Brevet FR2257855A1 — publié le 19750808

La présente invention concerne les bouteilles-ds gaz comprimé destinées à équiper certains appareils pour fournir l'énergie mo trice nécessaire à leur fonctionnement. De telles bouteilles sont prévues sur de nombreux appareils, notamment des appareils de sécu r-té tels qu'extincteurs, gilets pneumatiques de sauvetage, trains d'atterrissage d'avions, circuits de secours de freinage, vannes de sécurité commandées par vérins, etc... Les bouteilles de gaz équipant de tels appareils comportent en général une tête de fermeture immobilisant en place un opercule mé tallique dtobturation susceptible d'être perforé par un poinçon ou organe similaire au moment où doit se produire l'ouverture de la bouteille pour commander le fonctionnement de l'appareil correspon- dant. Cependant pour diverses raisons, l'étanchéité de l'obturation ne peut pas tre garantie dans le temps, de sorte que les bouteilles risquent d'être vides au moment où il serait nécessaire de pouvoir disposer de la source d'énergie constituée par le gaz enfermé dans celles-ci. Ceci a évidemment des conséquences extremement graves lorsqu'il s'agit de boutéilles équipant des appareils de séou- rité ou de sauvetage puisque ceux-ci se trouvent ainsi hors d'état de servir ou d'acconplir leur foeiction le défaut d'étanchéité de l'obturation des bouteilles de ce genre est en particulier dû au fait que la fixation de la testé de fermeture est en général assurée par un filetage de petite dimen sion.Or celui-ci est l'objet de contraintes multiples : pression du gaz tendant à allonger les organes mécaniques, effet de vrillage au moment du montage, vibrations lors des transports, torsion si l'appareil n'est pas utilisé dans une position verticale, etc.. Il en résulte un dévissage intempestif de la tête de fermeture qui peut provoquer, suivant le temps considéré, soit une vidange tota1 de la bouteille (suffisamment lente cependant pour ne pas provoquer tul fonctionnement intempestif de l'appareil correspondant), soit une vidange partielle, dont les conséquences peuvent être tout aussi graves. C'est pourquoi la présente invention a pour objet une bouteille de gaz du type rappelé ci-dessus, dont la conception est telle que sa fermeture soit assurée de façon parfaitement étanche afin que les appareils à qetionner puissent fonctionner à coup sur. A cet effet, cette bouteille est essentiellement caractérisée en ce que sa tête de fermeture est fabriquée en une seule pièce de sorte que l'opercule perforable fait partie intégrante du corps de celle-ci, et cette tête est fixée sur la bouteille par soudure étanche sur celle-ci. La fixation initiale de la tête de fermeture avant remplissage de la bouteille peut être assurée de la façon habituelle au moyen d'une partie filetée mâle ou femelle, prévue sur cette tête et correspondant à une partie filetée complémentaire du col de la bouteille. Cependant, conformément à une autre caractéristique de 11 objet de l'invention, la partie male du système d'assemblage ainsi prévu présente une saignée longitudinale susceptible de-permettre le remplissage de la bouteille avant vissage complet de la tête de fermeture, un joint étant prévu pour assurer ensuite l'étanchéité de la fermeture jusqu'au moment où est réalisé le cordon de soudure de fixation de la tête de fermeture sur le corps de la bouteille. La présente invention a également pour objet une tete de ferte- ture spécialement conçue pour équiper une telle bouteille de gaz. Cependant d'autres particularités et avantages de l'objet de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante. Celleci est donnée en référence au dessin annexé à simple titre indica- tif, et sur lequel -: La figure 1 est une vue en coupe axiale du goulot d'une bouteille de gaz selon l'invention La figure 2 est une vue en coupe axiale de la tête de fermeture prévue sur celle-ci Bes figs. 3 et 4 sont des vues schématiques en coupe illustrant deux modes de fabrication différents de cette tête de ferlneture ; Les figs. 5 et 6 sont des vues en coupe axiale d'une autre forme de réalisation de la bouteille de gaz selon l'invention, et de la tete de fermeture de celle-ci. Dans l'exemple de réalisation représenté aux figs. i et 2, la tête de fermeture 1 est de type femelle, le col 2 de la bouteille 3 correspondante comportant un filetage permettant son vissage à l'intérieur de cette texte. A cet effet, celle-ci est elle-meme filetée intérieurement. Conformément à une première caractéristique essentielle, la tête de fermeture 1 est fabriquée en une seule pièce et l'opercule nrrforable 4. destiné à assurer l'obturation de l'orifice de la bouteille, fait partie intégrante du corps de cette tête. Cet oper- cule est en effet constitué par une cLoison amincie stétendant transversalement à l'intérieur de cette tête. A ce sujet, il convient de noter que la fabrication de cette tête doit être réalisée de façon que les fibres au métal, dans la partie constituant l'opercule 4, s'étendent perpendiculairement à l'axe de la tête de fermeture 1. Cette particalarité peruet d'éviter tout risque de porosité du métal et les possibilités de fuites qui pourraient en résulter. Pour obtenir une bonne orientation des fibres du métal, la tête de fermeture peut être réalisée par déformation plastique d'un lopin métallique 5a, par exemple par matriçage ou extrusion à chaud et ce, entre deux outils appropriés 6 et 7, dont l'un est mobile et se déplace selon l'axe de la tête à réaliser (voir zig. 3). Les deux outils employés présentent deux protubérances entre lesquelles le métal se trouve écrasé pour former une cloison transversale 4a destinée à constituer l'opercule perforable. En raison meme de ce mode de fabrication, les fibres du métal se trouvent orientées à cet endroit selon un plan perpendiculaire à llaxe de déplacement de l'outil mobile, donc à l'axe de la tête de fermeture. Eventuellement, cette tête pourrait également être réalisée par usinage dans une barre ae métal 8, mais à condition que l'axe de cette barre d'étende perpendiculairement à l'axe de la tête 5b à réaliser (voir fig. 4). Une telle fabrication est indispensable pour obtenir une orientation des fibres du métal perpendiculairement à l'axe de la tête de fermeture et ce, notamment dans la partie destinée à constituer l'opercule déchirable. Cependant un tel mode d'usinage est relativement coûteux, de sorte qu'il ne peut être envisagé que pour de petites séries de fabrication. Le filetage externe du sol de la bouteille comporte une saignée longitudinale 9 qui s'étend sur toute sa hauteur. Celle-ci est suscentible de permettre le remplissage de la bouteille comme décrit ci-aprés : Un joint annulaire 10 est interposé entre l'orifice de la bouteille et l'opercule 4 porté pr la texte 1. Ce joint est destiné à assurer momentanément l'étanchéité de la fermeture de la bouteille près son remplissage. Comme indiqué ci-dessus, celui-ci est réalisé grace à la saignée longitudinale 9. Bien entendu pendant cette opération la tête 1 n1 est pas complètement vissée de façon que le gaz puisse remplir la bouteille. Lorsque le remplissage est achevé, cette tête est complètement vissée de sorte que le joint 10 assure une fermeture étanche toeit au moins momentanément. En effet, selon une autre caractéristiaue essentielle de l'ob- jet de l'invention, on procède ensuite à la soudure de la tête de fermeture directement sur la bafllteille-au moyen d'un cordon de soudure étanche 11. A partir de ce moment, l'étanchéité de la fermetu- re est assurée par ce cordon de soudure et non pas par le joint 10, qui avait pour seule fonction de réaliser momentanément une- fermeture hermétique. La bouteille ainsi obturée peut faire l'objet dtun contrôle dXé- tanchéité par immersion ainsi que d'une pesée de vérification. Eventuellement, elle peut donner lieu à un test au spectographe, auquel cas il est nécessaire de mélanger une partie d'hélium au gaz remplissant la bouteille. Cette ultime opération permet de résoudre tous les problèmes d'étanchéité, et l'on arrive ainsi à garantir un taux de fuite inférieur à 10 7 cm3/atm/sec mesurable seulement si la bouteille contient une partie dXhélium. les bouteilles de gaz selon l'invention sont donc fermées de façon parfaitement étanche de sorte que le fonctionnement des appareils dont elles sont équipées est extrêmement suAr. A ce sujet, il convient de noter que le remplissage-de ces bouteilles par une saignée longitudinale 9 à la place dtun canal perpendiculaire au filetage supprime une des causes de fuite des bouteilles actuelles de ce genre. En effet, le perçage perpendiculaire prévu dans celles-ci cré- ait une fragilité de ces têtes et était fréquement à l'origine des fuites des bouteilles de gaz pourvues de celles-ci. Les figures 5 et 5 représentent une autre forme de réalisation dans laquelle-la tête de fermeture correspondante la est de type mâle. En effet celle-ci comporte un embout 12 destin à être vissé à l'intérieur du col 2a de la bouteille respective 3a. Dans un tel cas, la saignée longitudinale 9a destinée à permettre le remplis- sage de cette bouteille est ménagée dans le filetage externe de l'embout 12 de la tete la et non plus sur le col de la bouteille. Comme précédemment, la tête de fermeture la est fabriquée en une seule pièce avec l'opercule déchirable correspondant 4a. Le mode de fabrication de cette tete est également tel que les fibres de métal soient à cet endroit perpendiculaires à l'axe de la tête de fermeture. Un joint annulaire 10a est interposé entre la tête de fermeture et un épaulement intérieur du col de la bouteille pour assurer momentanément 11 étanchéité de la fermeture avant fixation définitive de la tête la. De même que dans la forme de réalisation précédente, cette fixation est assurée par un cordon de soudure étanche il a. Dans ces conditions, la bouteille correspondante se trouve fermée de façon parfaitement étanche. Comme il a déjà été indiqué, les bouteilles de gaz selon ltin- vention sont plus spécialement destinées à équiper des appareils de sécurité ou de sauvetage, pour lesquels il est nécessaire d'etre sûrs de leur fonctionnement au moment voulu. Otest du reste la raison pour laquelle il est possible de faire abstraction du problème du prix de revient des présentes bouteilles et de leurs tetes de fermeture. En effet il est bien évident que ces dernières sont plus onéreuses que les têtes habituelles d'obturation comportant un oper- cule déchirable indépendant. Mais dans le cas des applications particulières prévues, le prix de revient ne constitue pas un élément décisif, car seule comp te la sécurité de fonctionnement au moment voulut REVENDICATIONS 1.- Bouteille de gaz pourvue d'une tête de fermeture en une seule pièce comportant un opercule mince susceptible d'entre perforé pour l'ouverture de cette bouteille,caractérisée en ce qu'il est prévu deux moyens d'étanchéité distincts entre cette tête et le col de la bouteille,à savoir un joint destiné à assurer une pre mière étanchéité et un cordon de soudure étanche,la tête de fer meture étant assemblée sur le col de la bouteille par des moyens de fixation permettant le serrage du joint, cependant qu'un pas-, sage est ménagé pour le remplissage de la bouteille avant vis sage complet de la tête de fermeture. 2.- Une bouteille de gaz selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens. dé fixation de la tette de fermeture sur le col de la bouteille consistent en des filetages complémentaires et le passage prévu pour le remplissage de la bouteille consiste en une saignée longitudinale pratiquée dans le filetage mile qui peut etre situé suivant le cas soit sur le col de la bouteille, soit sur la tête de fermeture. 3.- Une t8te de fermeture pour une bouteille. de gaz selon l'une des revendications t et 2,caractérisée en ce qu'elle est fabriquée en une seule pièce,par déformation plastique d1un lopin talli- que,par exemple par matriçage ou extrusion,de façon que le fi brage de la partie constituant l'opercule déchirable s'étende perpendiculairement à l'axe de cette tête. 4. Une tête de fermeture pour une bouteille de gaz selon l'une des revendications 1 et 2,caractérisée en ce qu'elle est fabriquée en une seule pièce par usinage dans une barre de métal étiré, cet usinage ayant été effectué en disposant cette barre de fa çon que son axe soit orienté perpendiculairement à l'axe de la tête à réaliser,de sorte qué le fibrage de la partie constituant l'opercule déchirable s'étende perpendiculairement à l'axe de cette tête.