FR2994425A1 - Limiteur de remplissage ameliore pour cuve de stockage d'un liquide - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un limiteur de remplissage (1) pour cuve de stockage d'un liquide, comprenant un corps (10) présentant une cloison interne (11) délimitant une conduite de passage (13) pour le liquide et une chambre (12) de réception d'un flotteur (14), un clapet (30) étant monté dans ledit corps (10) entre une position d'ouverture et une position de fermeture définie autour d'un axe pivot (32), ledit flotteur (14) en déplacement agissant sur ledit clapet par des moyens de commande comprenant une tige de commande (20) dont une première extrémité (21) est liée audit flotteur (14). Selon l'invention, lesdits moyens de commande comprennent un axe de rotation (40) monté parallèle audit axe pivot (32) entre deux flasques (310a, 310b) solidaires dudit clapet, ledit axe de rotation étant articulé sur une extrémité d'au moins une biellette (41, 42) dont l'autre extrémité est articulée sur une seconde extrémité (23) de ladite tige de commande.

Description

Limiteur de remplissage amélioré pour cuve de stockage d'un liquide La présente invention concerne un limiteur de remplissage pour cuve de stockage d'un liquide.

Il est connu de munir une cuve de stockage enterrée ou aérienne destinée à recevoir un liquide, d'un limiteur de remplissage dont la fonction est d'interrompre le remplissage de la cuve lorsque le liquide, dans ladite cuve, atteint un niveau prédéterminé, de manière à éviter un débordement qui serait préjudiciable à l'environnement de la cuve. Ceci est surtout recherché lorsque la cuve à remplir est située dans une station service débitant des hydrocarbures de divers types. Les limiteurs les plus simples dans leur structure comprennent un corps, un clapet monté dans ledit corps et mobile entre une position d'ouverture correspondant au remplissage de la cuve et une position de fermeture correspondant à l'interruption du remplissage de ladite cuve; un flotteur, relié audit clapet, suit la montée du liquide dans la cuve de manière à fermer le clapet lorsqu'un niveau prédéterminé de liquide est atteint dans la cuve. Un tel dispositif est bien connu de l'homme du métier notamment par les exemples qu'en donnent les documents de brevet FR2675476 ou FR278258.

Ce dernier document décrit en particulier un limiteur de remplissage comprenant un corps d'axe vertical disposé au moins en partie dans la cuve, présentant, dans une partie inférieure, une cloison interne de séparation délimitant une conduite de passage pour le liquide, d'une part et une chambre pour la réception d'un flotteur, d'autre part. Un clapet est prévu pour être monté dans une partie supérieure du corps, au-dessus de la conduite de passage et de la chambre de réception du flotteur, et est susceptible d'être déplacé entre une position d'ouverture et une position de fermeture sous l'action du flotteur. Plus précisément, lorsque le flotteur est déplacé verticalement vers le haut sous l'effet de la montée du liquide dans la cuve, il agit sur le clapet par l'intermédiaire d'une tige de commande, dont l'extrémité inférieure est solidaire du flotteur, tandis que l'autre extrémité de la tige de commande comporte une rotule prévue pour se déplacer dans une gorge inclinée ménagée dans une partie du corps du clapet.

Or, en pratique, la transmission du mouvement du flotteur au clapet par la tige de commande s'avère être imparfaite, dans la mesure où la liaison constituée par l'ensemble rotule-gorge est fréquemment sujette à coincement. Auquel cas, le limiteur est rendu inefficient.

Un autre inconvénient de ce limiteur réside dans la présence de moyens de réglage de la position basse du flotteur dans la chambre de réception, qui sont constitués par une butée réglable en hauteur, positionnée au fond de la chambre de réception du flotteur. De ce fait, des impuretés ou autres sont susceptibles de se déposer et de s'interposer entre le flotteur et sa butée en fond de chambre, et ainsi de décaler la position basse du flotteur, au détriment de la fiabilité de fonctionnement du limiteur. En effet, lorsque le niveau du liquide baisse dans la cuve, la position basse du flotteur dans la chambre de réception doit pouvoir être réglée avec précision, afin de permettre une ouverture totale du clapet pendant le remplissage de la cuve.

Dans ce contexte, la présente invention a pour but de proposer un limiteur du type qui vient d'être décrit, exempt de l'une au moins des limitations précédemment évoquées et a pour objet de proposer un limiteur dont la structure est plus simple, en particulier en vue d'améliorer la fiabilité de fonctionnement.

A cette fin, la présente invention propose un limiteur de remplissage pour cuve de stockage d'un liquide, destiné à être introduit dans ladite cuve à travers un orifice d'entrée ménagé dans une paroi de ladite cuve, ledit limiteur comprenant un corps d'axe vertical adapté à être disposé au moins en partie dans ladite cuve et présentant une cloison interne de séparation délimitant une conduite de passage pour le liquide, d'une part et une chambre pour la réception d'un flotteur, d'autre part, un clapet étant monté dans ledit corps au-dessus de la conduite de passage et de la chambre de réception du flotteur et étant susceptible d'être déplacé entre une position d'ouverture et une position de fermeture autour d'un axe pivot dudit clapet, ledit flotteur étant apte à être déplacé verticalement par la montée du liquide dans ladite cuve et agissant sur ledit clapet par des moyens de commande du déplacement du clapet comprenant une tige de commande dont une première extrémité est liée au flotteur. Selon l'invention, lesdits moyens de commande comprennent un axe de rotation monté parallèle audit axe pivot entre deux flasques solidaires dudit clapet, ledit axe de rotation étant articulé sur une extrémité d'au moins une biellette dont l'autre extrémité est articulée sur une seconde extrémité de ladite tige de commande. Selon d'autres caractéristiques avantageuses du limiteur de remplissage conforme à l'invention, prises isolément ou en combinaison : - ledit axe de rotation est monté articulé entre deux biellettes s'étendant parallèlement l'une par rapport à l'autre et montées chacune à l'extrémité avant d'un desdits flasques, l'extrémité de chaque biellette opposée à celle articulée à l'axe de rotation étant montée articulée sur ladite seconde extrémité de la tige de commande ; - ladite seconde extrémité de ladite tige de commande est formée d'une pièce sphérique adaptée à jouer dans un logement creux correspondant de l'extrémité des deux biellettes entre lesquelles ladite seconde extrémité est montée ; - une entretoise est montée entre lesdites deux biellettes ; - ladite tige de commande comporte une partie entre ses deux extrémités adaptée à coulisser au travers d'une vis de butée montée solidaire d'une paroi interne dudit corps de limiteur, ladite vis de butée étant réglable en hauteur et constituant une butée de réglage pour la position basse dudit flotteur dans ladite chambre de réception. - un déflecteur peut être fixé à une extrémité supérieure dudit corps de limiteur au-dessus dudit clapet, à une distance suffisante pour permettre le positionnement dudit clapet dans ladite position d'ouverture. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture 25 de la description faite ci-après d'un mode de réalisation particulier de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : - la Figure 1 est une vue en coupe du limiteur selon l'invention, avec le clapet en position de fermeture; 30 - la Figure 2 est une vue de détail en perspective de la partie supérieure du limiteur selon l'invention et, en particulier, des moyens de commande agissant sur le clapet sous l'effet du flotteur, avec le clapet en position de fermeture.

Le limiteur de remplissage est destiné à équiper une cuve de stockage d'un liquide tel qu'un hydrocarbure, la cuve étant munie par exemple d'un orifice délimité par la section interne d'un tube d'entrée solidaire de la paroi supérieure de la cuve. Comme illustré à la figure 1, le limiteur de remplissage 1, conforme à l'invention, comprend un corps 10 de section généralement circulaire, d'axe vertical X et constitué en deux parties, l'une supérieure 101 et l'autre inférieure 102, l'étanchéité entre les parties supérieure 101 et inférieure 102 étant obtenue par tout moyen approprié tel qu'un mastic. La partie inférieure 102 présente une extrémité réduite 103 apte à recevoir éventuellement un tube prolongateur destiné à venir à proximité de la paroi de fond de la cuve. Dans la partie inférieure 102 du corps 10 du limiteur 1, est disposée une cloison de séparation 11, qui délimite deux chambres 12 et 13. La cloison 11 est munie d'un joint d'étanchéité en forme de lèvre 11a, qui assure l'étanchéité entre la partie supérieure 101 du corps 10 et la cloison 11. La chambre 13 délimite une conduite de passage pour le liquide de remplissage. Un flotteur creux 14, en matière appropriée telle que du polyamide, est monté dans la chambre 12, qui est fermée par un opercule 15. Le flotteur 14 comprend en partie supérieure un appendice ou petite tige 141, muni d'un orifice oblong dans lequel est monté un doigt 142. Une vis 143 est disposée dans le doigt 142 et vient en appui sur un méplat ménagé à une première extrémité 21, dite extrémité inférieure, d'une tige de commande 20 traversant le doigt 142. La vis 143 permet ainsi de rendre solidaire la tige de commande 20 du flotteur 14 par l'intermédiaire du doigt 142 et de l'appendice 141. La tige de commande 20 d'axe essentiellement vertical comprend une partie 22 s'étendant sensiblement perpendiculairement à l'axe de la tige de commande 20 et assurant une continuité entre la partie rectiligne de la tige de commande 20 et une seconde extrémité 23 de la tige de commande 20, dite extrémité supérieure, constituant l'extrémité opposée à celle solidaire du doigt 142. Un clapet 30, du type papillon, présentant un corps de clapet 31, est monté à pivotement autour d'un axe pivot 32 perpendiculaire à l'axe X du corps 10, dans la partie supérieure 101 du corps 10 du limiteur, au-dessus de la conduite de passage 13 et de la chambre 12 de réception du flotteur 14. Le clapet 30 comprend un déflecteur 33, qui est de préférence d'une pièce avec le corps 31 de clapet. Sur le corps de clapet 31 est montée une tige de clapet 34, dont les extrémités sont taraudées pour recevoir d'un côté une vis butée 35 et de l'autre côté une vis 36 de maintien d'une soupape de surpression 36a. Un ressort 37 est monté sur la tige de clapet 34 et vient en appui par une extrémité sur le corps de clapet 31 et par son autre extrémité sur un écrou 38 qui est positionné sur ladite tige de clapet 34, de manière à assurer audit ressort 37 un tarage prédéterminé. Le corps de clapet 31 comprend une chambre de vidange 39 dans laquelle est montée une soupape de vidange 39a, pouvant être sollicitée en position d'ouverture par un ressort de rappel prenant appui sur la soupape de surpression 36a. En outre, des orifices, non représentés, sont ménagés dans le corps de clapet 31 et dans la soupape de surpression 39a et permettent le passage du liquide lors de l'ouverture de la soupape. Un déflecteur 16 est monté au niveau d'une extrémité supérieure du corps 10 du limiteur, au-dessus du clapet 30, de manière à infléchir le flux de liquide introduit dans le limiteur et ainsi constituer une protection pour le clapet 30 contre l'action du liquide circulant dans le limiteur. Le déflecteur 16 est par exemple fixé au niveau de l'extrémité supérieure du corps 10 du limiteur par l'intermédiaire d'un étrier 160 fixé aux parois internes du corps 10 par des moyens de fixation 161 appropriés (système de vis-écrous par exemple) et est positionné à une distance du clapet 30 telle que celui-ci puisse se mouvoir au cours de ses déplacements et, en particulier, puisse occuper la position d'ouverture. Un câble de liaison d'équipotentialité 35a relie le corps de clapet 31 de préférence aux moyens de fixation de l'étrier 16a sur les parois interne du corps 10, de manière à permettre d'évacuer les charges électrostatiques du clapet 30, en conformité avec la directive ATEX 94/9/CE. Les moyens de commande du déplacement du clapet 30 entre la position d'ouverture et la position de fermeture vont maintenant être décrits plus en détail. Ainsi que montré plus particulièrement sur les figures 1 et 2, le corps de clapet 31 est constitué de deux flasques, respectivement 310a et 310b, par exemple réalisés d'une seule pièce avec le corps de clapet 31 et décalées en arrière de l'axe pivot 32 du clapet, qui s'étendent parallèlement l'un par rapport à l'autre et faisant saillie depuis le corps de clapet 31. En outre, un axe de rotation 40, constitué par arbre, est monté parallèlement à l'axe pivot 32 en arrière de celui-ci, entre les deux flasques 310a et 310b et est monté articulé sur une extrémité d'une biellette dont l'autre extrémité est montée articulée sur l'extrémité supérieure 23 de la tige de commande 20.

De préférence et selon le mode de réalisation représenté sur les figures, l'axe de rotation 40 est monté articulé entre deux biellettes 41 et 42 s'étendant parallèlement l'une par rapport à l'autre et montées chacune à l'extrémité avant d'un des flasques 310a et 310b. L'extrémité de chaque biellette 41 et 42 opposée à celle articulée à l'axe de rotation 40 est montée articulée sur l'extrémité supérieure 23 de la tige de commande 20. Pour ce faire, l'extrémité supérieure 23 de la tige de commande 20 est formée d'une pièce sphérique pouvant jouer dans un logement creux correspondant des deux biellettes 41 et 42 entre lesquelles elle est montée. Une entretoise est avantageusement montée entre les deux biellettes 41 et 42, de manière à conserver un écartement régulier et constant entre les deux biellettes et permettant ainsi de garantir un fonctionnement optimal de l'articulation de l'extrémité supérieure 23 de la tige de commande 20. Par ailleurs, la tige de commande 20 coulisse dans une vis de butée 50, montée dans un passage taraudé ménagé dans la paroi interne du corps 10 du limiteur. La position en hauteur de la vis de butée 50 est réglable en agissant sur celle-ci par l'intermédiaire d'une ouverture 104 pratiquée dans la paroi externe du corps 10 de flotteur en regard de la vis de butée 50. La vis de butée 50 comporte un corps creux muni d'un épaulement interne formant une butée annulaire, apte à offrir un point d'appui de hauteur réglable à un épaulement correspondant de la partie de la tige de commande 20 coulissant à travers elle, permettant de bloquer son déplacement lorsque le niveau du liquide baisse dans la cuve et ainsi de déterminer la position basse du flotteur 14, dans laquelle l'ouverture du clapet 30 est assuré, en raison de la liaison permanente entre le flotteur 14 et le clapet 30. La vis de butée 50 dans laquelle coulisse la tige de commande 20 permet donc avantageusement de régler la position basse du flotteur 14 et, par conséquent, la position d'ouverture du clapet 30. Un ressort 51 de rappel dans la position d'ouverture est monté à l'extrémité de la vis de réglage et est prévu pour venir prendre appui contre le doigt 142 lorsque le clapet 30 est amené en position de fermeture, de manière à exercer constamment dans cette position une force de rappel pour ramener le clapet 30 vers la position de pleine ouverture. Le basculement du clapet 30 autour de son axe pivot 32 de la position d'ouverture à la position de fermeture est réalisé de la façon suivante. Lorsque du liquide est admis dans le limiteur 1, le clapet 30 est dans la position d'ouverture maximum, sensiblement dans une position verticale (non représentée). Dans cette position d'ouverture du clapet 30, l'axe de l'articulation constituée par l'extrémité supérieure 23 de la tige de commande 20 liée à l'extrémité des biellettes 41, 42 est dans un même plan vertical que l'axe de rotation 40 monté à l'autre extrémité des biellettes. La position de ces axes respectifs est telle que, le flotteur 14 empêchant tout mouvement tant qu'il occupe la position basse déterminée par le réglage en hauteur de la vis de butée 50, l'ensemble tige de commande-biellettes constitue un système de verrouillage du clapet dans sa position d'ouverture.

La montée du liquide dans la cuve provoque, à un certain moment, un déplacement du flotteur 14 dans la chambre 13. Pour un faible déplacement du flotteur 14, la tige de commande 20 est déplacée suivant un mouvement de translation vertical induit par le déplacement vertical du flotteur dans la chambre, et agit sur l'articulation constituée par l'extrémité supérieure 23 de la tige de commande 20 et l'extrémité des biellettes 41, 42, de telle sorte que les biellettes 41 et 42 pivotent autour de leur extrémité articulée sur l'extrémité supérieure 23 de la tige de commande 20 et l'axe de cette articulation bascule légèrement autour de l'axe de rotation 40 montée à l'autre extrémité des biellettes 41 et 42, libérant ainsi le clapet 30. Dans cette configuration, la pression du liquide de remplissage passant derrière le clapet 30 est suffisante pour amener ce dernier partiellement dans le flot du liquide. Dès lors, le clapet 30 tourne autour de son axe pivot 32 et est amené par le liquide sur un siège de clapet 60 incliné sensiblement à 45° sur l'axe vertical X du limiteur 1, occupant ainsi la position de fermeture dans laquelle le remplissage est interrompu. Il est à noter que même pour des débits de liquide relativement faibles, la fermeture du clapet 30 est assurée grâce à la liaison permanente entre le flotteur 14 et le clapet 30. Lorsque le clapet 30 est en position de fermeture, en appui sur son siège incliné 60 et tant que la pression de liquide au-dessus du siège 60 est 2 99442 5 8 supérieure à 1,5 bar, la soupape de surpression 36a reste ouverte, le liquide s'évacuant dans la cuve 2 à travers les orifices du corps de clapet 31, la chambre de vidange 39 et par l'espace créé entre le corps de clapet 31 et la soupape de surpression 36a. Lorsque la pression de liquide est inférieure à 1,5 5 bar, la soupape de surpression 36a se ferme en venant en appui sur le corps de clapet 31. Par des fuites internes aménagées entre le corps de clapet 31 et le siège 60, la pression peut encore décroître. Lorsque la pression de liquide approche de 50 mb, la soupape de vidange 39a s'ouvre sous l'action du ressort de rappel, ce qui permet d'accélérer la vidange du liquide situé au-dessus du 10 clapet 30, le liquide s'évacuant dans la conduite de passage 13, à travers les orifices du corps de clapet 31, la chambre de vidange 39 et les orifices de la soupape de surpression 36a. Lorsque le niveau du liquide baisse dans la cuve 2, l'ouverture du clapet 30 est assurée par le seul poids du flotteur 14 totalement émergé, en raison de 15 la liaison permanente entre le flotteur 14 et le clapet 30

Claims (6)

1. REVENDICATIONS1. Limiteur de remplissage (1) pour cuve de stockage d'un liquide, destiné à être introduit dans ladite cuve à travers un orifice d'entrée ménagé dans une paroi de ladite cuve, ledit limiteur (1) comprenant un corps (10) d'axe vertical (X) adapté à être disposé au moins en partie dans ladite cuve et présentant une cloison interne de séparation (11) délimitant une conduite de passage (13) pour le liquide, d'une part et une chambre (12) pour la réception d'un flotteur (14), d'autre part, un clapet (30) étant monté dans ledit corps (10) au-dessus de ladite conduite de passage (13) et de ladite chambre de réception (12) dudit flotteur (14) et étant susceptible d'être déplacé entre une position d'ouverture et une position de fermeture autour d'un axe pivot (32) dudit clapet, ledit flotteur (14) étant apte à être déplacé verticalement par la montée du liquide dans ladite cuve et agissant sur ledit clapet (30) par des moyens de commande du déplacement dudit clapet (30) comprenant une tige de commande (20) dont une première extrémité (21) est liée audit flotteur (14), caractérisé en ce que lesdits moyens de commande comprennent un axe de rotation (40) monté parallèle audit axe pivot (32) entre deux flasques (310a, 310b) solidaires dudit clapet (30), ledit axe de rotation (40) étant articulé sur une extrémité d'au moins une biellette (41, 42) dont l'autre extrémité est articulée sur une seconde extrémité (23) de ladite tige de commande (20).
2. 2. Limiteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit axe de rotation (40) est monté articulé entre deux biellettes (41, 42) s'étendant parallèlement l'une par rapport à l'autre et montées chacune à l'extrémité avant d'un desdits flasques (310a, 310b), l'extrémité de chaque biellette (41, 42) opposée à celle articulée à l'axe de rotation (40) étant montée articulée sur ladite seconde extrémité (23) de la tige de commande (20).
3. 3. Limiteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite seconde extrémité (23) de ladite tige de commande (20) est formée d'une pièce sphérique adaptée à jouer dans un logement creux correspondant de l'extrémité des deux biellettes (41, 42) entre lesquelles ladite seconde extrémité (23) est montée.
4. 4. Limiteur selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une entretoise est montée entre lesdites deux biellettes (41, 42).
5. 5. Limiteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que ladite tige de commande (20) comporte une partie entre ses deux extrémités (21, 23) adaptée à coulisser au travers d'une vis de butée (50) montée solidaire d'une paroi interne dudit corps (10) de limiteur, ladite vis de butée (50) étant réglable en hauteur et constituant une butée de réglage pour la position basse dudit flotteur (14) dans ladite chambre de réception (12).
6. 6. Limiteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un déflecteur (16) fixé à une extrémité supérieure dudit corps (10) au-dessus dudit clapet (30), à une distance suffisante pour permettre le positionnement dudit clapet (30) dans ladite position d'ouverture.