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Jusqu'ici les vannes contrôlant le flux de fluide dans des conduits éloignés, servant au remplissage de réservoirs ou citernes dans des navires, étaient commandées à la main; le corps contenant la vanne était intercalé dans le conduit à fluide, puis une tige allongée s'élevait de la vanne en traversant le pont du navire. Un levier ou volant de commande à main, placé sur le pont et fixé à cette tige, servait à ouvrir la vanne éloignée et à la refermer lorsque le..niveau de liquide désiré était atteint dans la citerne.
Ces vannes présentaient
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des inconvénients non seulement parce qu'il était difficile de les actionner à la main en raison de leur appui défectueux sur le siège et de l'état rouillé des engrenages, mais parce qu'il fallait dans des navires comprenant un.grand nombre de vannes de commande, que l'opérateur aille à chaque poste de commande pour actionner la vanne correspondante. Au cours du chargement du navire, l'opérateur rencontrait des difficultés pour effectuer la manoeuvre à chaque poste de commande de vannes et, en outre, si l'une des vannes n'était pas actionnée, le chargement se trouvait considérablement retardé.
Par la commande de vannes placées à distance à l'aide d'un dispositif hydraulique selon la présente invention, un actionnement facile est assuré et, en outre, on peut ne prévoir qu'un seul poste de commande pour toutes les vannes placées à distance.
L'invention crée un dispositif-hydraulique pour contrôler depuis le pont le flux de liquide dans une citerne d'un navire à l'aide d'une vanne disposée à distance dans un conduit à fluide, et commandée par un distributeur, la vanne étant fermée automatiquement par ce distributeur lorsqu'un niveau prédéterminé de liquide est atteint dans la citerne de la soute et le distributeur étant alors ramené automatiquement au point mort, en refermant la vanne.
Un dispositif mesure, indique et règle le niveau dans une citerne placée dans la soute d'un navire.
Diverses autres caractéristiques de l'objet de l'invention ressortent de la description qui suit et des dessins annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation.
La fig. 1 est un schéma du dispositif hydraulique comportant une commande placée au-dessus du pont d'un navire pour contrôler le flux de fluide dans un conduit s'étendant dans la soute de ce dernier.
La fig. 2 est une élévation, à plus grande échelle, partiellement en coupe, d'une partie de la commande.
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La fig. 3 est une élévation, à plus grande échelle, partie en coupe, de l'appareil de mesure.
La fig. 4 est un plan, à plus grande échelle, de l'appareil de la fig. 2.
La fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig. 2 montrant schématiquement le dispusitif hydraulique relié à l'appareil de la fig. 4.
Bien que l'invention soit particulièrement destinée aux navires, il est évident qu'elle peut être appliquée chaque fois qu'il est utile de commander un flux de fluide à travers un conduit depuis un endroit éloigné.
10 désigne la coque et 12 le pont d'un navire dans lequel un fluide, tel qu'essence, pétrole ou analogue, doit être introduit ; l'espace ménagé entre la coque 10 et le pont 12 est généralement appelé la soute. Le conduit 14 est l'un de ceux qui sont disposés dans la soute pour amener le liquide aux réservoirs qui y sont logés. Ce conduit est monté sur un support 16 prenant appui sur la coque 10, mais il peut être monté de toute manière convenable. Le conduit 14 peut être fabriqué en toute matière appropriée e.t il peut s'étendre sur toute la longueur du navire ou jusqu'à un réservoir.
Une vanne 18 est disposée en un point convenable du conduit 14, de préférence près de l'entrée dans un réservoir. Cette vanne comporte une boîte 20 présentant des brides 22 fixées à des brides correspondantes du conduit 14. Un corps de vanne 24 de toute forme appropriée est placé dans la boîte 20; cette vanne 24 est destinée à recevoir un mouvement alternatif mettant sa boîte en et hors communication avec l'alésage du conduit 14, en commandant ainsi le flux de fluide dans ce conduit. Un pignon conique 28 est fixé à une tige 26 en prise avec la vanne 24 et engrène avec un pignon conique 30, mis en rotation par un moteur hydraulique rotatif 32.
Ce moteur 32 peut comprendre un dispositif intérieur (non repré- senté) pour empêcher la rotation de son rotor lorsque la vanne 24
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est complètement ouverte, en évitant ainsi que les filets de la tige 26 se coincent et soient arrachés. -On volt que, lorsque le moteur 32 tourne, le pignon 28 engrenant avec le pignon 30 fait tourner la tige '26 reliée à la vanne 24.
Tout dispositif de translation approprié (non représenté) peut être utilisé avec la tige 26 pour faire monter ou descendre la vanne 24 afin d'établir la communication de sa boîte avec le conduit 14. Lorsque le moteur 32 fait tourner la tige 26, cette dernière s'élève au-dessus du pignon 28 et entre dans le carter 31 faisant partie d'un dispositif indicateur d'accompagnement.
Des tuyaux 34 et 36 reliés au moteur hydraulique 32 sont destinés à amener le fluide sous pression à ce moteur pour le faire tourner dans le sens désiré. Ces tuyaux servent aussi à l'échappement de ce fluide; celui qui sert à l'échappe- ment dépend du sens de rotation désiré du moteur 32. Les tuyaux 34 et 36 s'élèvent à partir du moteur 32 et traversent le pont 12 du navire ; ilscommuniquent avec un distributeur à voies multiples 42 placé à distance sur le pont, de préfé- rence à un poste renfermant toutes les commandes de vannes.
Le distributeur à voies multiples est avantageusement placé en un endroit approprié pour que l'opérateur puisse commander toutes les vannes simultanément, en commandant ainsi le chargement ou le déchargement du fluide avec le minimum d'effort et le maximum de contrôle.
Le distributeur 42 (fig. 1) comporte une boîte 44.
Un tiroir 48 à collets 50,52 et 54 est placé de façon à pouvoir coulisser dans la chambre 46 de la boîte 44 pour contrôler le flux de fluide moteur allant aux tuyaux 34 et 36 et en revenant. Des orifices 56,58, percés dans le dessus de la botte 44, coopèrent.avec les collets 50 et 54 pour contrôler le flux de fluide à travers les tuyaux 34, 36. Afin d'introduire du fluide moteur dans la chambre 46, un orifice d'admission de fluide 60 est percé dans la botte 44 à
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mi-distance entre les orifices 56, 58. Cet orifice 60 communique avec le tuyau 34 ou le tuyau 36 à travers la chambre 46 suivant le sens de rotation désiré du moteur 32 et, par suite, le sens de mouvement de la vanne 24.
Le tiroir 48 est normalement maintenu au point mort, de façon que la commu- nication entre l'admission 60 et les tuyaux 34 ou 36 soit coupée par le collet 52, la vanné 24 étant maintenue dans la position où elle a été amenée. Un ressort hélicoïdal 62, placé dans la partie gauche de la boîte 44, pousse normalement le tiroir au point mort.
Du fluide moteur arrive à l'orifice 60 par un tuyau 64 relié à une source de fluide moteur par un conduit 65, communiquant avec un accumulateur hydraulique 66 pouvant fournir constamment du fluide moteur sous pression au distri- buteur 42. Un piston libre 68 divise cet accumulateur en deux chambres 70 et 72. La chambre supérieure 70 reçoit un fluide gazeux sous pression, tel qu'azote. La chambre inférieure 72 reçoit le fluide moteur hydraulique qui y est envoyé par une pompe 74 à déplacement variable, entraînée par un moteur 76 et est munie d'un dispositif de maintien de pression par lequel, lorsque la pression du fluide dans la chambre 72 atteint une valeur prédéterminée, dépendant de la pression du gaz dans la chambre 70, la pompe 74 flotte sur la canalisation et ne continue pas à pomper du fluide dans la chambre 72.
Lorsque la pression régnant dans cette dernière tombe au-dessous de la pression prédéterminée, le dispositif de maintien de pression réagit pour faire fonctionner la pompe 74, afin qu'elle distribue la quantité nécessaire de fluide à la chambre 72 pour rétablir la pression prédéterminée dans celle-ci et que le dispositif de maintien de pression fonctionne pour faire flotter de nouveau la pompe sur la canalisation.
Un réservoir 80 est en communication avec la pompe 74; ce réservoir reçoit le fluide venant du conduit d'échappement 81 et du canal 83 par un tuyau 82 communiquant avec d'autres
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dispositifshydrauliques analogues disposés dans tout le navire.
Le dispositif indicateur n'est représenté que schémati- quement; il comprend un levier à main 84 articulé en 186 à un prolongement du tiroir 48. Ce dispositif indique sur une graduation calibrée, non représentée, la position de la vanne 24 dans le conduit 14.
Pour que l'opérateur manoeuvrant le dispositif hydrau- lique connaisse en permanence la position de la vanne 24 dans le conduit 14, on a prévu un dispositif indicateur suiveur et de commande qui comprend un cylindre 86 renfermant un piston 88.
Une tige 90, fixée à ce dernier, traverse un fond 92 dudit cylindre et son extrémité extérieure est articulée en 192 à . l'extrémité inférieure du levier 84. Un ressort hélicoïdal 94 entoure la tige 90 à l'intérieur du cylindre 86 en butant contre le piston 88 et contre le fond 92, en poussant ainsi normalement le piston 88 vers la droite (fig. 1). Un soufflet 96 résiste au mouvement du piston 88 vers la gauche et porte contre l'autre surface du piston, ainsi que contre l'autre fond 98 du cylindre- 86. Un conduit à fluide hydraulique 100 est relié à l'intérieur du soufflet 96. La boîte 31 est reliée à l'extrémité opposée du conduit 100 en formant un système à fluide fermé qui contient le fluide hydraulique.
Dans le fonctionnement du dispositif hydraulique décrit jusqu'ici, on suppose tout d'abord que la vanne 24 est fermée Le levier de commande 84 est amené à la position d'ouverture 0. Le ressort 62 est détendu et du fluide moteur est dirigé dans le tuyau 34 en passant par le conduit 64 et les orifices 60 et 56. En même temps, du fluide s'échappe par le tuyau 36, l'orifice 58, le canal 83 et le conduit d'échappement 81. 'La position de la vanne 24 est indiquée instantanément par l'indicateur suiveur, la tige 29 s'élevant par suite de la rotation de la tige 26, en refoulant du fluide hydraulique dans le soufflet 96, ce qui repousse le piston 88 et la tige 90 vers la gauche.
Le pivot 192 est déplacé de
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façon correspondante et le levier 84 ¯est déplacé constamment vers la droite autour du pivot 86 au fur et à mesure que la , vanne 24 s'ouvre. Lorsque le levier 84 atteint la position d'ouverture complète, un mouvement supplémentaire de la tige 90 vers là gauche déplace le tiroir 48 vers la gauche, de sorte que son collet 52 vient couvrir l'orifice 60. L'opérateur lâche alors le levier 84 et le ressort 62 déplace légèrement celui-ci, de sorte que le tiroir 42 est ramené au point mort.
Lorsque la vanne 24 est ouverte, le. liquide passe par le conduit 14 pour remplir un réservoir placé dans la soute. Quand ce réservoir est rempli au niveau désiré, le levier à main est manoeuvré en sens contraire F en fermant ainsi la vanne 24.
Selon l'invention, la fermeture de la vanne 24 est effectuée automatiquement en utilisant un appareil de mesure et un dispositif d'actionnement.
Un appareil de mesure, que l'on voit le mieux aux fig. 3 et 4, et un dispositif d'actionnement, représenté aux fig. 2 et 5, sont reliés au tiroir 48. L'appareil de mesure est disposé perpendiculairement à l'axe de ce tiroir 48, tandis que le dispositif d'actionnement est placé le long de ce même axe. Le dispositif de mesure est utilisé pour indiquer le niveau du liquide N dans le réservoir lorsque son embrayage est débrayé et il est employé, lorsque cet embrayage est embrayé, pour régler préalablement le niveau de liquide désiré, de façon que le dispositif d'actionnement soit commandé lorsque ce niveau de liquide prédéterminé est atteint dans le réservoir.
Le dispositif de mesure comprend une roue dentée 102, sur laquelle passe une chaîne 104 munie d'un flotteur 106 suspendu à l'une de ses extrémités, un contrepoids 108 étant suspendu à son autre extrémité. Le flotteur 106 est renfermé dans une enveloppe 107 et le contrepoids 108 dans une enveloppe 109. Ces enveloppes empêchent le basculement du flotteur et du poids suspendus. Le contrepoids 108 est de
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préférence égal au poids de la chaîne 104, de façon que seul le poids du'flotteur 106 exerce son action. La roue dentée 102 est montée sur un arbre 110, auquel l'élément d'embrayage 112 est relié par des cannelures 111. Cet élément 112 comporte des dents 115 présentant des faces de contact angulaires.
Un manchon 114 est placé près de l'élément d'embrayage 112 et est pareillement muni de dents 117 destinées à venir en prise avec les dents 115 lorsque ce manchon est déplacé à la main. L'élément d'embrayage 112 et le manchon 114 sont séparés par un ressort 119 tendant à dégager les dents, mais quand les dents 117 sont amenées à la main en prise avec les dents 115, le couple imprimé à l'arbre 110 par le poids du flotteur suspendu à la roue dentée 102 tend à pousser les dents plus profondément en prise. La diminution du couple réduit cette force d'engagement à une valeur insuffisante pour retenir le ressort 119 tendant à dégager les dents- Un levier de déclenchement 113 est fixé dans le manchon 114 en un point correspondant à l'axe du tiroir 48 et du dispositif d'actionnement.
Une butée à billes 116 est également montée sur l'arbre 110, de même qu'un accouplement à manchon 118, un réducteur à vis tangente 120 et une manivelle 122. Un arbre 124 est relié au réducteur 120, dont il part perpendi- culairement à l'arbre 110. L'indicateur 126 est monté sur l'arbre 124 et présente, sur sa circonférence, une graduation indiquant le niveau du liquide dans le réservoir. L'arbre 110 est supporté près de la manivelle 122 par une console 128.
L'arbre 124 porte une console 130 et un bras mobile 132.
Une graduation 134, placée sur la console 130, graduée de préférence de 0,7 à 1,0, est utilisée pour corriger la différence de densité du liquide.
Ainsi, lorsque l'élément d'embrayage 112 n'est pas en prise avec le manchon 114, le dispositif fonctionne comme élément de mesure de grande précision pour le réservoir et peut être corrigé, suivant les variations de la densité, en
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déplaçant le bras 132 le long de la graduation de densité 134.
La profondeur mesurée du liquide peut ensuite être lue à tout moment directement sur le cadran indicateur de contenu 126.
L'appareil de mesure décrit'ci-dessus est monté perpendiculairement à l'axe du tiroir 48 avec son arbre 110 à un niveau supérieur à l'axe de ce dernier. Le levier de déclenchement 113 descend du manchon fileté 114 et s'étend transversalement à l'axe du tiroir 48. Ce levier 113 est monté entre un prolongement 136 du tiroir 48 et la tige de piston 138 du dispositif d'actionnement. Ce dernier comprend un cylindre 140, qui renferme deux pistons 142 et 144 séparés par un ressort 146. La tige 138 est reliée au piston 142 et sort du fond gauche du cylindre 140, tandis que la tige 148 est reliée au piston 144 et sort du fond droit du cylindre 140. La tige 148 est supportée par une console 150.
Une poignée 152 est montée à l'extrémité de la tige 148 pour lui imprimer un mouvement longitudinal contre l'action du ressort 146, afin de la verrouiller. Cette tige 148 présente un décolletage 154 dans lequel l'extrémité supérieure d'un levier de verrouillage 156 vient s'enclencher pour la verrouiller.
Le mécanisme de dégagement du verrou est représenté plus particulièrement à la fig. 5; il comprend un cylindre 158 renfermant un piston 160 attaché à une extrémité-de la tige 162.
Cette dernière traverse un fond du cylindre 158 et est articulée à son autre extrémité à l'extrémité inférieure du levier de verrouillage 156. Un ressort 164 est renfermé entre le piston 160 et.le fond du cylindre 158. Le levier de verrouil- lage 156 est articulé,en un point intermédiaire 166. Dans sa position normale, la tige de piston 162 se trouve dans la position indiquée en traits pleins à la fig. 5, avec l'extrémité supérieure du levier de verrouillage 156 'en prise avec le décolletage 154 de la tige 148. Lorsque cette dernière est déplacée, le ressort 164 contenu dans 'La cylindre 158 pousse
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le levier de verrouillage 156 en prise avec le décolletage 154 de la tige 148 et le retient dans la position bloquée.
Le cylindre 158 de dégagement du verrouillage comporte un orifice d'admission 168 et un orifice de sortie 170 pour recevoir le fluide moteur lorsqu'il doit être actionné. L'orifice d'admission 168 est relié par le conduit 172, en passant par une soupape de sûreté 176 limitant l'admission, au tuyau 36 qui amène le fluide au moteur 32 d'actionnement de la vanne.
L'orifice de sortie 170 est relié par le conduit 174 au tuyau 34, qui conduit le fluide au moteur 32 pendant la fermeture de la vanne 24. Une soupape de sûreté 99 est placée dans le conduit 178 reliant les tuyaux 34 et 36.
Le dispositif de fermeture automatique de la vanne 24 en présence d'un niveau de liquide désiré fonctionne comme suit : la manivelle 122 est tournée en élevant le flotteur 106 et en indiquant la mesure de remplissage à l'indicateur 126 ; l'élément d'embrayage à dents 117 est poussé à la main en prise avec les dents 115 de l'élément 112;
on relâche la manivelle et, sous l'action du poids du flotteur, le couple résultant fait engrener plus fermement les dents 117 et 115, et embrayer l'élément 112 avec le manchon 114, ce qui empêche l'arbre 110 de tourner dans le manchon 114.. Sous cet état, un mouvement de rotation en sens contraire aux aiguilles d'une montre est imprimé à la roue dentée 102 par le poids du flotteur 106 suspendu dans l'enveloppe 107 au niveau désiré de fluide dans le réservoir. Le couple résultant sur l'arbre 110 agit non seulement pour maintenir en prise les dents de l'embrayage, mais aussi pour transmettre ce couple, par l'élément 112 et le manchon 114, au levier déclencheur 113, qui exerce à son tour une pression par l'intermédiaire de la tige de piston 138, en empêchant le ressort 146 d'exercer son action dans le cylindre 140.
Ce ressort est alors comprimé en repoussant la poignée de verrouillage 152 et la tige 148 en prise avec le levier de verrouillage 156.
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Lorsque le liquide contenu dans le réaervoir de la soute se rapproche du niveau prédéterminé à l'indicateur 126, le flotteur 106, flottant sur la surface du liquide diminue et finit par supprimer le couple de rotation exercé sur la roue dentée 102, ce qui permet à l'élément d'embrayage 112 de se desserrer sous l'action du ressort 119 et de libérer le levier de déclenchement 113 de l'action exercée sur lui , jusque là, en permettant au ressort 146, placé dans le cylindré 140, de repousser les tiges 138 et 136 vers la gauche (fig.2), en déplaçant ainsi le tiroir 48 vers la gauche, ce qui fait passer du fluide hydraulique pour fermer la vanne 24. Le fluide est dirigé dans le tuyau 36 par le conduit 64, l'orifice 60 et l'orifice 58.
En même temps, du fluide venant du tuyau 34 en passant par l'orifice 56 s'échappe par le canal 83 et le conduit d'échappement 81.
Lorsque la vanne 24 atteint une position de fermeture complète, la pression du fluide s'élève jusqu'à ce que la soupape de sûreté 176, limitant le couple, s'ouvre. Par exemple, cette soupape est réglée pour s'ouvrir à une pression de 70 kg/cmê et la seconde soupape de sûreté 99 est réglée pour s'ouvrir à 7 kg/cmê, en envoyant du fluide sous pression au cylindre 158 de dégagement du verrouillage par le conduit 172 et l'orifice 168. Le fluide s'échappe par l'orifice 170 et le conduit 174.
La pression du fluide moteur sur le piston 160 fait déplacer ce piston vers la droite (fig. 5) contre l'action du ressort 164 pour dégager le levier 156 de la tige 148.
Ceci a pour effet de relâcher la pression exercée sur le ressort 146 dans le cylindre 140, sur les tiges 138, 136 . et le tiroir 48. Ce dernier est ramené au milieu par le ressort 62 en revenant au point mort et en fermant l'orifice d'admission 52.
Diverses modifications peuvent d'ailleurs être appor- tées à la forme de réalisation, représentée et décrite en détail, sans sortir du cadre de l'invention.