Brevet FR2891342A1 — publié le 20070330

*EXPOSÉ : La présente invention concerne le remplissage des vases d'expansion, réservoirs, bâches, application SNCF ou toutes autres cavités oit un fonctionnement sans défaillance 5 est exigé tout en respectant les périodes de maintenance. La vanne présentée ici répond aux critères d'applications spécifiques où la nécessité d'un remplacement n'est pas envisageable hors période de maintenance. Autres avantages, son encombrement est réduit au diamètre de vissage sur le réservoir (M30* 150). La méthode évite tout encrassement du mécanisme (flotteur tube) ce qui permet d'assurer un remplissage efficace de: - 45OL/heure sous 2.5 bars 600L/heure sous 4 bars 720L/heure sous 6 bars Ces vannes sont réalisées en standard (inox pour les organes mécaniques et polypropylène pour le flotteur et la coupelle) ou selon les caractéristiques de l'application, soit pour les matières, soit pour la cote du niveau et le diamètre du filetage. Leur encombrement est inférieur au diamètre de vissage sur le réservoir. Le matériel support les variations ferroviaires et toutes autres conditions d'homologation et permet aussi une utilisation de tout type de fluide entre -25 C à +97 C, le tout étant réalisé sous la norme ISO 9001. Ces vannes peuvent être fixées indifféremment par le dessous du réservoir ou par le dessus ( vannes normales cf. : Figure 1 et 2 ou vannes inversées). La conception de la vanne permet deux applications différentes; l'une privilégie le débit de remplissage (cf.: Figure 2), l'autre assure une réserve de liquide sous le flotteur de la vanne en cas de rupture d'un circuit relié au réservoir ( cf. : Figure 1). Traditionnellement les vannes à flotteur assurent l'arrêt de l'alimentation par l'action direct du flotteur sur un pointeau ou organe similaire. Dans le cas présent le principe est différent tout en utilisant partiellement la flottaison du flotteur. L'ensemble comprend: (cf.: Figure 1 et Figure 2) - un corps métallique (1) , se vissant sur le réservoir, et taraudé à sa base pour recevoir un raccord (pour l'arrivée du liquide). Une référence est gravée sur le corps (1) pour en assurer la traçabilité de vie. - une douille d'alimentation (3) servant de repose clapet (4), vissée sur le corps (1). - un siège (5) vissé sur le corps (1), sur lequel est fixé le tube-guide (6) du flotteur 10 (8), et servant d'appui au clapet (4) lors de la fermeture. - d'une tige (7) de 1mm de diamètre, recevant le clapet (4) à une extrémité et, à l'autre extrémité, fixée au flotteur (8) par l'intermédiaire d'une goupille (7'). - un flotteur (8) avec un lamage à sa partie supérieure. - une coupelle (9) vissée et bloquée sur le tube-guide (6). - un joint en cuivre (2) pour l'étanchéité entre la vanne et le réservoir. *USINAGE ET MONTAGE DE LA VANNE: La simplicité et la fonctionnalité du mécanisme font que le montage et le démontage de la vanne sont beaucoup plus facile. - le siège (5) peut être usiné avec ou sans les 4 trous obliques selon le modèle. - le tube-guide (6), qui est fendu sur lcm à la hauteur de la goupille(7') pour permettre le débattement du flotteur (8), il est emmanché sur le siège (5). - la douille (3) est bloquée sur le corps (1). - le clapet (4) est bloqué sur une tige (7) de 1mm de diamètre. - le flotteur (8) est glissé sur le tube-guide (6) ; la (tige (7) + clapet (4)) sont également glissés dans le tube-guide (6) puis rendu solidaire du flotteur (8) par une goupille (7'). - la coupelle (9) est vissée sur le tube-guide (6), le réglage sera effectué aux essais. ( Une vis de blocage (10) et une entretoise de serrage (11) permettront le maintient en position). - ce sous-ensemble est vissé bloqué sur le corps (1) par le siège (5). - la rondelle en cuivre (2) est placée sur le corps (1). *DEUX CONCEPTIONS: - siège (5) percé de 4 trous obliques: (cf.: Figure 2) Dans ce cas, le remplissage du réservoir se fait rapidement et principalement par les 4 trous. - siège (5) non percé : (cf.: Figure 1) Le remplissage ne se fait que par le haut du tube-guide (6), dans le lamage du flotteur (8) et s'écoule en nappe entre la cavité du flotteur (8) et la coupelle (9). Cette version assure un niveau défini de liquide dans le réservoir en cas de fuites ou ruptures dans les circuits. *RÉGLAGES: (cf: Figure 3) La vanne (V) est placée dans le réservoir (R) et branchée a une alimentation qui dispose d'une vanne d'arrêt (VA) qui permet de stopper l'alimentation après l'atteinte du niveau et la stabilisation du flotteur. (CE) représente le circuit d'exploitation et de vidange. Le réglage est obtenu par le positionnement de la coupelle (9) par rapport à la cavité du flotteur (8). Après le réglage la coupelle (9) est bloquée sur le tube-guide (6), puis collée. *EQUIPEMENT: (cf.: Figure 3) La vanne est montée vissée sous le réservoir, (pour une vanne normale et sur le réservoir pour une vanne inversée), par un filetage de diamètre 30mm et est bloquée par 5 les 6 pans du corps (1). L'étanchéité est assurée par un joint en cuivre (2). Une tuyauterie souple ou rigide relie à demeure le corps (1) â une vanne 1/4 de tour ou une vis pointeau, prolongée par un raccord d'alimentation, pour le remplissage. *FONCTIONNEMENT: (cf.: Figure 1 et Figure 2) Le liquide est amené par connexion d'une alimentation à la vanne 1/4 de tour. Cette vanne ouverte, le liquide arrive à la base du corps (1), traverse la douille (3), passe sur les bords de cette douille (3) puis sur le clapet ( 4) (sans décoller le clapet (4) de sa position) ; puis passe uniquement dans le tube-guide (6) dans la première configuration ou à travers du tube-guide (6) et les 4 perçages obliques dans la seconde configuration. Dans la configuration des 4 perçages du siège (5) le remplissage est plus rapide, mais le passage par le tube-guide (6) n'est pas supprimé. Dans les 2 configurations, le liquide traversant le tube-guide (6), s'écoule par les fentes du tube-guide (6), vers la cavité du flotteur (8) et est évacué entre les bords du lamage et le bord de la coupelle (9). La garantie d'un bon fonctionnement réside dans l'usinage de la cavité du flotteur (8) et de la coupelle (9) (par sa surface légèrement conique), le respect des cotes, des tolérances, ainsi que les états de surface. Le réglage est obtenu par le positionnement de la coupelle (9) par rapport à la cavité du flotteur (8) ce qui permet d'intervenir sur l'interaction de l'écoulement entre la coupelle (9) et le flotteur (8). La version sans perçages du siège (5) permet de garantir une hauteur de liquide au niveau des deux fentes du tube-guide (6), au cas où une fuite serait révélée dans le circuit de remplissage. Le niveau est respecté et répétitif à chaque remplissage. Aucun réglage ni intervention ne sont nécessaires avant ou en cours d'utilisation. Le stockage de ces vannes à flotteur ne pose aucun problème. La MTBF est de 5 ans, avec respect d'une maintenance tous les 18 mois qui comprend le nettoyage du siège (5), du clapet (4) et une nouvelle calibration. L'ensemble se monte par simple vissage et blocage par les 6 pans du corps (1) ; l'étanchéité est assurée par une rondelle de cuivre et si besoin par l'adjonction d'une pâte d' étanchéité. REVENDICATION 1 ) Dispositif d'arrêt automatique de remplissage de réservoir de liquide par procédé de vanne à flotteur garantissant un niveau prédéfini de réserve de liquide en cas de rupture ou de fuite dans le circuit de fonctionnement ou de remplissage, caractérisé par: - une douille d'alimentation (3), fixée dans un corps métallique (1), servant de repose clapet (4), - un siège (5), vissé au corps (1), sur lequel est fixé le tube (6) du flotteur (8), et recevant le clapet (4) lors de la fermeture, - une tige (7), munie du clapet (4) a une de ces extrémité et fixée à l'autre extrémité au flotteur (8) par l'intermédiaire d'une goupille (7'), - un flotteur (8) avec un lamage en sa partie supérieure, - et une coupelle (9) vissée et bloquée sur le tube (6). 2 ) La vanne, objet de la revendication 10), est réalisable pour tous types d'applications standards et de liquide, par montage vissé par le dessous du réservoir. 3 ) La vanne objet de la revendication 10), peu être utilisée dans sa version vanne inversée et être fixée sur le dessus du réservoir. 4 ) La vanne objet suivant l'une quelconque des précédentes revendications est adaptable dans tous les cas où l'orifice taraudé devant le recevoir à un taraudage d'au moins M30*150.