. Dispositif suivant la revendication i, caractérisé en ce que ledit doigt de verrouillage (25) coopère avec un coulisseau (15,15') de blocage disposé immédiatement en amont de la vanne (1) par rapport au sens de déchargement du liquide, et mobile coaxialement à ladite queue (3) entre deux positions respectivement de blocage et de libre coulissement de la queue, le doigt (25) étant monté mobile en direction du coulisseau (15, 15'), entre deux positions, respectivement d'immobilisation et de libre coulissement du coulisseau, ce dernier étant rappelé en permanence élastiquement en direction de la queue (3) de soupape. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le coulisseau (15) est formé d'un noyau cylindrique coulissant dans un guide tubulaire cylindrique (14) monté fixe coaxialement à la queue de la soupape, ledit noyau (15) comportant une section de diamètre réduit définissant une chambre annulaire (16) 6) dans laquelle est susceptible de pénétrer radialement ledit doigt de verrouillage (25) au travers d'un passage (27) ménagé dans ledit guide tubulaire (14), ladite chambre annulaire (16) se trouvant, lorsque la soupape (2) est en position de fermeture, en regard dudit passage (27) du doigt (25). 4. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ledit coulisseau (15) est traversé longitudinalement par une tige (18) venant en contact avec l'extrémité de la queue (3) de la soupape (2), ladite tige (18) étant réglable en position longitudinalement par rapport audit coulisseau (15). 5. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le coulisseau est formé d'un noyau cylindrique (15') 5') coulissant dans un guide cylindrique (14') monté fixe coaxialement à la queue (3) de soupape, ledit noyau étant, à une extrémité, prolongé par une section (17') 7') susceptible de venir en contact avec le doigt de verrouillage (25) et, à l'autre extrémité, prolongé par une pièce filetée (15'b) venant en contact avec la queue (3) de soupape et réglable en position par rapport au coulisseau (15'). 6. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le moyen d'actionnement dudit doigt de verrouillage (25) est constitué par un vérin à simple effet (28) agissant en traction, le doigt (25) étant rappelé en permanence en position d'extension. 7. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est monté sur une couronne (12, 12',12") coaxiale au corps (7) de la vanne 8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la couronne (12,12',12") comporte un passage (31) pourvu d'un hublot pour la visualisation du produit. 9. Dispositif suivant la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la couronne (12,12',12") comporte un ou plusieurs piquages ou trous taraudés (32) pour la réception notamment de détecteurs de vacuité, de contacteurs, de capteurs spécifiques. 10. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit doigt de verrouillage (25) comporte une section (29) de diamètre réduit, susceptible de défiler devant un détecteur de proximité (30) pour détecter tout déplacement du doigt (25) à des fins de contrôle.