Brevet FR2540595A1 — publié le 19840810

- L'invention a trait à une valve pour bouteille à gaz liquéfié sous pression tels que butane, propane et analogues. On connaît déjà des bouteilles à gaz liquéfié sous pression compor- tant à leur extrémité supérieure une valve permettant, d'une part, le remplissage en gaz liquide de la bouteille et le prélèvement du gaz en phase gazeuse Cette valve constitue une pièce intermédiaire entre le corps de la bouteille et le détendeur ou robinet permettant d'ouvrir et/ou de fermerle circuit La valve comporte, d'une part, un moyen assu- rant sa liaison avec la bouteille et constitué d'un corps fileté vissé dans un-embout taraudé solidaire de la bouteille et, d'autre part, un moyen pour sa liaison avec le détendeur, ce moyen étant un système de clipage ne permettant l'ouverture du robinet qu'après verrouillage de cette liaison. Cependant, en raison de la nature du gaz, il est nécessaire de pré- voir des moyens de sécurité Un de ces moyens connus consiste en un limi- teur de débit Celui-ci se ferme si, pour une raison ou pour une autre le débit dépasse instantanément une quantité prédéterminée Un autre mo- yen de sécurité consiste en une soupape de sécurité devant agir lorsque la pression du gaz en phase gazeuse renfermé dans la bouteille est supé- rieure à la pression de service Cette augmentation de pression peut être provoquée par une augmentation accidentelle de la température am- biante Dans ce cas, il faut que le gaz puisse s'échapper rapidement. Toutefois, il y a incompatibilité entre ces deux moyens du fait que le premier moyen doit interrompre le débit alors que le second moyen doit, au contraire, accélérerle débit C'est pourquoi, les valves connues ne comportent qu'un seul des deux moyens de sécurité cités ci-dessus. Par ailleurs, il s'avère nécessaire de contr 6 ler le volume de gaz liquide lors du remplissage de la bouteille En général, le contr 8 le s'effectue par des moyens prévus sur les distributeurs Si ces moyens ne fonctionnent pas correctement, on ne peut déceler leur défectuosité qu'après le passage d'une pluralité de bouteilles Cependant, dans un certain nombre de pays, les distributeurs sont dépourvus de tout moyen de contr 8 le et il y a risque de surremplissage des bouteilles, ce qui peut provoquer de graves incidents. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de fournir une valve pourvue de moyens de sécurité permet- tant d'éliminer tout risque d'incident. A cet effet, l'invention concerne une valve pour bouteille à gaz -2 - liquéfié sous pression tels que butane, propane et analogues caracteri- sée en ce qu'elle comporte en combinaison un premier moyen de sécurité annihilant tout surremplissage en gaz en phase liquide de la bouteille, un dispositif de prélèvement du gaz en phase gazeuse utilisé à la con- sommation normale, un limiteur de début se fermant lorsque le débit de gaz en phase gazeuse dépasse un débit prédéterminé etun dispositif de sûreté disposé en amont du limiteur de débit dans le sens de sortie du gaz, s'ouvrant lorsque la pression du gaz renfermé dans la bouteille est supérieure à la pression de service. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent essentiel- lement en ce que l'on élimine par la combinaison de plusieurs moyens tout risque d'incidents et notamment le flotteur provoque une fermeture de l'arrivée du gaz liquide lorsque ce dernier a atteint à l'intérieur de la bouteille un volume déterminé. On évite ainsi le surremplissage L'utilisation de ce flotteur ne peut se faire que par suite d'un aménagement particulier conféré à la valve le limiteur de débit agit si le débit dépasse instantanément une quan- tité prédéterminée de gaz en phase gazeuse Cette sortie exagérée de gaz peut, par exemple, être provoquée par la rupture de la conduite située après le détendeur. le dispositif de sécurité, pouvant être remplacé par un plomb de fu- sion, s'ouvre en laissant passer le gaz en phase gazeuse lorsque la pres- sion prédéterminée dans la bouteille augmente et dépasse le seuil de la pression de service Cependant, pour que cette soupape de sécurité puis- se fonctionner, il est nécessaire que le limiteur de débit ne se ferme pas La présence simultanée du limiteur de débit et de la soupape de sécurité présente un avantage considérable, notamment sur le plan de la sécurité. L'invention sera bien comprise en se référant à la description suivante faiteà titre d'exemple non limitatif et au dessin ci-annexé dans lequel: la figure 1 est une vue en élévation et en coupe d'une valve conforme à l'invention solidaire de l'extrémité supérieure d'une bouteille à gaz liquéfié sous pression. On se réfère à la figure 1 La bouteille à gaz liquéfié sous pres- sion 1 comporte à sa partie supérieure 2 un embout 3 dans lequel est réa- lisé un trou taraudé 4 et servant de siège à une valve 5. Conformément à l'invention, le trou taraudé 4 sert de passage à on -3 premier moyen de sécurité, formé par un plongeur 6 disposé à l'extrémité inférieure 7 du corps 8 de la valve 5 Ce plongeur 6 comporte à son ex- trémité inférieure 9 un trou taraudé 10 dans lequel est vissé une partie filetée 11 d'un obturateur 12 Ce dernier comporte à son extrémité in- férieure 13 une chape 14 Les-deux ailes de cette chape 14 sont traver- sées par un axe d'articulation 15 autour duquel pivote une came 16. Celle-ci est solidaire de l'extrémité 17 d'une tringle 18 dont l'autre extrémité 19 est pourvue d'un flotteur 20 On réalise dans l'obturateur 12 un orifice 21 dans lequel on dispose un clapet 22 Cet orifice 21 aboute à un trou tronconique 23 muni d'un joint d'étanchéité et reliant l'orifice 21 à une chambre de passage 24 présentant au moins un trou d'écoulement 25 à travers lequel se répand une partie du gaz en phase liquide pour s'écouler à l'intérieur de la bouteille 1. Le trou tronconique 23 sert de siège à une soupape 26 solidaire d'un piston 27 dont l'extrémité inférieure 28, traversant un orifice 29 réalisé dans l'obturateur 12, coopère avec le chant 30 de la came 16. L'obturateur-12 bouche une chambre de compression 31 située à l'extrémité inférieure 9 du plongeur 6 et dans laquelle est logé un élément élasti- que 32 L'extrémité inférieure 33 de cet élément élastique 32 prend ap- pui contre la face supérieure 34 du clapet 22 alors que l'autre extrémi- té 35 prend appui contre le fond 36 d'un logement 37 réalisé dans la face inférieure 38 d'un piston obturateur 39 coulissant dans la chambre de compression 31. Le piston obturateur 39 comporte sur sa face supérieure 40 un pointeau 41 coulissant à travers l'orifice 42 d'un guide 43 engagé dans une lumière 44 séparant la chambre de compression 31 d'un conduit 45 Ce conduit 45 est relié par des orifices 46, 47 à l'intérieur de la bouteil- le 1 On intercale entre la face supérieure 40 du piston obturateur 39 et la face supérieure 48 de la chambre de compression 31 un joint tori- que 49 assurant l'étanchéité On pratique dans l'axe du pointeau 41 un trou 50 débouchant,d'une part,dans le conduit 45 et, d'autre part, dans la chambre de compression 31. A son extrémité supérieure 51,, le pointeau 41 comporte un joint d'étanchéité 52 venant prendre contact avec un trou tronconique 53 situé entre le conduit 45 et un alésage central 54 traversant verticalement de part en part le-plongeur 6. Le fonctionnement du premier moyen de sécurité est le suivant Lorsque le gaz en phase liquide a atteint un volume déterminé, le gaz -4 - soulève le flotteur 20 provoquant une rotation de la came 16 De ce fait, le piston 27 s'abaisse et la soupape 26 obture le trou tronconi- que 23 Le gaz liquide se répand dans la chambre de compression 31 en poussant vers le haut le piston obturateur 39 Le pointeau 41 bouche le trou tronconique 53 et le gaz liquide ne peut plus se déverser dans la bouteille 1 par les orifices 46, 47. Lorsque la bouteille est vide ou pratiquement vide, le flotteur 20 descend et implique à la came 16 une rotation contraire à celle indiquée ci-dessus La came 16 soulève le piston 27 et le gaz liquide se trouvant dans la chambré de compression 31 s'écoule dans la bouteille 1 à travers le trou tronconique 23, la chambre de passage 24 et le trou d'écoulement Il n'y a plus de compression dans la chambre 31 et le piston obtura- teur 39 descend De ce fait, le pointeau 41 n'obture plus le trou tron- conique 53 et le gaz liquide, en provenance de l'alésage central verti- cal 54, traverse les orifices 46, 47 pour se répandre à l'intérieur de la bouteille 1. Cependant, même si l'arrivée de gaz en phase liquide est fermée, il faut pour autant pouvoir prélever pour la consommation du gaz en pha- se gazeuse. A cet effet, on pourvoit le plongeur 6 d'un dispositif de prélève- ment de gaz en phase gazeuse 55 Celui-ci comporte un clapet 56 pouvant' coulisser dans un alésage horizontal 57 réalisé perpendiculairement à l'alésage central vertical 54 Le gaz en phase gazeuse, traversant une ouverture 58 débouchant, d'une part, du pourtour extérieur 59 du plon- geur 6 et, d'autre part, dans l'alésage horizontal 57, repousse le cla- pet 56 en direction de l'alésage central vertical 54 de sorte que ce dernier soit libéré Le diamètre de cette ouverture 58 est inférieur à celui de l'alésage 57 Le gaz passe donc à travers l'alésage horizontal 57 et l'alésage central vertical 54 pour se diriger vers la valve 5 Le clapet 56 est à rappel élastique Pour cela, on intercale entre la face interne 60 du clapet 56 et la face interne 61 d'un bouchon 62 un élément élastique 63 appliquant le clapet 56 contre un épaulement 64 obtenu par suite de -la différence des diamètres de l'ouverture 58 et de l'alésage horizontal 57 La pression exercée par l'élément élastique 63 sur le clapet 56 peut être réglée par le bouchon 62 Celui-ci comportant sur son pourtour extérieur un filetage 65 est vissé plus ou moins dans un trou taraudé 66 réalisé dans le plongeur 6, les axes de l'ouverture 58, de l'alésage horizontal 57 et du trou taraudé 66 étant situés dans un 254059; -5- même alignement La face externe 67 du bouchon 62 présente une rainure 68 pour la mise en place de la pointe d'un tournevis ou d'un autre outil approprié. Le plongeur 6 comporte à son extrémité supérieure 69 un embout fi- leté 70 vissé dans un trou taraudé 71 réalisé dans l'extrémité inférieure 7 du corps 8 de la valve 5 L'alésage central vertical 54 débouche par l'intermédiaire d'un trou tronconique 72 dans une chambre de prédé- tente 73 L'extrémité supérieure 74 de cette chambre de prédétente 73 comporte un trou taraudé conique 75 dans lequel est vissé l'extrémité filetée 76 d'un raccord 77 dont l'extrémité supérieure 78 présente les moyens de clipagg 79 permettant la mise en place du détendeur (non repré- senté) Dans la présente figure, l'extrémité supérieure 78 du raccord 77 est obturée par un bouchon clipé 80 maintenu solidaire dudit raccord 77 par un lien 81, ce qui évite que lors de la mise en place du déten- deur on perd le bouchon 80. On réalise dans le chant inférieur 82 du raccord 77 un logement 83 dans lequel on enfonce par force un limiteur de débit 84 dont la lèvre d'obturation 85 est dirigée vers la chambre de prédétente 73 Ainsi, lorsque le débit de gaz en phase gazeuse dépasse instantanément une quan- tité prédéterminée, la lèvre d'obturation 85 s'applique contre l'ouvertu- re 86 du limiteur de débit 84 mais en laissant passer une très faible quantité de gaz pour créer une succion suffisante maintenant ladite lèvre d'obturation 85 dans sa position Par contre, lorsque le débit accidentel est remis à zéro, la lèvre d'obturation 85 retombe et le limiteur de dé- bit 84 s'ouvre L'ouverture 86 se trouve dans le prolongement vertical d'un alésage 87 réalisé dans le raccord 77 et met donc en communication la chambre de prédétente 73 avec le détendeur clipé sur les moyens de clipage 79 du raccord 77. Toutefois, lorsqu'une certaine pression prédéterminée du gaz en phase gazeuse renfermé dans la bouteille 1 est supérieure à la normale, il est nécessaire d'évacuer rapidement le gaz, cette augmentation de pression pouvant être provoquée par une augmentation de la température environnante Si le gaz, sous pression anormale provoquant une augmenta- tion de débit, devait passer par le limiteur de débit 84, ce dernier se fermerait automatiquement Pour remédier à cet inconvénient, l'invention prévoit un dispositif de s reté 88 disposé en amont du limiteur de débit 84. Le dispositif de sereté 88 comporte une soupape 89 coulissant dans 254059; -6 - dans un logement 90 pratiqué dans un piquage 91 solidaire du corps 8 de la valve 5 Cette soupape 89 obture une lumière 92 débouchant dans la chambre de prédétente 73 Le diamètre de cette lumière 92 est plus petit que le diamètre du logement 90, ce qui permet d'obtenir un épaulement 93 contre lequel s'appuie la soupape 89 Cette dernière est maintenue en place par un élément élastique 94 dont une des-extrémités 95 prend appui contre une des faces 96 de la soupape 89 alors que l'autre extrémité 97 prend appui contre la face interne 98 d'un bouchon fileté 99 vissé dans un trou taraudé 100 réalisé dans le chant 101 du piquage 91 Le bouchon fileté 99 comporte un trou d'évacuation 102 L'élément élastique 94 est taré de telle sorte que lorsque la pression est celle du service, la sou- pape 89 obture la lumière 92 En cas de surpression, le gaz repousse la soupape 89 en comprimant l'élément élastique 94, sort de la lumière 92 et s'échappe à travers le trou d'évacuation 102. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de sûreté est un plomb de fusion obturant l'orifice 103 du piquage 91 En cas d'augmenta- tion de la chaleur, cette dernière fait fondre le plomb de fusion et le gaz peut s'échapper. Une des caractéristiques de l'invention réside dans le fait que la valve comporte simultanément le limiteur de débit 84 et le dispositif de sûreté 88 et ceci n'est possible que du fait que le second se trouve en amont du premier. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réa- lisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement li- mitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de ma- tériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloi- gner du cadre et de l'esprit de l'invention - -7- Revendications 1 Valve pour bouteille à gaz liquéfié sous pression tels que bu- tane, propane et analogue, caractérisée en ce qu'elle comporte, en com- binaison, un premier moyen de sécurité ( 6) annihilant tout surremplissa- ge en gaz en phase liquide de la bouteille ( 1), un dispositif ( 55) de prélèvement du gaz en phase gazeuse utilisé à la consommation normale, un limiteur de débit ( 84) se fermant lorsque le débit de gaz en phase gazeuse dépasse un débit prédéterminé et un dispositif de sûireté ( 88) disposé en amont du limiteur de débit ( 84) dans le sens de sortie du gaz, s'ouvrant lorsque la pression du gaz renfermé dans la bouteille ( 1) est supérieure à la pression de service. 2 Valve selon la revendication 1, caractériséeen ce que le pre- mier moyen de sécurité est un plongeur ( 6), disposé à l'extrémité infé- rieure ( 7) du corps ( 8) de la valve ( 5) et introduit dans la bouteille ( 1), comportant à son extrémité inférieure un flotteur ( 20) coopérant par l'intermédiaire d'une came ( 16), sur un piston ( 27) provoquant l'arrêt de l'arrivée du gaz en phase liquide lorsque le niveau prédéter- miné est atteint dans la bouteille. 3 Valve selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le plongeur ( 6) comporte une chambre de compression 31 dont la sortie est en communication avec le piston ( 27) pourvu d'une soupape ( 26) coopé- rant avec un trou tronconique ( 23) muni d'un joint d'étanchéité réalisé dans un obturateur ( 12) solidaire de l'extrémité inférieure ( 9) du plon- geur ( 6), ce trou tronconique ( 23) reliant la chambre de compression ( 31) à une chambre de passage ( 24) réalisée dans l'obturateur ( 12) et reliée à l'intérieur de la bouteille ( 1) par au moins un trou d'écoulement - 4 Valve selon les revendications 2 et 3, caractérisée en ce que la chambre de compression ( 31) comporte un élément élastique ( 32) inter- calé entre un clapet ( 22) de l'obturateur ( 12) et un piston obturateur ( 39), un joint torique ( 49) étant intercalé entre la face supérieure ( 40) du piston obturateur ( 39) et la face supérieure ( 48) de la chambre de compression ( 31). Valve selon la revendication 4, caractérisée en ce que le piston obturateur ( 39) comporte un pointeau ( 41), solidaire de sa face supérieu- re ( 40) et coulissant à travers un orifice ( 42) d'un guide ( 43) engagé dans une lumière ( 44) séparant la chambre de compression ( 31) d'un-con- -8 - duit ( 45), le pointeau ( 41) présentant à son extrémité supérieure ( 51) un joint d'étanchéité coopérant avec un trou tronconique ( 53), situé en- tre le conduit ( 45) et un alésage central ( 54) traversant verticalement de part en part le plongeur ( 6) pour l'arrêt de l'arrivée du gaz en pha- se liquide. 6 Valve selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que le conduit ( 45) comporte des orifices ( 46,47) débouchant dans la bouteil- le ( 1) à travers desquelles s'écoulent, lors du remplissage, le gaz en phase liquide à l'intérieur de la bouteille ( 1). 7 Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dis- positif ( 55) de prélèvement du gaz en phase gazeuse comporte un clapet ( 56) à rappel élastique coulissant dans un alésage longitudinal ( 57) réa- lisé perpendiculairement à l'alésage central vertical ( 54). 8 Valve selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'alésage longitudinal ( 57), débouchant, d'une part, dans l'alésage central verti- cal ( 54) et, d'autre part, dans une ouverture ( 58) reliant ledit alésage longitudinal ( 57) à l'intérieur de la bouteille ( 1), comporte un épaule- ment ( 64) contre lequel vient buter le clapet ( 56),cet épaulement ( 64) étant obtenu par différence de diamètres entre l'ouverture ( 58) et l'alé- 2 Q sage longitudinal ( 57), le diamètre de l'ouverture ( 58) étant le plus petit. 9 Valve selon les revendications 7 et 8, caractérisée en ce que le dispositif ( 55) comporte un élément élastique ( 63) intercalé entre la face interne ( 60) du clapet ( 56), et poussant ce dernier contre 1 'é- paulement ( 64), et une face interne ( 61) d'un bouchon ( 62) vissé dans un trou taraudé ( 66) réalisé dans le plongeur ( 6), les axes de l'ouverture ( 58), de l'alésage horizontal ( 57) et du trou taraudé ( 66) étant situés dans un même alignement. Valve selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un raccord ( 77) dont l'extrémité supérieure ( 78) présente des moyens de clipage ( 79) permettant la mise en place d'un détendeur et dont le chant inférieur ( 82) est pourvu d'un logement ( 83) dans lequel est enfoncé par force le limiteur de débit ( 84) dont la lèvre d'obturation ( 85) est dirigée vers le plongeur ( 6). 11 Valve selon la revendication-i, caractérisée en ce qu'elle com- porte une chambre de prédétente ( 73) dont l'extrémité supérieure ( 74) dans laquelle débouche le limiteur de débit ( 84), est solidaire de l'ex- trémité inférieure ( 76) du raccord ( 77) et dont l'extrémitéinférieure 9- est reliée par un trou tronconique ( 72) à l'alésage central vertical ( 54) du plongeur ( 6). 12 Valve selon les revendications 1 et 11, caractérisée en ce que le corps ( 8) de la valve ( 5) comporte un piquage ( 91) dans lequel est logé un dispositif de sireté ( 88) pouvant relier la chambre de prédéten- te ( 73) à l'air libre par l'intermédiaire d'une lumière ( 92). 13 Valve selon la revendication 12, caractérisée en ce que la lu- mière ( 92) débouche dans la chambre de prédétente ( 73) à un emplacement situé en amont du limiteur de débit ( 84). 14 Valve selon la revendication 12, caractérisée en ce que le dispositif de sûreté ( 88) comporte une soupape ( 89) à rappel élastique coulissant dans un logement ( 90) pratiqué dans le piquage ( 91), ce loge- ment ( 90) ayant un diamètre supérieur à celui de la lumière ( 92) permet- tant d'obtenir un épaulement ( 93) contre lequel s'appuie la soupape ( 89) . 15 Valve selon les revendications 12 et 14, caractérisée en ce que le dispositif de sireté ( 88) comporte un élément élastique taré ( 94) in- tercalé entre l'une des faces ( 96) de la soupape ( 89) et la face interne ( 98) d'un bouchon fileté ( 99) vissé dans un trou taraudé ( 100) réalisé dans le chant ( 101) du piquage ( 91). 16 Valve selon la revendication 16, caractérisée en ce que le bouchon fileté ( 99) comporte un trou d'évacuation ( 102) du gaz en phase gazeuse dont la pression est supérieure à celle du service, ce gaz en provenance de la lumière ( 92) repoussant la soupape ( 89) en comprimant l'élément élastique taré ( 94) s'échappant à travers ce trou d'évacuation ( 102). 17 Valve selon la revendication 12, caractérisée en ce que le dis- positif de sireté ( 88), placé en amont du limiteur de débit ( 84) comporte un plomb de fusion obturant l'orifice ( 103) du piquage ( 91).