Brevet FR2244123A1 — publié le 19750411

La présente invention concerne une tete de bouteille pour gaz comprimé et, plus précisement, une tete qui se visse sur une bouteille et qui comprend des organes permettant : le remplissage de la bouteille à partir d'une source de gaz comprimé, le raccordement de la bouteille à un circuit d'utilisation lorsque la bouteille remplie a été séparée de la source, ainsi que l'alimentation autonome de ce circuit par la bouteille. Lorsque la pression du gaz stocké dans la bouteille est rela 2 tivement élevée, par exemple 300 ou 400 bars (1 bar = 1,02 K/cm ), des précautions doivent etre prises pour éviter, au moment des différentes manoeuvres (raccordement, mise en remplissage, débranchement, mise en condition d'utilisation, etc.) un échappement intempestif de gaz sous pression, un tel échappement, même minime, étant susceptible, à cause des pressions élevées en jeu, de sur prendre l'opérateur et de causer des accidents par suite des effets de- réaction. C'est pourquoi il est connu d'équiper de telles tetes-de bouteille non seulement d'une première valve a ouverture commandée, ou valve de remplissage-utilisation, mais également d'une deuxième valve a ouverture commandée, ou valve de purge, qui permet de faire tomber la pression a une valeur non dangereuse non seulement dans la tête de bouteille elle-méme, mais dans les circuits qui peuvent y être raccordés. L'opérateur ne risque pas ainsi d'être surpris, au moment d'une manoeuvre, par l'échappement, même de courte durée, de gaz sous haute pression. Cependant, la présence de deux valves à commande manuelle sur la même tête de bouteille et la nécessité de les manoeuvrer dans un ordre déterminé compliquent les consignes d'utilisation et créent donc un risque de fausse manoeuvre. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de permettre la réalisation d'une tête de bouteille dans laquelle toute fausse manoeuvre est interdite grâce à une combinaison particulière des organes de commande des deux valves et, également grâce à un système empêchant le raccordement ou le débranchement de la tête de bouteille si les valves ne se trouvent pas dans la condition de sécurité nécessaire à ces opérations. L'invention a pour objet une tête de bouteille pour gaz comprimé qui comprend un corps présentant un premier orifice de mise en communication avec la bouteille et un second orifice de réception d'un raccord permettant le branchement de la tête soit à une source de gaz sous pression pour le remplissage de la bouteille, soit à un circuit d'utilisation du gaz contenu dans la bouteille. Le corps est perce d'une première canalisation de mise en communication du premier avec le second orifice et d'une seconde canalisation de mise en communication du second orifice avec 1lat- mosphère.Une première et une seconde valves, à ouverture commandée manuellement, sont respectivement interposées sur la première et la seconde canalisations, et les deux organes de commande d'ouverture de ces valves sont actionnés par un organ-e de manoeuvre manuel unique interdisant l'ouverture simultanée des deux valves. De préférence, le second orifice précité est prévu pour la réception d'un raccord du type embrochable par encliquetage mais débrochable seulement par libération manuelle d'un verrou. Suivant une forme préférée de'réalisation de l'invention, l'organe de manoeuvre unique, qui est par exemple constitué par une manette rotative, est relié mécaniquement à un écran mobile de sécurité, cet écran venant interdire la libération manuelle du verrou du raccord lorsque l'organe de manoeuvre est dans la position correspondant à l'ouverture de la première valve (valve de remplissage-utilisation) et n'autorisant cette libération que lorsque l'organe de manoeuvre est dans la position correspondant a l'ouverture de la seconde valve (valve de purge). Grâce à ces diverses dispositions, toute fausse manoeuvre, risquant de produire une libération intempestive et dangereuse de gaz sous pression, est rendue impossible. L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des figures jointes, données dans un but non limitatif et qui représentent divers modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins la figure I est une vue schematique en coupe diamétrale d'une tête de bouteille suivant l'invention la figure 2 est une vue en coupe partielle suivant la ligne Il-Il de la figure 1 la figure 3 est une vue en perspective d'un détail de la tête de la figure 1 la figure 4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de l'invention. La te te de bouteille pour gaz comprimé représentée sur la figure 1 comprend un corps 2 qui peut se visser sur une bouteille 4. Le corps 2 présente un premier orifice 6 de mise en communication avec l'intérieur de la bouteille 4 et un second orifice 8 dans lequel peut se fixer un raccord 10. Le raccord 10, qui 'est de préférence d'un type particulier qui sera décrit plus loin, permet de relier la bouteille à une source de gaz comprimé pour remplir la bouteille et permet également, lorsque la bouteille est remplie, de raccorder cette dernière à un circuit d'utilisation, pour obtenir une alimentation autonome de ce circuit. Le corps 2 est percé d'une première canalisation 12-14 qui met en communication l'orifice 6 avec l'orifice 8 et sur laquelle est interposée une première valve 16 ou valve d'alimentationremplissage. La valve 16 est une valve anti-retour dont le clapet 18 peut être commande à 1 'ouverture par un organe de commande constitué par une tige 20 qui fait saillie sur la face supérieure 22 du corps 2. Le corps 2 est également percé d'une seconde canalisation 14-24-26 qui met en communication l'orifice 8 avec un orifice 28 débouchant à l'atmosphère. Sur cette seconde canalisation est interposée une seconde valve 30, ou valve de purge, dont le clapet 32 peut être actionné à l'ouverture par une tige 34 qui fait egalement saillie sur la face 22 du corps 2. Les deux valves 16 et 30 sont actionnées par un organe manuel de commande unique qui est constitué, dans exemple de la figure 1, par une manette pivotante montée sur un axe 38 porté par la face supérieure 22 de la tete de bouteille. Des butées appropriées non représentées limitent la rotation de la manette à une fraction de tour seulement, par exemple 1/4 ou 1/2 tour. La face inférieure dè la manette 36 présente un profil en rampe 40 qui coopère avec l'extrémité supérieure des tiges 20 et 34 des deux valves, ce profil étant tel que, lorsque la manette est dans l'une de ses positions extrêmes, l'une seulement des valves est ouverte tandis que l'autre est fermée, la condition des valves étant inversée lorsque la manette se trouve dans son autre position extrême, par exemple après rotation de 1800 environ. Pour les positions intermédiaires de la manette, comprises entre les positions extrêmes, la partie en rampe de la manette ne porte sur aucune des tiges 20 ou 34 et les deux valves sont en position fermée. I1 résulte de cet agencement que l'ouverture simultanée des deux valves est rendue impossible. Le raccord 10, monté sur une tête de bouteille conforme à l'invention, est de préférence un raccord du type embrochable par. encliquetage mais débrochable seulement par libération manuelle d'un verrou. Un raccord de ce type, qui convient, est celui vendu sous la dénomination commerciale de "STAUBLI". La partie mâle 41 du raccord, qui est montée à l'extrémité de la tubulure 42 de la source ae gaz comprimé (pour le remplissage de la bouteille) ou la partie maie identique, qui est montee à I'extrémité de la tubulure du circuit d'utilisation peuvent être emmanchées directement dans la partie femelle 10 du raccord. Un encliquetage à ressort retient la partie mâle du raccord dans la partie femelle, cet encliquetage ne pouvant être libéré, pour retirer la partie mâle de la partie femelle, qu'en appuyant sur un bouton-poussoir 44 accessible sur la surface extérieure du raccord 1Q. D'autre part, un raccord de ce genre renferme en général un double clapet-anti-retour qui s'ouvre mécaniquement et automatiquement sous l'effet de l'introduction de la partie mâle du raccord dans la partie femelle. Suivant un mode préféré de réalisation de l'invention, l'organe de manoeuvre unique de la tête de bouteille, c'est-à-dire dans le cas représenté, la manette-pivotante 36, est reliée mécaniquement et, de préférence, est solidaire, d'un écran ou volet 46. Cet écran coiffe le raccord 10 et, plus pécisément, recouvre le boutonpoussoir 44,lorsque la manette 36 est dans l'une de ses positions extrêmes (celle représentée sur la figure 1) pour laquelle la valve 16 est ouverte, tandis que la valve de purge 30 est fermée. Dans cette condition, il est impossible d'accéder au bouton-poussoir 44 et on ne peut donc désaccoupler le raccord 10. Au contraire, lorsqu'on fait tourner la manette 36 pour l'amener à son autre position extrême, 1'écran 46 décrit un arc de cercle suivant la flèche 48 (figure 2), pour venir dans la position 46', ce qui dégage l'accès du bouton-poussoir 44 et permet de désaccoupler le raccord. Dans cette position extrême de la manette 36, la valve 16 est refermée tandis que la valve de purge 30 est ouverte, ce qui fait tomber la pression dans la tête de bouteille et autorise donc le désaccouplage sans danger du raccord. Le fonctionnement de la tête de bouteille suivant l'invention ressort suffisamment de ce qui précède pour qu'il suffise de le décrire brièvement. La bouteille étant remplie de gaz sous pression, par exemple d'azote à 300 ou 400 bars, et le raccord 10 étant accouplé au raccord mâle du circuit d'utilisation (par exemple un circuit de réfrigération autonome), la figure 1 montre la condition de la tête de bouteille lorsque le circuit d'utilisation est en service: la valve 16 est ouverte, mettant en communication la bouteille avec le circuit d1utilisation; la valve de purge 30 est fermée, empêchant toute fuite de gaz à l'atmosphere; et l'écran 46 masque le bouton-poussoir 44, ce qui interdit de désaccoupler par erreur la bouteille du circuit d'utilisation, fausse manoeuvre qui provoquerait l'érection dangereuse de gaz sous haute pression. Lorsqu'on veut faire cesser l'alimentation du circuit d'utilisation, on tourne la manette 36 dans le sens des aiguilles d'une montre (vu du dessus de la tête de bouteille) à la main ou au moyen d'une clef. La rampe 40 quitte le contact avec la tige 20 du clapet 18 qui se ferme. Dans cette condition, les deux valves 16 et 30 sont fermées, si bien que la bouteille est isolée du circuit d'utilisation et de l'atmosphère, mais la haute pression résiduelle du gaz régne dans les canalisations 14-24-28 de la tete de bouteille ainsi que dans le circuit d'utilisation. Dans cette position intermédiaire de la manette 36, l'écran 46 empêche encore d'accéder au bouton-poussoir 44 du raccord 10, si bien qu'on est empêché de libérer accidentellement la pression résiduelle précitée en désaccouplant le raccord. Lorsqu'on poursuit la rotation de la manette 36 jusqu'S son autre position extrême, la rampe 40 vient enfoncer la tige 34 du clapet 32 qui s'ouvre, libérant ainsi à l'atmosphère la pression résiduelle restant dans la tete de bouteille (et éventuellement dans le circuit d'utilisation, si celui-ci n'est pas pourvu d'un clapet anti-retour), tandis que la valve 16 resté fermée pour continuer d'isoler la bouteille. Comme on l'a vu plus haut, pour cette position extrême de la manette 36 l'écran 46 qui est venu dans la position 46' (figure 2) libère l'accès au bouton-poussoir 44 et il est possible de désaccoupler le raccord 10 du circuit d'utilisation sans danger, la manoeuvre se faisant sous la pression atmosphérique (ou sous une fable pression non dangereuse, comme on le verra à propos de la figure 4) Pour le remplissage de la bouteille, les opérations sont identiques à celles décrites ci-dessus, sauf que, bien entendu, c'est le raccord mâle 41 relié à la source de gaz comprimé qui est accouplé au raccord 10. Lorsque la bouteille remplie est en stockage, c'est-à-dire lorsqu'elle n'est raccordée ni a la source ni au circuit d'utilisation, la manette 36 peut rester indifféremment en position extrême de purge, ou dans la position intermédiaire où les deux valves 16 et 30 sont fermées. Le mode de réalisation représenté sur la figure 4 comporte tous les organes essentiels qui ont été décrits précédemment et qui portent les mêmes chiffres de référence. I1 est à noter toutefois que la manette 36 est représentée dans la position extrême opposée à celle de la figure 1, c'est-à-dire la position de purge où la valve de purge 30 est ouverte tandis que la valve d'alimentation-remplissage 16 est fermée. Dans cette condition de la tête de bouteille, l'écran 46 laisse accès au bouton-poussoir 44 du raccord 10, c'est-à-dire qu'il se trouve au-dessus du plan de coupe de la figure 4, c'est pourquoi il n'a pas été représenté sur cette vue en coupe. Dans la variante de la figure 4, des moyens sont prévus dans la tête de bouteille 2 pour éviter la vidange complète de la bouteille 10 et pour conserver toujours dans la tête de bouteille une pression résiduelle légèrement supérieure à la pression atmosphérique. Une telle précaution peut être utile lorsqu'on désire éviter l'entrée d'air dans la bouteille et dans les circuits, pour que le gaz comprimé ne soit pas pollué par de l'air ou de l'air humide. Les moyens précités consistent en un premier clapet taré 50 qui est interposé sur la canalisation de purge 26, en amont de l'orifice de sortie 28 à ltatmosphère. Le clapet 50 est taré pour se refermer automatiquement pour une faible pression résiduelle amont (par exemple 4 bars environ), cette pression étant suffisamment faible pour que le débranchement du raccord 10 puisse se faire sans danger, mais suffisamment forte pour empêcher toute entrée d'air atmosphérique dans la tête de bouteille. De la même fagon, la vidange complète de la bouteille est empêchée par un clapet taré 52, interposé sur la canalisation 12. Le clapet 52 est par exemple taré pour la même pression que le clapet 50 et il s'ouvre sous l'effet de la circulation du gaz dans le sens allant de l'orifice 6 vers la valve 16, c'est-à-dire dans le sens de la vidange de la bouteille 10. Ce clapet taré 52 faisant office de clapet anti-retour, on doit prévoir un second clapet anti-retour 54, non taré, interposé également entre la canalisation 12 et l'orifice 6, pour permettre le remplissage de la bouteille 10 à partir de la source de gaz comprimé. Mis à part l'adjonction des trois clapets 50-52-54, le fonctionnement de la tête de bouteille est identique à ce qui a été décrit à propos des figures 1 à 3. En Un point convenablement choisi du circuit haute-pression de la tête de bouteille,par exemple en 56, on peut faire déboucher une canalisation de prise de pression raccordée (en permanence ou à la demande) à un manomètre, ou appareil indicateur de pression analogue, qui peut être incorpore ou non à la tete de bouteille. Dans ce qui précède1 il a surtout été question d'une tête de bouteille dans laquelle 1 'organe de commande unique des valves est constitué par une manette rotative, mais il est bien entendu que cet organe de commande pourrait aussi bien être coulissant. De même, il a été indiqué que le volet ou écranvenait masquer le bouton-poussoir du raccord, mais il est bien entendu que cet organe de sécurité pourrait venir bloquer le verrou de raccord, pour en interdire l'actionnement, mais en laissant ce verrou accessible. REVENDICATIONS 1.- Tête de bouteille pour gaz comprimé qui comprend un corps présentant un premier orifice de mise en communication avec la bouteille et un second orifice de réception d'un raccord permettant le branchement de ladite tête soit à une source de gaz sous pression pour le remplissage de la bouteille, soit à un circuit d'utilisation du gaz contenu dans la bouteille, ledit corps étant percé d'une première canalisation de mise en communication du premier avec le second orifice et d'une seconde canalisation de mise en communication du second orifice avec l'atmosphère, une première et une seconde valves å ouverture commandée manuellement étant respectivement interposées sur la première et la seconde canalisations, ladite tête de bouteille étant caractérisée en ce que les deux organes de commande d'ouverture desdites valves sont actionnés par un organe de manoeuvre manuel unique interdisant l'ouverture simultanée des deux valves. 2.- Tête de bouteille suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe de manoeuvre manuel unique précité présente un profil de came qui coopère avec les organes de-commande des valves précitées, ledit profil de came interdisant la venue simul tanée en position d'ouverture desdits organes de commande. 3.- Tête de bouteille suivant la- revendication 1, caractérisée en ce que le raccord précité est un raccord embrochable par encliquetage mais débrochable seulement par libération manuelle d'un verrou. 4.- Tête de bouteille suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'organe de manoeuvre unique précité est relié mécaniquement à un écran mobile- de securite,ledit écran venant interdire la libération manuelle du verrou précité lorsque l'organe de manoeuvre est dans la position correspondant à l'ouverture de la première valve, et n'autorisant cette libération que lorsque la seconde valve est ouverte. 5.- Tête de bouteille suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux valves précitées sont-des. valves anti-retour à ouverture commandée manuellement. 6.- Tête de bouteille suivant la revendication 4 ou-5, caractérisée en ce qué l'organe de manoeuvre unique précité est une manette pivotante et en ce que l'écran précité est. solidaire de ladite manette. 7.- Tête de bouteille suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'un clapet taré est in terposé sur l'une au moins des canalisations précitées.