Brevet FR2245909A1 — publié le 19750425

L' invention concerne des cartouches sensiblement cylindriques pour contenir un gaz combustible liquéfié sous pression, tel que notamment du gaz butane, ainsi que des appareils portatifs de cuisson, d'éclairage, de chauffage, de réfrigération ou analogues, fonctionnant par combustion de ce gaz sur un brûleur. Les appareils portatifs du genre en question, notamment pour le camping, sont de plus en plus souvent agencés pour recevoir des cartouches dont l'enveloppe constitue un emballage perdu, c'est-a- dire qui, après ltépuisement de leur contenu, sont jetées au rebut pour être remplacées par une neuve. Pour la rendre légère et d'un prix de revient faible, on cherche à maintenir aussi mince que possible les parois de la cartouche en les établissant en fine feuille de tôle métallique, notamment par emboutissage et sertissage et pour néanmoins obtenir la résistance voulue à la pression exercée contre les parois intérieures par le gaz qu'elle contient, on a étudié des formes particulièrement efficaces à cet effet. Une cartouche, particulièrement avantageuse à ces différents points de vue, affecte la forme cylindrique d'une boîte de conserve mais présente l'inconvénient d'être relativement haute, de sorte qu'il est difficile de la loger dans des appareils de faibles dimensions que, pour des raisons de stabilité, il convient de maintenir de faible hauteur sur une large assise. On a par conséquent déjà pensé d'installer la cartouche en position couchée et de prélever le gaz quelle contient par le centre de son fond. Un tel agencement, de la position de la cartouche par rapport à celle de l'appareil qu'elle doit équiper, se heurte cependant à la difficulté que, lorsque la cartouche est remplie au-delà de la moitié de sa capacité, le brûleur est alimenté au départ avec du gaz en phase liquide et, lorsque la charge de la cartouche est à moitié épuisée, reçoit du gaz, non plus en phase liquide, mais en phase gazeuse. Or un brûleur, conçu à l'origine pour fonctionner avec du gaz en phase liquide, ne peut fonctionner avec le même gaz en phase gazeuse et inversement. L'invention a surtout pour but de remédier à ces inconvénients de permettre une fabrication rationnelle de cartouches de rechange à charge maximum de gaz enphase liquide susceptibles d'assurer en position couchée,-jusqutà épuisement de leur contenu et quel que soit leur état d charge, une alimentation toujours en même phase, soit gazeuse, soit liquide du gaz au brûleur, selon que ce dernier a été conçu pour fonctionner avec du gaz arrivant sous forme de l'une ou l'autre de ces phases.L'orientation angulaire de la cartouche cylindrique conforme à l'invention autour de son axe sensiblement horizontal étant d'une grande importance pour obtenir le résultat visé, l'invention prévoit également un agencement mutuel à la fois de la cartouche et de son appareil d'utilisation pour rendre le raccordement de l'un à l'autre impossible dans une orientation angulaire de la cartouche n'aboutissant pas au résultat visé. L'invention pourra de toute façon être bien comprise à l'aide de la description qui suit ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels description et dessin, donnés surtout à titre d'indication, feront encore apparaître d'autres objectifs et avantages ainsi que des caractéristiques importantes de l'invention dont les principales se trouvent en outre définies dans les revendications annexées. Fig. 1 de ce dessin montre, partiellement en élévation, partiellement en coupe axiale, une partie d'un appareil portatif, notamment de camping, fonctionnant par combustion d'un gaz-liquéfié sous pression et une partie de la cartouche contenant ce gaz, toutes les deux étant agencées conformément à 1'invention pour coopérer en vue d'atteindre le but visé par cette dernière. Fig. 2 est une coupe selon Il-lT (fig. 1). Fig. 3 montre en plan un double fond susceptible de remplacer, selon une variante, celui entrant dans la construction de la cartouche selon fig. 1 et 2. Fig. 4 et 5 montrent, dans des vues analogues à fig. 1, des cartouches établies selon deux variantes. Fig. 6 montre en plan un double fond, tel qu'il est utilisé sur la variante selon fig. 5. Pour pouvoir prélever dans un appareil portatif-léger de cuisson, d'éclairage, de chauffage, de réfrigération ou analogue, fonctionnant par combustion d'un gaz liquéfié sous pression, tel que du gaz butane 1, contenu dans une cartouche sensiblement cylindrique 2 installée en position couchée dans laquelle l'axe du cylindre X1 X2 est sensiblement horizontal, en raccordant cette cartouche par le centre de son fqnd 3 à l'appareil 4 (dont, pour simplifier, on a représentée en fig. 1 seulement la partie spécialement agencée pour co-agir conformément à l'invention avec ladite cartouche) en étant certain que le gaz 1, soit envoyé à l'appareil 4 et dans celui-ci à son brûleur non représenté, soit toujours en phase gazeuse, ou toujours en phase liquide jusqu'à épuisement et quelque soit l'état de charge de la cartouche 2, on s 'y prend comme suit ou de façon analogue. On fait comporter à la cartouche 2 : d'une part un conduit intérieur 5, sensiblement radial, débouchant sur le contenu par un orifice 6 localisé à la périphérie du fond 3 et, d'autre part, un repère 7 permettant de s'assurer que la cartouche couchée 2 soit orientée de telle manière autour de son axe sensiblement horizontal X1-X2 que l'orifice 6 soit toujours placé en un point haut par rapport au contenu liquide 1, ctest-à-dire au-dessus du niveau 8 de ce dernier, de sorte que le brûleur de l'appareil, conçu pour fonctionner avec du gaz en phase gazeuse, reçoit, dès la mise en service de la cartouche 2 et jusqu'à son épuisement, ce gaz en phase gazeuse et non en phase liquide. Bien entendu, au cas où le brûleur de l'appareil aurait été conçu pour fonctionner avec du gaz en phase liquide, il suffirait, conformément à l'invention, de tourner la cartouche 2 de 1800 autour de son axe X1-X2, en modifiant éventuellement l'agencement spécial conforme à l'invention de l'appareil 4, pour permettre le raccordement dans cette position tout en excluant tout autre, comme on le verra par la suite. En effet on congoit qu'alors l'orifice 6 du conduit 5 se trouverait en un point bas et ne recevrait, dépuis la mise en service de la cartouche jusqu ta l'épuisement de son contenu, ce dernier toujours en phase liquide. Le repère 7 pourrait être uniquement visuel, par exemple constitué par une flèche imprimée avec d'autres inscriptions sur le fond 3 ou encore sur la périphérie cylindrique 2 de la cartouche. Il parait cependant plus avantageux d'établir ce repère de manière qutil constitue une partie en relief saillante ou creuse susceptible de rompre la symétrie de la cartouche 2 autour de son axe X1-X2. Un tel repère en relief, non seulement peut être localisé au toucher par exemple dans l'obscurité, mais par surcroit, et c'est important, permet de mettre l'utilisateur peu attentif à l'abri de toute fausse manoeuvre, l'empêchant notamment de raccorder la cartouche 2 à l'appareil 4, dans le cas de la fig. 1, dans une position dans laquelle l'orifice 6 se trouverait en un point bas, auquel cas le brûleur, conçu pour fonctionner avec du gaz en phase gazeuse, recevrait ce même gaz en phase liquide et produirait au moment de l'allumage une flamme pouvant être dangereuse par son ampleur. A cet effet et conformément à une autre caractéristique de l'invention, on fait comporter à l'appareil 4 un élément 9 d'un profil tel qutil ne permette le raccordement de la cartouche 2 que dans une seule position angulaire autour de son axe X1-X2 : celle pour laquelle le repère en relief 7 et le profil complémentaire 9 s'emboftent mutuellement l'un dans l'autre comme montré en fig. 1. On po-urrait, également dans le cadre de l'invention, constituer le repère en relief par un bourrelet de sertissage plus ou moins en saillie le long d'une génératrice de l'enveloppe cylindrique de la cartouche 2 et prévoir dans l'appareil d'utilisation, selon cette variante non représentée, un logement avec une échancrure convenablement située par rapport audit bourrelet pour permettre l'introduction de la-cartouche dans l'appareil uniquement dans la position dans laquelle le bourrelet occupe ladite échancrure. On pourrait, bien entendu, constituer le conduit 5 à l'intérieur de la cartouche 2 de différentes manières; par exemple par un tube, mais il parait particulièrement avantageux, notamment pour la simplification de la fabrication, de le constituer par un intervalle entre la surface intérieure du fond 3 résistant à la pression et un double fond entier ou partiel 10 qui, lui, n'a pas besoin de résister à la pression et peut, par conséquent, être constitué par une pellicule légère et mince d'un matériau approprié. Dans ce double fond 10, le conduit 5 est avantageusement constitué par une dépression entre des surfaces appliquées à plat contre la surface intérieure du fond 3, de manière à former une gorge creuse qui s'étend entre le -centre et la périphérie dudit fond 3. Le raccordement de la cartouche 2 à l'appareil 4 peut se faire à l'intérieur d'un joint annulaire d'étanchéité (prévu de façon connue, soit sur l'appareil 4, soit encore sur le fond 3 de la cartouche) par le percement du fond 3 au moyen d'une pointe 11 et/ou par l'ouverture d'un clapet 12 d'une soupape de prélèvement éventuellement montée dans une lumière centrale 13 du fond 3. I1 convient alors de conformer le double fond 10 de manière à constituer, autour de la partie centrale du fond 3 réservée au percement etZou occupée par la soupape de prélèvement, un capotage enveloppant 14 qui communique librement avec la gorge 5 mais qui, par ailleurs, isole de ladite partie centrale, éventuellement avec la partie en saillie vers l'intérieur de ladite soupape, par rapport au contenu de la cartouche 2, clest-à-dire de la phase liquide 1 du gaz0 Afin de faciliter la construction de la cartouche conforme à l'invention, susceptible le cas échéant d'être remplie avant le montage de la soupape de prélèvement 12, il convient de faire comporter à la lumière 13 une collerette 15 en saillie vers l'inté- rieur et de faire comporter au double fond 10, centré sur le rayon qui s'étend diamètralement dans le prolongement de celui sur leiL est axée la gorge en dépression 5 formant le conduit radial un bossage 16 compIem'entaire à celui 7 prévu comme repère sur le fond 3, ce qui permet d'obtenir très aisément la seule orientation an- gulaire correcte du double fond 10 sur le fond 3 avant leur assemblage par l'emboitement mutuel nécessairement accompli au préalable : d'une part de leurs bossages complémentaires, respectivement 16 et 7, et d'autrepart, de la collerette 15 du fond 3 dans le capotage 14 du double fond 1o Cette orientation angulaire du double fond 10 sur le fond 3 pourra éventuellement être effectuée automatiquement sur une machine d'assemblage de la cartouche à partir de ces éléments par des moyens en soi connus opérant la mise en place par vibrations. En ce qui concerne la fixation étanche du double fond 10 constitué par une coque légère de forme et dimensions appropriées, elle peut autre obtenue, conformément à l'invention, de différentes manières. Selon un premier mode d'exécution, on constitue cette coque légère 10 en une matière plastique telle que du chlorure de polyvi nyle* conformée notamment par thermoformage pour y constituer la gorge creuse 5 et le capotage 14 et qui ensuite est soudée à chaud à la manière d'un "blister" (emballage par un film en matière plastique formant une bulle sur une feuille rigide de support), contre la surface intérieure du fond 3 en fer blanc de la cartouche 2 préalablement enduit d'un vernis thermo-scellant à base d'une résine acrylique, vernis qui peut être appliqué sur la surface intérieure du fond 3 en même temps que la surface extérieure de ce mme fond reçot* par impression, une inscription destinée à informer l'uti- lisateur, tel que notamment un mode d'emploi, tjn double fond 10, ainsi collé sur la surface intérieure du fond 3, peut être entier ou partiel, c'est-à-dire couvrir la presque totalité de ce fond 3, comme montré en fig. 1 et 2 ou encore ne couvrir qu'une partie de ce fond autour de la gorge 5 du capo tage 14 et, éventuellement, autour d'un bossage 16, si celui-ci est prévu pour faciliter l'orientation par rapport au bossage 7 du fond 3 comme montré par exemple en fig. 3 et 6.De toute façon et notamment dans le cas de l'utilisation d'un fond partiel, tel que montré en fig. 3 ou 6, il faut, bien entendu, avoir soin qu' une ligne ininterrompue de collage entre le fond 3 et le double fond lOa ou 10b s 1étendue comme montré par une ligne ponctuée 17, d'un côté de l'orifice 6 autour de la gorge 5 et du capotage 14 jusqu' au côté opposé du même orifice 6, de manière à isoler lesdites gorge 5 et capotage 14 de toute infiltration latérale du gaz 1 contenu dans la cartouche. Selon un autre mode d'exécution montré en fig. 4, on couvre le fond 3 d'un double fond îOc jusqu'au delà du bord de sertissage et on saisit le double fond lOc à sa périphérie dans le bourrelet de sertissage 18 de la paroi périphérique de la cartouche sur son fond 3. Dans ce cas, pourvu que le double fond lOc soit en une matière appropriée, il peut lui-même constituer le joint d'étancheité du sertissage. De toute façon et afin d'établir la communication de la gorge 5 avec l'intérieur de la cartouche 2, on prévoit un trou 6a au fond de cette gorge; près de la périphérie de la cartouche. Selon encore un autre mode d'exécution, on peut établir ia coque légère du double fond en métal ét la souder sur le fond 3 également en métal. Une telle soudure métal sur métal peut se faire à l'étain ou de toute autre manière connue (brassage, soudure autogène, soudure électrique etc...). I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu1elle--ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATIONS 1 - Cartouche sensiblement cylindrique pour contenir un gaz combustible liquéfié sous pression, tel que du gaz butane, et appareil portatif de cuisson, d'éclairage, de chauffage, de réfrigération ou analogue, fonctionnant par combustion de ce gaz dans un brûleur et agencé pour le prélever au centre du fond de la cartouche installée en position couchée, caractérisée en ce que, --pour assurer au brûleur, jusqu'à épuisement du contenu de la cartouche et quel que soit son état de charge, une alimentation en même phase gazeuse ou liquide du gaz pour laquelle il a été conçu,-- la cartouche (2) comporte : d'une part un conduit intérieur (5) sensiblement radial, partant du centre du fond (3) de la cartouche (2) pour déboucher sur son contenu par un orifice (6), localisé à la périphérie et, d'autre part, un repère (7) permettant de s'assurer que la cartouche (2) couchée soit orientée de telle manière autour de son axe sensiblement horizontal (X1-X2) que ledit orifice (6) soit toujours placé par rapport au contenu liquide (1) en un point haut, au cas où le brûleur est conçu pour fonctionner avec du gaz en phase gazeuse, ou, par contre, soit toujours placé en un point bas, au cas où le brûleur est conçu pour fonctionner avec du gaz en phase liquide. 2 - Cartouche de recharge selon la revendication 1, caractérisée en ce que le repère (7) est prévu en relief saillant ou creux sur son enveloppe pour lui conférer un profil rompant sa symétrie axiale (autour de X-X2). 3 - Cartouche de recharge et appareil selon la revendication 2, l'appareil comportant un logement ou berceau pour l'incorporation de la cartouche en position couchée, caractérisée en ce que ledit logement ou berceau comporte un profil (9) complémentaire à celui du repère (7) en relief de la cartouche (2) pour coopérer avec celuici par emboitement mutuel (fig. 1), afin de s'opposer au raccordement de la cartouche (2) pour toutes les positions angulaires autour de son axe (X1-X2), différentes de celle correspondant à la position haute ou basse prédéterminée de l'orifice (6) du conduit radial (5) à l'intérieur de la cartouche (2). 4 - Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le conduit intérieur radial (5) est constitué par un intervalle entre la surface intérieure du fond (3) résistant à la pression de la cartouche (2) et un double fond (10, lova, 10b, entier ou partiel, 5. Cartouche selon la revendication 4, caracterisee en ce que le double fond (10, IOa, 10b, lOcD, constitué par une coque en forme, comporte en dépressions entre des surfaces appliquées à plat contre la surface intérieure du fond (3) résistant à la pression, une gorge creuse (5) formant le canal radial entre le centre et la périphérie de ce dernier fond (3). 6. Cartouche selon la revendication 5 comportant une soupape de prélèvement de gaz montée dans le centre de son fond résistant à la pression, caractérisée en ce que le double fond (10, 1Oa 10bX 10c) est conformé de manière à constituer, autour de la partie en saillie vers l'intérieur de ladite soupape, un capotage enveloppant (14), qui donne librement sur la gorge (5) constituant le canal radial mais qui, par ailleurs, isole la soupape par rapport au contenu (1) de la cartouche (2). 7. Cartouche selon la revendication 6, dans laquelle le bord de la lumière, prévue dans le centre du fond pour recevoir la soupape de prélèvement, comporte une collerette en saillie vers l'in térieur,caractérisée en ce que le double fond Cio, 10a, 10bX 10c) comporte, centré sur le rayon qui s'étend diamétralement dans le prolongement de celui selon lequel est axée la gorge en dépression (5) formant le canal radial, un bossage 416) complémentaire à un bossage analogue (7), prévu comme repère d'orientation dans le fond (3) de la cartouche (2) l'orientation angulaire correcte du double fond (10, 10a, lOb, loco sur le fond (3), avant leur assemblage, étant assurée par l'emboitement mutuels nécessairement azom- pli au préalable t d'une part de leurs dits bossages (16, 7) com plémentaires, et d'autre part, de la collerette (15) du fond (3) dans le capotage (14) du double fond (10, 10a, 10c). 8. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le double fond est constitué par une coque légère (10, 10a, 10b), en une matière plastique, telle que du chlorure de polyvinile, conformée notamment par thermo-formage et qui est soudée à chaud à la manière d'un "blister" (3) contre la surface intérieure du fond (3) en fer blanc de la cartouche (2), préalablement enduited'un vernis thermo-scellant, notamment à base d' une ré sine acrylique. 9. Cartouche selon-ltune quelconque des revendications I à 7, caractérisée en ce que le double fond (10c) est saisi à sa péri phérie dans le bord de sertissage (18) de la paroi périphérique de la cartouche (2) sur le fond (3) résistant à la pression (fig. 4) 10 - Cartouche selon l'une quelconque-des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le double fond (lob), établi en métal, est fixé de façon étanche par soudure sur la face intérieure dufond métallique (3) de la cartouche (2).