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La présente invention a trait à des réservoirs de stockage de liquides quelconques, fixes ou mobiles, tels que les citernes à carburant installées à poste fixe et les réservoirs à carburant des avions.
Le liquide est introduit ou soutiré de ces réservoirs par pompage.
Comme il subit dans le réservoir une décantation, il y a intérêt dans ces deux opérations à éviter de mêler à nouveau avec le liquide décanté les impuretés qui s'en sont séparéeso
C'est ainsi que les citernes à carburant contiennnent toujours une certaine quantité d'eau provenant de condensations et des impuretés solides introduises accidentellement, qui se séparent par gravité et forment une couche au fond de la citerne. Dans le but de soutirer le carburant à l'é- tat aussi pur que possible, on a proposé d'utiliser, comme tube de soutirage, un tube articulé comportant une partie fixe ou colonne et, en bout de cette partie fixe, sensiblement sur l'axe longitudinal de la citerne, un tube ar- ticulé à la colonne et terminé par un flotteur, ou "bras flottant".
On sou- tire ainsi le carburant au voisinage de sa surface libre, dans la partie du volume liquide qui est la première à se décanter.
Dans les constructions connues jusqu'ici, le bras flottant est attaché sous un flotteur de forme sphérique, car cette forme est celle, qui assure pour un certain poids le maximum de volume et donne par conséquent la plus grande force ascensionnelle. Or le diamètre du flotteur est limité par le diamètre du trou d'homme prévu par exemple sur les grandes citernes, pour l'introduction de l'équipement dans la citerne, si bien que sa forme ascentionnelle est nécessairement faible. Aussi a-t-on été conduit à sim- plifier cet équipement à l'extrême, de façon à réduire le poids du bras flottant au minimum. Celui-ci est généralement un simple tube raccordé à la colonne par un coude à joint tournant. Il sert uniquement au soutirage.
Pour son remplissage, la citerne comporte un tube vertical débouchant au voisinage du fond. Malgré l'utilisation proposée d'un déflecteur horizon- tal face au débouché de ce tube, ce moyen d'introduction de carburant cause des remous de liquide au voisinage du fond. En outre, il ne tient pas compte des variations possibles de la hauteur d'eau occupant ce fond.
La présente invention vise la construction d'un bras flottant et son agencement dans un réservoir pour servir à la fois de conduit de soutira- ge et de remplissageo Elle a notamment pour objet un dispositif de flotteurs capable d'exercer une grande force portante, et divers moyens, qui, tirant parti de cette propriété, assurent au bras flottant une construction plus robuste et lui permettent de commander par ses mouvements d'oscillation son propre débit de liquide.
L'invention a également pour objet des moyens qui sous la dépen- dance du flotteur assurent une obturation complète du bras au point haut afin d'arrêter le refoulement de liquide, lorsque le réservoir est rempli et le soutirage au point bas lorsque le réservoir est près d'être vide.
En outre l'invention a accessoirement pour objet des moyens qui malgré l'obturation du bras flottant au point haut en cours de remplissage du réservoir, permettent d'une part, d'en assurer le remplissage complet, en particulier s'il s'agit d'un réservoir mobile, tel qu'un réservoir de carburant sur un avion, d'autre part, de permettre d'amorcer le soutirage malgré l'obturation du bras effectuée au point haut par l'action du flotteur L'invention vise également des moyens qui, malgré l'obturation du bras flottant effectuée au point bas en fin de soutirage par l'action du flot- teur, permettent de refouler du liquide dans la citerne pour provoquer par élévation de niveau la réouverture du bras en vue du remplissage.
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L'invention a encore pour objet un moyeu de sécurité sensible à la différence de densité de deux liquidée qui en cours de soutirage détermine l'obturation de la conduite du bras flottant avant que ce dernier ne s'en- gage dans la couche de liquide sous-jacente.
L'invention sera illustrée dans ce qui suit par la description de divers exemples d'exécution du réservoir à bras flottantequi en est l'objet en référence aux dessins annexés dans lesquels-, la figure 1 représente, sons forme schématique, en coupe longitudi- nale, l'installation d'une citerne équipée d'un bras flottant suivant l'in- vention; la figure 2 est une coupe longitudinale partielle de la citerne à travers une tubulure formant trou d'homme et montre en élévation, mais raccourcie, la colonne au bas de laquelle le bras flottant est articulé, ainsi que cette articulation et un dispositif de transmission des mouvements du bras;
la figure 3 est une coupe horizontale partielle, suivant la ligne III-III de la figure 2, montrant les pièces de l'articulation; la figure 4 montre l'extrémité du bras flottant et les organes as- sociés, vus de côté dans un plan de coupe vertical passant par l'axe du bras; la figure 5 est une vue en bout du bras flottant et des organes associés, avec coupe partielle suivant la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 est une coupe transversale du bras flottant suivant la ligne VI-VI de la figure 4; la figure 7 représente un organe associé au bras, à titre de varian- te de la figure 4;
la figure 8 est une vue correspondant à la figure-4 dans une varian- te d'exécution des organes associés au bras; la figure 9 est une coupe axiale du bas de la colonne fixe et de son articulation dans le plan longitudinal et montre une autre forme d'exé- cution des organes associés au -!iras; la figure 10 et la figure Il représentent deux variantes d'exécution de l'extrémité du bras flottant, par des vues correspondant à la figure 5, mais partielle; la figure 12 est une 'vue en coupe suivant la ligne XII- XII de la figure 11;
la figure 13 représente une forme d'exécution simplifiée du bras flottant et des organes associés en vue de l'application de l'invention par exemple à un réservoir d'avion, le bras flcttant étant représenté en coupe axiale; la figure 14 est une vue en plan correspcndant à la figure 13 dans un plan de coupe suivant la ligne XIV-XIV de la figure 13; la figure 15 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une forme d'exécution d'un réservoir comportant un bras flottant semblable à celui qui a été décrit en référence aux figures 13 et 14 mais comportant en outre des moyens pour assurer le s sage total du réservoir, ce bras flottant n'était coupe que dans sa paître d'extrémité;
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la figure 16 est une vue en coupe transversale de la partie supé- rieure du réservoir montrant en bout le bras flottant, avec coupe partielle suivant la ligne XVI-XVI de la figure 15; la figure 17 montre en coupe longitudinale une partie inférieure d'un réservoir à bras flottant suivant l'invention comportant des moyens de sécurité pour éviter le soutirage d'eau sous-jacente, le bras'flottant étant représenté en élévation latérale depuis un plan de coupe de sa tubu- lure transversale situé entre les deux flotteurs;
La figure 18 montre une autre forme d'exécution des moyens de sé- curité contre le soutirage de l'eau dans une citerne à bras flottant sui- vant l'invention, représentée en partie et en coupe longitudinale, le bras flottant étant vu en élévation latérale sauf une coupe locale dans la ré- gion de l'articulation du bras; la figuré 19 est à plus grande échelle une vue locale en plan depuis le plan de coupe horizontale défini par la ligne XIX-XIX de la figure 18.
La citerne à poste fixe,prise comme exemple et représentée à la figure 1, est un réservoir de tôle 1 de fort diamètre et de grande longueur,, Enterrée sous un talus 2, elle est accessible aux extrémités par deux puits de visite couverts 3 et 4 protégeant des trous d'homme 5 et 6. Le premier est délimité par une tubulure 7; tous deux sont fermés par couvercles 8 et 9. Dans leur intervalle, la citerne porte une cheminée d'aération 10; elle présente au point bas une ouverture de nettoyage 11, obturée,,Une conduite 12 relie la citerne à une pompe non représentée par une vanne d'isolement 13.
La conduite 12 aboutit à la tubulure 7, qu'elle traverse par un coude, et se prolonge par un tube vertical fixe ou colonne 14 jusqu'au ni- veau de l'axe de la citerneo Au bas de cette colone, s'articule un tube continuant la conduite, ou bras flottant 15, débouchant à son extrémité et supporté par flotteurs 16. La conduite pourrait arriver dans l'axe du corps de citerne cylindrique et aboutir à un tube horizontal axial 17 rem- plaçant la colonne 14. Le bras flottant 15 serait alors articulé à l'extré- mité de ce tube.
La conduite 12 et le tube fixe 14 ou 17 avec son bras flottant 15 constituent ici un conduit servant à la fois au remplissage de la citerne et au soutirageoOn décrira ci-après les moyens qui caractéri- sent la construction et l'agencement de ce bras flottant Comme le montrent les figures 2 et 3, l'articulation se fait, non plus par un simple coude comme dans les constructions connues, mais par une lyre, ce qui assure une attache symétrique par rapport au plan verti- cal d'oscillation du bras flottant.Une tubulure en té 18 termine la colon- ne.
Sur chacune de ses brides latérales symétriques 19 est centré et fixé un manchon 20 servant de pivot fixe à un manchon rotatif 21. Aux deux manchons symétriques 21 sont bridés deux coudes semblables 22 reliant ces manchons aux branches 23 d'une tubulure de jonction 24, à laquelle est bri- dé le tube 15 du bras flottant.
Les manchons tournants 21 sont portés par les manchons fixes 20, chacun par une couronne de billes 25, qui, du fait d'un montage particulier, constituent des roulements de butée. Les manchons ont entre eux une diffé- rence de rayon juste suffisante pour assurer un libre jeu et les billes sont engagées presque pour moitié dans les gorges en regard formant leurs chemins de roulement dans ces manchons. Elles fixent donc exactement les positions relatives axiales de ceux-ci.Un trou radial 26 de chaque manchon tournant 21 permet, une fois celui-ci engagé, d'introduire les billes en
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succession, ce qui a pour effet à la fois de constituer le roulement et d'assurer la retenue axiale du manchon tournant 21 sur le manchon fixe 20. Ce trou 26 est alors obturé par un bouchon 27.
De part et d'autre de chaque roulement sont intercalés deux dispositifs d'étanchéité 28 et 29 protégeant le roulement et isolant le conduit de l'extérieur.
Sur un des manchons tournants 21 est fixé un segment de poulie à gorge 30. A 1''extrémité basse de celui-ci s'attache un câble 31 s'enroulant dans la gorge et montant verticalement le long de la colonne 14. Ce câble passée dans un guide 32, fixé à la bride supérieure de la tubulure en té 18.
Il s'engage par une ouverture de fond dans un pot 33, porté par le couver= cle 8 de la tubulure de trou d'homme 7 et s'attache à un plateau 34, rele- vé par un ressort 35 en appui sur le fond de ce pot 33. Un soufflet 36, fixé de manière étanche à ce fond et au plateau 34, empêche que l'atmos- phère de la citerne ne soit en communication avec l'atmosphère extérieure par le trou d'entrée du câble dans le pot 33. Le plateau 34 porte sur le dessus une chape 37 permettant l'articulation d'une pièce d'attache d'un câble 38 actionnant un indicateur. Le boitier 39 de celui-ci est bridé sur le pot 33.
L'indicateur comporte une aiguille 40, qui se déplace de- vant un cadran 41, gradué en niveaux ou en volume,13,et dont un bras 42 porte un segment 43, sur lequel s'enroule le câble 38, un ressort spiral 44 assure la tension de ce dernier. Le segment 43 solidaire de l'aiguille peut servir de contacteur électrique pour la commande des pompes par l'in- termédiaire de relais. On a représenté schématiquement à titre d'exemple un contact 45, qui en bout de course vient en contact de plots 46, 47, pour .fermer le circuit de relais commandant un dispositif de pompage et de vanna- ge pour le remplissage ou le soutirage.
Le bras flottant 15, articulé au bas de la colonne 14, par le dis- positif décrit, est fermement maintenu dans le plan vertical passant par l'axe de la citerne et l'articulation est soumise à des efforts symétriques, ce qui assure son fonctionnement correct. Lorsque le bras d'abaissé, par suite d'une baisse du niveau du carburant dans la citerne, le câble 31 se déroule du segment 30, le plateau 34 remonte sous la poussée du ressort 35 et 1-'aiguille 40 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre. Inver- sement, lorsque le bras s"élève, le câble 31 exerce une traction sur le plateau 34 et fait tourner l'aiguille vers les graduations croissantes de niveaux ou de volumes.
A l'extrémité du tube 15 du bras flottant (figure 4 à 6) est bridée une tubulure 48, présentant un renflement 49 contenant un obturateur.Sur la bride extrême de cette tubulure est bridée la branche centrale 50 d'une tubulure en té, dont la traverse 51 constitue une tubulure symétrique hori- zontale (voir figure 5), débouchant par ses extrémités de part et d'autre.. du plan moyen d'oscillation. Deux bossages symétriques 52 de cette tubu- lure portent un axe 53, sur les bouts saillants duquel s'articulent des pièces 54 à plateaux, sur lesquels sont bridés les flotteurs 16. Ceux-xi sont de forme quelconque mais de grand volume, par exemple cylindriques.
En effet si leur diamètre est limité au diamètre de la tubulure du trou d'homme de la citerne leur longueur peut être plusieurs fois ce diamètre.
Du fait de leur disposition symétrique, la force ascensionnelle résultante est située dans le plan moyen d'oscillation. L'articulation autour de 1' axe transversal 53 permet à ces flotteurs de rester toujours horizontaux, donc parallèles au niveau du liquide, tandis que le bras flottant oscille verticalement.
Les flotteurs 16 peuvent être constitués par des corps creux en métal ou de préférence en une matière artificielle neutre et inattaquable,
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telle qu'un tissu de verre imprégné de polyester, connu dans le commerce sous la dénomination "fibre de verre stratifiée".
Les flotteurs peuvent également être des corps pleins en matière légère quelconque, notamment en matière plastique alvéolée connue sous le nom de Klégesel, etc.. D'ailleurs les tubulures plongeant dans la citerne ne sont pas nécessairement métalli- ques et peuvent être faites également en matière plastique,
La chambre, formée par le renflement 49 de la tubulure 48 et l'ex- trémité du bras flottant, est divisée par une paroi annulaire 55 s'étendant sur la partie moyenne de sa longueur, ouverte à ses extrémités et tenue par des nervures radiales 56, en un cylindre axial et en un passage péri- phérique constitué par les canaux compris entre les nervures 56. La paroi supérieure du renflement 49 présente, entre deux nervures 56, une courte tubulure verticale 57, en communication avec l'un des canaux périphériques.
Sur cette tubulure est bridée une cage de soupape 58, dont les parois la- térales sont percées de trous 59. La cage forme intérieurement un siège pour le plateau 60 d'une soupape de décharge à ressort taré 61. La tige verticale 62 de cette soupape, guidée dans un bossage du dessus de la cage, saille vers le haut.
Dans le cylindre 55 peut glisser un piston obturateur 63, de même longueur, qui est muni d'un fond face au débouché du tube 15 et dont la jupe vient obturer la communication du passage périphérique avec l'extré- mité de la tubulure 48 lorsque le piston est déplacé jusque dans cette extrémité. Le déplacement du piston obturateur est commandé par le mécanis- me ci-après.
Sur une axe transversal 64, tenu à mi-longueur de la jupe de ce piston dans deux bossages intérieurs 65 de celle-ci, s'articule une bielle longitudinale 66, centrée avec un petit j'au par deux bossages 67 de ses deux faces. Dans une chape extrême 68 de cette bielle s'articule le bras supérieur d'un levier coudé 69, qui passe dans une lumière de la paroi in- férieure de la branche centrale 50 de la tubulure terminale en té et s' articule dans une chape 70 portée par cette paroi. Le bras inférieur de ce levier, terminé en arrondi formant talon 71, porte une masse 72 servant de contrepoids, qui maintient normalement ce bras dans la position représentée en traits pleins, pour laquelle le piston obturateur 63 est rentré à l'in- térieur de son cylindre.
Autour du bras supérieur du levier à contrepoids est engagée une plaque 73 coulissant librement, entraînée dans le mouve- ment de ce bras et obturant la lumière de passage de ce bras.
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Le fond du piston est percé d'une ouverture 79 normalement obturée par une soupape d'aspiration 80, soumise à la poussée d'un ressort taré 81. Celui-ci prend appui contre une pièce en pont 82 fixée au fond du piston et servant de guide à la tige 83 de ladite soupape. Cette soupape constitue, ainsi qu'on le verra, un moyen de soutirage de secours pour le cas où.la limite de remplissage de la citerne serait atteinte.
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Lorsque le bras flottant oscille verticalement par suite des va- riations de niveau du carburant dans la citerne, la tubulure 51 se déplace en hauteur en restant horizontale et à faible distance sous la surface libre. Ses débouchés étant dirigés horizontalement et symétriquement, à l'aspiration comme au refoulement, la zone intéressée par le mouvement du carburant est toujours proche de la surface. En outre les plateaux des pièces 54 d'articulation des flotteurs forment au-dessus de ses débouchés des écrans toujours horizontaux, qui évitent la formation d'un tourbillon, par lequel de l'air serait entraîné avec le liquide aspirée Au soutirage, l'aspiration se fait au sein d'une masse de carburant pur, même si la citer- ne vient d'être remplie depuis peu de temps, car le liquide de surface est le premier à subir la décantation.
Au remplissage, le liquide étant intro- duit dans un plan horizontal proche de la surface, les remous ne risquent pas d'intéresser le fond de la citerne, et de remélanger l'eau et les boues au carburant décanté.,
Lorsque le bras flottant, en suivant les variations de niveau du carburant, arrive près de la paroi inférieure de la citerne à la vidange, ou de la paroi supérieure au remplissage, les leviers 69 et 75 sont les premiers à rencontrer ces paroiso
Dans le premier cas, le talon 71 du levier 69 glisse sur la paroi inférieure, tandis que le bras flottant s'abaisse encore et le levier 69 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, en exerçant par la bielle 66 une traction sur le piston obturateur 63.
A la limite, lorsque par rapport au bras la paroi inférieure a la position relative lA, les flotteurs la position 16A et le levier 69 la position 69A, le piston obturateur 63 occu- pe sa position extrême représentée en traits mixtes, dans laquelle il est arrêté par une butée 84. Il obture la tubulure extrême 48 du bras flottant.
La pompe ne peut plus aspirer de carburant ; le bras flottant est arrêté à une position basse limite, pour laquelle ses débouchés sont encore au- dessus de la couche sous-jacente d'eau ou de boueo Cette position n'est d'ailleurs pas nécessairement atteinte avant un nouveau remplissageo
Toutefois, si, du bout du remplissage, le bras flottant est dans la position limite dont il vient d'être question, le piston obturateur est alors en position d'obturation, si bien que le carburant refoulé ne peut sortir par la voie normale, que constitue la tubulure transversale 51.
Il se produira une élévation de pression suffisante pour lever la soupape de décharge et le carburant pourra néanmoins s'écouler par cette soupapeo Lorsque le niveau du liquide se sera élevé avec le bras flottant, assez pour que le levier à contrepoids 69 bascule vers sa position normale, le piston d'obturation sera ramené dans son cylindre, ce qui rouvrira au car- burant sa voie normale vers la tubulure 51.
Quand, en fin de remplissage de la citerne, la tête 77 du levier 75 rencontre la paroi supérieure de celle-ci, elle glisse sous cette paroi et le levier 75 tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre, en en- traînant par son goujon 76 le bras supérieur du levier à contrepoids 69 dans une rotation de même sens qu'en fin de soutirage. Le piston obturateur 63 se déplace vers sa position d'obturation représentée en traits mixtes.
Lorsque, par rapport au bras flottant, la paroi supérieure de la citerne a la position relative 1B, les flotteurs la position 16B et le levier 75 la position 75B, ce levier, dont la plaquette 78 a rencontré la tige de soupape 62, bloque cette soupape à la fermeture et son pivotement est ar- rêté. Le piston obturateur 63 est alors en position d'obturation. Ainsi, toute issue du liquide refoulé est fermée et le remplissage cesse. Afin d'éviter une surpression dans la conduite de carburant, la pompe comporte bien entendu un by-pass de décharge. On a vu d'ailleurs que son arrêt peut
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être commandé automatiquement lorsque le remplissage atteint un certain ni- veau.
Cependant, si le bras flottant a atteint au remplissage la position haute limite, dont il vient d'être question, le piston obturateur 63 sera maintenu à sa position d'obturation, tant que le niveau du carburant restera inchangé. Le soutirage ne peut donc se faire normalement, mais la soupape de secours 80 se lève pour ouvrir un passage au carburant aspiré. Lorsque le niveau du liquide se sera abaissé avec le bras flottant, assez pour que le levier 75 permette au levier à contrepoids 69 de basculer vers sa posi- tion normale, le piston obturateur sera ramené dans son cylindre, ce qui rouvrira au carburant soutiré la pleine section de la tubulure 500
Dans la variante du levier à contrepoids que représente la figure 7, ce levier est en deux parties; un levier 85 portant le contrepoids 72 est articulé en 86 au milieu d'un levier 87 articulé à la bielle 66.
A 1' extrémité de ce dernier levier et en un point du levier 85 également distant de l'articulation 86 sont attachés respectivement le câble intérieur 88 et la gaine 89 d'un câble à gaine, qui, sortant de la citerne par exemple par la tubulure de trou d'homme 7, peut être actionné de l'extérieur pour modi- fier l'écart angulaire de ces leviers. Ceci¯permet de modifier la position du talon 71 du levier à contrepoids par rapport à celle du piston obturateur et par suite de changer le niveau limite d'abaissement du bras flottant suivant la hauteur de l'eau au fond de la citerne.
Dans la variante que représente la figure 8, le fond du piston ob- turateur 63 porte une tige axiale rigide 90, coudée et contre-coudée pour former à son extrémité un logement limité à deux parois verticales 91, 92.
Deux leviers verticaux parallèles 93 et 94, traversant la paroi supérieure de la tubulure transversale 51, par une lumière, sont articulés dans des chapes latérales 95 et 96 d'une barre transversale 97 reliant les supports oscillants 54 et rendant ainsi les flotteurs 16 solidaires. Leurs extrémités basses sont logées entre les parois 91 et 92 et présentent, face à celles- ci mais à une certaine distance, des butées transversales 98 et 99. A leurs extrémités supérieures sont attachés respectivement le câble intérieur 100 et la gaine 101 d'un câble à gaine, semblable à celui qui a été mentionné à prop,os de la figure 7.
Au cours de l'oscillation du bras, le mouvement d'oscillation rela- tif de l'ensemble des flotteurs détermine une inclinaison relative des deux bras 93 et 94, dont l'écartement est maintenu par le câble à gaine. Pour une certaine inclinaison du bras flottant vers le bas ou vers le haut, la butée 98 du levier 93 rencontre la paroi 91 ou la butée 99 du levier 94 la paroi 92. Dès lors, si le bras flottant continue son mouvement dans le même sens, le levier 94 ou le levier 93 déplace le piston obturateur vers la droite ou vers la gauche de la figure 8. En fin de course d'oscillation, il obture la communication entre le passage périphérique et la partie de droite ou de gauche de la tubulure 50.
Bien qu'on n'ait représenté à la figure 8 ni soupape de décharge, ni soupape d'aspiration, de telles soupapes sont nécessaires pour les rai- sons indiquées à propros de la forme d'exécution selon les figures 4 à 6.
Comme le montre la figure 9, le piston obturateur peut aussi être monté dans la colonne 14. Une tubulure intermédiaire 102, présentant un renflement latéral 103, a sa section divisée en une partie cylindrique 104 dans l'axe de la colonne et en un passage latéral de même section totale 105 par une paroi cylindrique intérieure 106, ménageant à chaque bout une communication entre les deux parties de la section. Le piston obturateur 63, logé dans la partie cylindrique, peut venir obturer l'une ou l'autre
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de ces communications par un déplacement axial vers le haut ou vers le bas.
Comme dans les formes d'exécution précédentes, il est prévu une soupape d'aspiration 80 dans le fond du piston et une soupape de décharge 60 sur la paroi de la tubulure dans une position telle, que l'orifice allant à cette soupape soit aveuglé par le piston obturateur à sa position haute.
Une bielle 107 relie ce dernier à une barre 108, reliant''deux bossages 109 des manchons tournants .de- l'articulation et de position telle, qu'elle soit dans le plan commun aux ages de l'articulation et .du. bras flottant.
L'oscillation du bras flottant s'accompagne donc, suivant son sens, d'un déplacement du piston obturateur, soit vers le haut, soit vers le bas. Lors du soutirage, l'abaissement du bras déplace le piston obtura- teur vers le bas jusqu'à une position limite, pour laquelle l'obturation est complète. Le remplissage peut se faire à partir de cette position grâce à la soupape de décharge 60, jusqu'à ce que l'élévation du niveau du carburant et du bras soit suffisante pour que le piston découvre de nou- veau la communication entre la colonne 14 et le bras 15. A la limite de remplissage, le piston, relevé au cours de la montée du bras flottant, obture la communication du haut et l'entrée de la soupape de décharge.
Le soutirage, à partir de cette position, peut se faire par la soupape d'aspiration 80, jusqu'à ce que l'abaissement du niveau du carburant et du bras soit suffisant pour que le piston découvre de nouveau la communi- cation qu'il obturait.
Dans la forme d'exécution décrite précédemment on a vu que le bras flottant se termine par une tubulure en té, dont la traverse horizontale présente des débouchés symétriques, et qu'au-dessus de chaque débouché le plateau de la pièce d'articulation d'un flotteur forme un écran évitant la formation d'un tourbillon de surface.
La figure 10 montre à titre de variante un déflecteur situé juste au-dessus du débouché de la tubulure transversale 51, formé par une plaque 110 solidaire de la pièce 54. Cette plaque est fixée au moyen d'articula- tion de la pièce 54 sur l'axe 53 parallèlement à l'axe du flotteur. Elle reste donc toujours horizontale. Dans ce cas l'assise du flotteur sur la pièce 54 peut être constituée par un berceau 11 par exemple, sur lequel le flotteur est attaché.
Dans une autre variante, que représente la figure 11, l'axe d'ar- ticulation des flotteurs est un axe 112 coaxial à la tubulure transversale 51 et porté par des paliers 113 tenus par nervures radiales 114. Dans cha- que débouché de la tubulure 51 est engagée librement une tubulure de rac- cordement 115 d'une boite plate cylindre à fonds pleins 116 présentant dans sa paroi latérale des ouvertures 117 à 45 de la direction transversale.
La tubulure 115 est centrée sur l'axe 112 par un moyeu 118 à bras radiaux 119 et peut tourner sur celui-ci. Elle porte soudé un colier 120 solidaire du berceau lll,sur lequel le flotteur est attaché. L'axe du flotteur est parallèle aux fonds de la boite 116, qui forment ainsi deux écrans toujours horizontaux, entre lesquels les courants de liquide ont des directions rayonnantes. Ainsi il ne peut pas se produire de tourbillons de surface et les remous déterminés par le mouvement du liquide refoulé ou aspiré par les débouchés du bras flottant sont diminués du fait de la division des courants et de leur étalement dans la couche horizontale de liquide où se trouvent les boîtes 116.
S'il s'agit d'un réservoir mobile, comme par exemple un réservoir à carburant pour avion, le bras flottant et les organes associés peuvent avoir une construction simplifiée, moins encombrante et par conséquent mieux appropriée aux dimensions d'un del réservoir.
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Dans la forme d'exécution du bras flottant, que les figures 13 et
14 représentent et qui est spécialement approprié à cette application, les flotteurs ne sont plus constitués par des corps distincts mais par des éléments flotteurs rapportés et fixés autour du tube 15 et de sa tubulure transversale 51 d'extrémité. On a représenté à titre d'exemple des éléments flotteurs formés par une couche épaisse 121 d'une matière très légère. Une double paroi limitant autour des tubes des capacités étanches remplies d'air rempliraient le même rôle.
Les organes obturateurs sont constitués par des clapets rotatifs
122, 123, disposés l'un derrière l'autre dans le tube 15, chacun rappelé en position d'ouverture par la traction d'un ressort 124 ou 125, ratta- chant à un goujon 126, fixé au tube 15 extérieurement, un bras 127 ou 128 fixé à l'axe 129 ou 130 de rotation du clapet. Ces clapets sont normalement ouverts sous la traction de leur ressort, et chacun d'eux est actionné à la fermeture par un levier fixé à son axe et basculé par contact avec la paroi du réservoir lorsque le bras atteint sa position limite basse ou haute sui- vant le cas.
Le clapet 122 est un clapet de fin de soutirage, à levier pendant 131. Sa fermeture en position 131A détermine la position limite inférieure du bras flottant, pour laquelle le fond du réservoir ayant pris la position relative lA a fait pivoter le levier 131 jusqu'à la position 131A. Une soupape de décharge 132, portée par le clapet 122, permet le début du rem- plissage jusqu'à ce que, le bras flottant ayant amorcé son mouvement ascen- dant, ce clapet commence à s'ouvrir.
Le clapet 123 est un clapet de fin de remplissage à levier ascen- dant 133. Sa fermeture en position 123B détermine la position limite supé- rieure du bras flottant, pour laquelle le dessus du réservoir ayant pris la position relative 1B a fait pivoter le levier 133 jusqu'à la partie 133B. Une soupape d'aspiration 134, portée par le clapet 123, permet le dé- but du soutirage jusqu'à ce que, le bras flottant ayant amorcé son mouve- ment descendant, ce clapet commence à s'ouvrir.
On voit que le fonctionnement des organes obturateurs est tout à fait semblable à celui qui a été décrit dans la première forme d'éxécution en référence aux figures 4 à 6. Dans un réservoir à poste fixe les ressorts des clapets pourraient être remplacés par des contrepoids.
Toutefois et surtour s'il s'agit d'un réservoir mobile l'espace restant non remplis à la partie supérieure du fait de la fermeture du cla- pet de remplissage qui est commandée par la butée du bras 133 constitue une perte de capacité utile. Ceci pourrait être un inconvénient en particulier pour un réservoir d'avion dont l'encombrement doit être limité au plus jus- te eu égard à la provision de carburant transportéeo Pour éviter cet incon- vénient on peut adjoindre au mécanisme d'obturation qui vient d'être décrit les moyens, que représentent les figures 15 et 16.
Le tube 15 porte une tubulure 135, en communication avec ce tube par une ouverture, munie d'une soupape de décharge 136, normalement main- tenue sur son siège par un ressort 1370 Dans la tubulure 135 est monté un clapet rotatif 138, dont l'axe 139 porte de chaque côté de la tubulure deux bras parallèles 140 pour l'attache d'un organe de commande. Cet organe de commande comprend un étrier fil, qui chevauche le tube 15, dont les bran- ches 141 sont pivotées à leurs extrémités aux leviers 140 et dont la tra- verse 142 est prise dans une boucle d'extrémité 143 d'une tige verticale 144. Celle-ci est guidée avec jeu dans un manchon 145, porté par un sup- port 146 ,soudé sur le tube 15.
Elle est attachée au-dessus du niveau des
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flotteurs 16 à un flotteur sphérique 147, qui,dans la position haute du bras, se trouve à l'aplomb sous une tubulure fermée 148, ou dôme.
Tant que le bras flottant n'a pas atteint sa position limite supé- rieure, le flotteur 147 n'étant pas immergé repose par son poids sur le manchon 145 et le clapet 138 est alors ouvert. Ainsi un débouché subsiste par la tubulure 135 avec levée de la soupape de décharge 136, lorsque le clapet 123 se ferme par butée du levier 133. Cette soupape de décharge 136, qui est restée fermée tant que le bras flotteur avait son débouché normal par la tubulure 51, s'ouvre sous l'effet de la pression de refoulement, si bien que du liquide peut continuer à s'écouler dans le réservoir, après que le bras flottant s'est immobilisé à sa position limite supérieure.
Tandis que le remplissage se poursuit, le flotteur 147 s'élève dans le dôme 148. Son mouvement de montée par rapport au bras flottant arrêté fait tourner le clapet 138 vers sa position de fermeture. Le réglage est tal que celle-ci est atteinte lorsque le liquide arrive à l'intérieur du d8me 148 à un niveau 149, qui correspond à la limite de remplissage. La capacité du réservoir est alors totalement utilisée, et l'on évite la perte de volume utiles- que représentait l'espace situé au-dessus du niveau limite de flottaison des flotteurs 16.
La soutirage se fait au début par la soupape d'aspiration décrite en référence aux figure 13 et 14 (soupape 134 de ces figures), que l'on n'a pas représentée aux figures 15 et 16, et celà jusqu'à ce que le bras flottant se soit suffisamment abaissé pour l'ouverture du clapet 123. On remarquera que, dès le début du soutirage, le flotteur 147, abandonné par le liquide, retombe et replace le clapet 138 en position d'ouverture. Mais la soupape de décharge 136 est alors fermée, ce qui évite que le soutirage ne se fasse par la tubulure 135 en causant des remous. Le remplissage se fait de même normalement par cette tubulure 51, la soupape 136 restant fermée tant que le clapet 123 est ouvert.
Le dispositif qui est représenté à la figure 17 constitue dans le cas d'une citerne à combustible liquide une sécurité contre le soutirage d'eau en position basse du bras. La couche sous-jacente d'eau peut atteindre en effet une hauteur suffisante pour que la tubulure 51 s'y engage, si le mouvement d'abaissement du bras flottant n'est limité que par la butée du levier pendant 131 contre le fond de la citerne, Le clapet 122 n'étant pas encore fermé, on soutire alors de l'eau avec le combustible liquide.
Suivant l'invention, à la commande du clapet 122 par le bras pen- dant 131 est adjointe une commande auxiliaire par un flotteur densimétri- que, qui ne flotte pas lorsqu'il est immergé dans le liquide combustible seul, mais prend une position d'équilibre lorsqu'il est immergé en partie dans celui-ci et en partie dans l'eau. Ce flotteur 150 est fixé à un bras 151, articulé en 152 sur la tubulure transversale 51. Une bielle 153 le re- lie à l'un des bras 154 d'un levier angulaire fixé sur l'axe 129 du clapet 122. L'autre bras 155 de ce levier est rattaché par un ressort 156 à un goujon 157 du bras 15, de façon à être rappelé en position d'ouverture du clapet 122.
On a désigné par 158 la surface de séparation de l'eau avec le combustible liquide, étant supposé que la citerne contient une quantité d'eau anormale. Lorsqu'au cours du soutirage, les flotteurs 16 suivant l'abaissement du niveau libre du combustible liquide, le flotteur 150 s'en- gage dans l'eau avant que le levier 131 soit en contact avec le fond du réservoir 1, le flotteur 150 atteint bientôt une position d'équilibre et son mouvement de descente s'arrête. Le bras flottant poursuivant au con-
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traire son mouvement de descente, le levier 151 tourne par rapport à lui dans le sens des aiguilles d'une montre, ce qui ferme le clapet 152. Le dispositif est tel que celui-ci soit fermé avant que la tubulure 51 n'ait atteint la surface de séparation 158 du combustible liquide et de l'eau sous-jacente,comme représenté.
Si au contraire la quantité d'eau est fai- ble, ce qui est le cas normal, le levier 131 rencontre le fond de la ci- terne avant que le flotteur 150 ne soit arrêté et la fermeture du clapet
122 reste assurée par l'action du levier 131.Ainsi le flotteur 150 n'in- tervient que si la hauteur d'eau sous-jacente est excessive et le dis- positif auxiliaire qui vient d'être décrit constitue simplement un organe de sécurité.
Aux figures 18 et 19, qui montrent une autre forme d'exécution d'un dispositif de sécurité suivant l'invention, un clapet auxiliaire 159 est prévu dans la partie montante de la tubulure 18, qui termine la colon- ne fixe 14. L'axe 160 de ce clapet porte des bras 161, qui sont reliés par une tige 162 à l'extrémité de bras de levier 163 oscillant verticalement autour d'un axe 164 d'une tige verticale 165 pendant sous la colonne 14 jusqu'à proximité du fond de la citerne. En un point intermédiaire des le- viers 163 s'articulent en 166 des bielles 167 pivotées en 168 sur un flot- teur densimétrique 169 coulissant sur la tige verticale 165.
Lorsque le niveau de l'eau sous-jacente élève le flotteur densi- métrique 169 vers la position représentée, les leviers 163 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre, élèvent la tige 162 et font tourner le clapet 159 vers la position de cermeture représentée. Au niveau atteint alors par le flotteur correspond une hauteur maximum admise de la couche d'eau sous-jacente, que-delà de laquelle la conduite 14 est fermée aussi bien pour le soutirage que pour le remplissage.
Un tube plongeur 170 débouchant près du fond permet d'aspirer et d'évacuer l'excès d'eau par pompage.
Bien entendu le dispositif qui vient d'être décrit doit être réglé de façon que le clapet 159 étant encore ouvert, c'est-à-dire le niveau de l'eau n'ayant pas atteint sa limite supérieure 158, le bras flottant ne puisse pas en cours de soutirage s'abaisser assez pour que sa tubulure 51 s'engage dans l'eau. Or la limite d'abaissement du bras est fixée par le levier 131 qui vient buter contre le fond de la citerne en fermant un obtu- rateur du bras, par exemple, comme précédemment un clapet 122. Il faut donc que cet obturateur soit fermé et le bras arrêté au moment où la tubulure 51 atteint le niveau 171.
Les clapets 122 et 159 assurent ainsi indépendamment l'un de l'au- tre l'obturation de la conduite, mais leurs fonctions sont différentes.
Le clapet 122 assure seul cette obturation à la position limite inférieure du bras flottant si la hauteur d'eau est au-dessous du niveau 171. Le cla- pet 159 au contraire se ferme si ce niveau d'eau est atteint, quelle que soit la position du bras flottant et notamment en cours de remplissage, si le liquide introduit contient assez d'eau pour élever la hauteur de la couche sous-jacente jusqu'au niveau 171. Il constitue un organe de sécurité qui révèle l'excès d'eau présent dans la citerne.
Bien entendu on peut associer au flotteur 169 un dispositif indi- cateur de niveau d'eau, par exemple par le moyen d'une tige ascendante, non représentée, solidaire du flotteur et actionnant un indicateur, sembla- ble à celui qui a été décrit en référence à la figure 2.