Brevet FR2541746A1 — publié le 19840831

Bouteille en acier pour un appareil à boissons. L'invention concerne une bouteille en acier pour un appareil à boissons, servant à introduire un gaz sous pression dans un liquide, notamment à mélanger de l'eau et du gaz carboni- que, et comportant un clapet contre la surpression. Dans les bouteilles en acier de ce type, le clapet est monté sur un filetage de raccordement sur le goulot de la bouteil- le L'étanchéité est obtenue ici par une arête coupante for- mée à l'embouchure de la bouteille Pour éviter d'endommager l'arête coupante et de ce fait de compromettre l'étanchéité, il faut que le montage du clapet sur le filetage extérieur de raccordement du goulot de la bouteille soit effectué avec un soin extrême A l'extrémité du clapet éloignée du goulot de la bouteille est prévu un filetage extérieur qui permet de visser dans l'appareil à boissons le clapet avec la bou- teille qui lui est raccordée En outre, un dispositif de sécurité comportant un disque de rupture est formé sur le clapet et est tenu par l'intermédiaire d'une vis de sécurité disposée pexpencui:U 3 afizement au trajet d'écoulement de sortie, laquelle vis comporte un conduit de distribution radial et des orifices de sortie disposés diamétralement par rapport à celui-ci pour la sortie du gaz S'il se produit, par exem- ple sous l'effet de la chaleur, une pression dans la bou- teille qui dépasse une valeur prédéterminée d'environ 250 bars, le disque de rupture est d 6 truit de sorte que le gaz comprimé se trouvant dans la bouteille peut s'échapper A cause du clapet vissé sur le goulot de la bouteille, la hau- teur de construction est gênante, d'o il résute que, pour des conditions de place données dans l'appareil à boissons, le volume de la bouteille d'acier est limité de façon corres- pondante Lors du transport de la bouteille d'acier avec le clapet vissé dessus, il y a des risques, en raison du dépas- sement du clapetpour le clapet lui-même ainsi que pour l'ensemble de l'unité De plus, le clapet vissé sur le goulot de la bouteille avec le disque de rupture-disposé latérale- ment et le filetage de raccordement pour le goulot de la bouteille,ainsi qu'avec le filetage de raccordement pour l'appareil à boissons, est obligatoirement assez grand. Un autre inconvénient est que la vis de sécurité se trouve sur la périphérie extérieure du clapet, d'o il résulte le risque que, par exemple par encrassement, les orifices de sortie se bouchent En outre, ily a risque, du fait de l'existence des deux filetages de raccordement, aussi bien lorsqu'on visse la bouteille de gaz comprimé avec son clapet dans l'appareil à boissons que lorsqu'on la dévisse, que des coincements se produisent qui peuvent provoquer une sépara- tion accidentelle de la liaison entre le clapet et le goulot de la bouteille. Le but de l'invention est d'améliorer une bouteille d'acier pour appareil à boissons du type décrit ci-dessus, de façon à obtenir un ensemble de bouteille d'acier compact avec un clapet intégré, présentant une-plus grande sécurité. Ce=but est atteint conformément à l'invention par le fait que le clapet est disposé sur un filetage intérieur dans le goulot de la bouteille avec une vis de clapet comportant un filetage extérieur, au siège de laquelle est associé, à l'intérieur de la bouteille, un élément d'obturation fixé sur la tige de clapet, sur lequel est disposé le disque de rupture. L'invention sera bien comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée, donnée à titre d'exemple seulement, de for- mes de réalisation préférées, représentées schématiquement sur le dessin, sur lequel t la figure 1 est une vue latérale en coupe de la partie supé- rieure d'une bouteille d'acier selon l'invention avec clapet intégré, en position fermée, et la figure 2 est une vue latérale en coupe de la partie supé- rieure de la bouteille d'acier selon la figure 1, dont le clapet est toutefois légèrement sorti du goulot de la bou- teille, afin de remplir la bouteille de gaz comprimé. La bouteille d'acier 1 représentée sur le dessin est prévue pour l'usage domestique dans un appareil à boissons qui sert par exemple à introduire du gaz carbonique dans l'eau Dans ce but, le gaz carbonique est enfermé dans la bouteille d'acier 1 sous pression élevée; celle-ci est alors vissée, en tant qu'unité comportant le clapet 3 intégré dans le goulot de bouteille 2, dans l'appareil à boissons à l'ai- de du filetage extérieur 4 sur le goulot En ouvrant le clapet 3, on libère le CO 2 qui est amené au liquide auquel il doit se-mélanger Le clapet 3 est ici actionné par un poussoir dans l'appareil à boissons De plus; le clapet 3 est réalisé de telle sorte qu'on peut, sans problème, emplir à nouveau la bouteille d'acier 1 de grande valeur. Dans le goulot de bouteille 2 est réalisé un filetage inté- rieur 5, dont la longueur, en partant de la surface fron- tale 6 du goulot 2 est exactement égale à celle du filetage extérieur 4 sur le goulot de la bouteille A l'extrémité du filetage 5 tournée vers l'intérieur de la bouteille est for- més dans le goulot 2, un bord'd'étanchéité 7, dont la surface d'étanchéité est perpendiculaire à l'axe longitudinal de la bouteille d'acier 1, et du clapet 3 Sur le bord d'étanchéi- té 7-est placé un joint d'étanchéité 8, contre lequel est fortement pressé, dans l'exemple de réalisation de la figure 1, l'épaulement d'étanchéité 9 d'une vis de clapet 11 munie d'un filetage extérieur 10 et vissée dans le filetage inté- rieur 5 du goulot 2 Il peut également être avantageux, à la place du joint d'étanchéité libre 8, de réaliser une bague coupante directement sur le bord d'étanchéité 7. On voit sur la figure 1 que le clapet 3 est pratiquement totalement intégré dans la bouteille d'acier 1, plus précisé- ment dans le goulot 2 L'agencement est ici conçu de talle sorte que lecôté frontal extérieur 12 de la vis de clapet 11 se trouve sensiblement dans le même plan que'la surface frontale 6 du goulot 2, ou ne dépasse que très légèrement au- dessus de'lasurface frontale 6. On voit sur la figure 2 que le clapet 3 est légèrement sorti du goulot 2 de sorte qu'il y a entre l'épaulement d'étanchéité 9 de la vis de clapet 11 et le joint d'étanchéité 8 un volume libre On voit en outre que la vis de clapet 11 comporte deux fentes de remplissage 13 Ces fentes de rem- plissage 13 s'étendent depuis le côté frontal extérieur 12 de la vis de clapet 11 jusqu'à l'épaulement d'étanchéité 9. Les fentes de remplissage 13 sont réalisées sous forme de rainures dans la zone du filetage extérieur 10 et sont parallèles à l'axe longitudinal du clapet 3 Lors du rem- plissage de la bouteille d'acier 1, le gaz carbonique tra- ver-se les fentes de remplissage-13, le volume libre sous l'épaulement d'étanchéité 9, un intervalle annulaire 14 entre le joint d'étanchéité 8 et un prolongement 15 de la vis de clapet h 1 et parvient à l'intérieur de la bouteille Après le remplissage de la bouteille d'acier 1, on visse la vis de clapet 11 dans le goulot 2 jusqu'à ce qu'elle appuie de façon absolument hermétique comme représenté sur la figure 1. Dans la vis de clapet 11 est formé un évidement 16 s'éten- dant du côté frontal extérieur 12 jusque dans le prolonge- ment 15 Cet évidement 16 présente dans la zone supérieure de la vis de clapet 11 un élargissement 17 de plus grand diamètre Dans l'élargissement 17 se trouve la tête 18 d'un tige de clapet 19 réalisée sous forme de poussoir Sous la tête 18, la tige de clapet 19 comporte un décrochement périphéri- que 20 tourné dans la masse, de sorte que la tige de clapet 19 a ici un diamètre plus petit Dans la zone de ce décroche- ment 20 est prévu un ressort de pression hélicoïdal 21 qui est tenu entre la tête 18 et le fond 22 de l'évidement 16. La tête 18 pénètre dans l'évidement 16 Ici, le diamètre de la tête 18 de la tige de clapet 19 et celui du ressort de pression hélicoïdal 21 sont sensiblement égaux Toutefois, le diamètre de la tête 18 et celui du ressort de pression hélicoïdal 21 sont légèrement inférieurs au diamètre inté- rieur de l'évidement 16, ce qui ménage un petit intervalle circulairepourle passage du gaz. La tige de clapet 19 traverse par un élément de guidage 23 de plus_)petit diamètre le fond 22 de la vis de clapet 11 et un siège de clapet 24 formé sur celle-ci, qui est réalisé sous forme de prolongement tubulaire à paroi mince Un canal d'écoulement 25 est formé, par un choix approprié des diamè- tres entre la paroi de l'alésage dans le siège de clapet et l'élément de guidage 23 de la tige de clapet 19. A l'extrémité inférieure de l'élément de guidage 23 se trouve un téton fileté 26, qui est vissé dans le trou borgne taraudé d'un élément d'obturation 27 réalisé sous forme de vis d'ob- turation L'élément d'obturation 27 comporte un collet 28 en forme de manchon, c'est-à-dire tubulaire, qui recouvre le siège de clapet 24 A l'intérieur de ce collet 28 se trouve un joint d'étanchéité 29 qui est traversé par l'élément de guidage 23 de la tige de clapet 19 et qui est pressé par un côté frontal contre le siège de clapet 24 sous l'action du ressort de pression hélicoïdal 21 Sous le collet 28, l'élément d'obturation 27 comporte un filetage 30 La paroi frontale 31 de l'élément d'obturation 27 comporte une ouver- ture 32 réalisée sous forme d'alésage. Sur le filetage 30 de l'élément d'obturation 27 est vissé un écrou chapeau 33 dont la paroi de fond 34 est traversée par untrou 35 Dans l'écrou chapeau 33 se trouve un mince disque de rupture 36 qui recouvre le trou 35 Le disque de rupture 36 se trouve à une certaine distance de l'ouverture 32; entre la paroi frontale 31 de l'élément d'obturation 27 et le disque de rupture 36 est disposée, sur la paroi de fond 34, à l'intérieur de l'écrou-chapeau 33, une bague d'étanchéité et d'écartement 37 tubulaire qui maintient la distance. On voitque tous leséléments du clapet 3 sont réalisés et disposés coaxialement, -ce qui permet une fabrication écono- mique sur des tours automatiques De plus, le clapet 3 peut être fabriqué relativement petit, grâce à la configuration conforme à l'invention, ce qui permet de réduire encore les coûts Dans le sens axial longitudinal, la tige de clapet -19 est traversée par un alésage de passage 38 disposé coaxia- lement à l'ouverture 32 et au trou 35. Dans l'ensemble, grâce à la bouteille d'acier 1 à clapet 3 intégré à l'intérieur du goulot 2, la longueur de construc- tion nécessaire est réduite, de sorte que la longueur totale peut être utilisée, soit pour augmenter le remplissage de la bouteille,soit pour réduire la longueur de-l'appareil à boissons En outre, le clapet 3 de faible encombrement con- forme à l'invention, qui est fabriqué en un matériau plus mou, par exemple du laiton, est protégé à l'intérieur du gou- lot de bouteille 2 On exclut ainsi en grande partie d'éven- tuelles détériorations pendant le transport De plus, le clapet 3 est très facile à monter, étant donné que les élé- ments de construction prévus se trouvent exclusivement dans le sens du vissage, c'est-à-dire dans le sens axial de la bouteille d'acier 1 Un autre avantage est que le trajet d'écoulement du gaz, en cas de surpression, est uniquement dans un sens axial, ce qui supprime la déviation du gaz sous pression s'échappant De plus, il ne peut pas se pro- duire de détérioration comme dans le cas de la vis de sécuri- té disposée jusqu'à maintenant sur le côté Un autre avan- tage du clapet 3 conforme à l'invention est que,grâce à la disposition des fentes de remplissage 13 directement dans la zone de la vis de clapet 11, le remplissage de la bou- teille d'acier 1 est plus rapide et plus simple qu'aupara- vant, étant donné que le remplissagene s'effectue plus par l'orifice de sortie du clapet 3 De même, grâce aux-fentes de remplissage 13 réalisées directement sur la vis de cla- pet 11, le montage sur l'appareil à boissons lui-même est simplifié Etant donné que, lors du remplissage par les fentes de remplissage 13, le gaz parcourt un trajet d'écou- lement situé à l'extérieur du clapet proprement dit et de son ouverture de sortie, les parties intérieures du clapet 3 sont largement épargnées avec ce mode de remplissage, ce qui assure un long fonctionnement avec une grande sécurité. Lors de la distribution du gaz comprimé dans l'appareil à boissons, la tige de clapet 19 est pressée vers le bas à l'aide d'un poussoir, contre l'action du ressort de pression hélicoïdal 21 Ce faisant, l'élément d'obturation 27 avec le joint d'étanchéité 29 est dégagé du siège de clapet 24 vers le bas, de sorte que le gaz passe par le canal d'écou- lement 25 dans le siège de clapet 24 vers le hautpar l'évi- dement 16 en contournant la tête de vis 18 et arrive dans l'appareil à boissons par l'élargissement 17 de l'évidement. i 541746 Revendications. 1 Bouteille en acier pour un appareil à boissons, destinée à introduire un gaz sous pression dans un liquide notamment pour mélanger de l'eau et du gaz carbonique, comportant un clapet vissé sur le goulot de la bouteille par lequel le gaz peut être introduit dans la bouteille, et qui comporte une tige de clapet pouvant être déplacée axialement contre la force d'un ressort pour la distribution du gaz, ainsi qu'un disque de rupture servant de sécurité contre la surpression, caractérisée ence que le clapet ( 3) est disposé sur un file- tage intérieur ( 5) dans le goulot ( 2) de la bouteille avec une vis de clapet ( 11) comportant un filetage extérieur ( 10), au siège de clapet ( 24) de laquelle est associé, à l'inté-: rieur de la bouteille, un élément d'obturation ( 27) fixé sur latige de clapet ( 19), élément sur lequel est fixé le disque de rupture ( 36). 2 Bouteille en'lacier selon la revendication 1, caractérisée en ce que le clapet ( 3) avec la vis de clapet ( 11), la tige de clapet ( 19) assujettie à un ressort, le siège de clapet ( 24), l'élément d'obturation ( 27) et le disque de rupture ( 36) est monté dans la zone de l'intérieur de la bouteille de telle sorte que le côté frontal extérieur ( 12) de la vis de clapet ( 11) soit disposé sensiblement dans le même plan que la face frontale ( 6) du goulot de bouteille ( 2) 3 Bouteille en acier selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisée en ce que le disque de rupture ( 36) est disposé coaxialement avant l'élément d'obturation ( 27) fixé sur la tige de clapet ( 19),dans le sens d'écou= lement du gaz, et en ce que le disque de rupture ( 36) est disposé à une certaine distance d'une ouverture ( 32) traver- sant une paroi frontale ( 31) de l'élément d'obturation ( 27). 4 Bouteille en acier selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisée en ce que le disquede rupture { 36) est disposé dans un écrou-chapeau ( 33) vissé sur un filetage ( 30) de l'élément d'obturation ( 27), sur laparoi de fond ( 34) de cet écrou, au-dessus d'un trou ( 35), et en ce qu'on pré- voit entre le disque de rupture ( 36) et la paroi frontale ( 31) de l'élément d'obturation ( 27) une bague d'étanchéité et d'écartement ( 37). Bouteille enlacier selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la tige de clapet ( 19) est vissée par untéton fileté ( 26) dans l'élément d'obturation ( 27) et comporte dans le sens longitudinal un alésage traversant ( 38) coaxial à l'ouverture ( 32) de l'élément d'obturation ( 27), et en ce qu'un joint d'étanchéité ( 29) fermant le siège de soupape ( 24) et traversé par la tige de clapet ( 19) est disposé de préférence dans un collet ( 28) de l'élément d'obturation ( 27). 6 Bouteille en acier selon l'une quelconque des revendica- tions 1 5, caractérisée en ce qu'un canal d'écoulement ( 25) est formé entre un élément de guidage ( 23) de la tige de clapet ( 19) et une paroi d'alésage du siège de clapet ( 24), et en ce que la tige de clapet ( 19) comporte une partie de tête ( 18) supérieure, dont le diamètre est plus grand que celui de l'élément de guidage ( 23) et que, de plus, la tige de clapet ( 19) traverse un ressort de compression hélicoïdal ( 21) qui est monté dans un évidement ( 16) de la vis de clapet ( 11). 7 Bouteille en acier selon la revendication 6, caractérisée en ce que la tige de clapet ( 19) comporte un décrochement périphérique tourné dans la masse ( 20), dans lequel le res- sort depressionhélicoidal ( 21) est guidé entre la tête ( 18) et le fond ( 22) de l'évidement ( 16), le diamètre de la tête ( 18) de la tige de clapet ( 19) et le diamètre extérieur du ressort de pression hélicoidal ( 21) étant sensiblement égaux et légèrement plus petits que le diamètre intérieur de l'évidement ( 16) dans la vis de clapet ( 11) afin de former un intervalle, et en ce que,de plus, une partie terminale supérieure de la tête ( 18) est disposée dans un élargisse- ment ( 17) de l'évidement dans la vis de clapet ( 11). 8 Bouteille en acier selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 7, caractérisé en ce qu'on forme sur l'extrémité du filetage intérieur ( 5) tourné vers l'intérieur de la bou- teille,dansle goulot de bouteille ( 2) un bord d'étanchéité ( 7) contre lequel peut être pressé un épaulement d'étanchéi- té ( 9) de la vis de clapet ( 11), un joint d'étanchéité ( 8) étant disposé dans la goulot de bouteille ( 2) entre l'épau- lement d'étanchéité ( 9) et le bord d'étanchéité ( 7). 9 Bouteille en acier selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 8, caractérisé en ce qu'un intervalle annulaire ( 14) est formé, dans le goulot ( 2), entre un prolongement ( 15) de la vis de clapet ( 11) portant le siège de clapet ( 24) et le bord d'étanchéité ( 7) et/ou le joint d'étanchéi- té ( 8). Bouteille en acier selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 9, caractérisée en ce que la vis de clapet ( 11) comporte au moins une fente de remplissage ( 13) s'étendant depuis le côté frontal extérieur ( 12) jusqu'à l'épaulement d'étanchéité ( 9), laquelle est de préférence parallèle à l'axe longitudinal de la vis de clapet ( 11) dans la zone du filetage extérieur ( 10). 11 Bouteille en acier selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 10, caractérisée en ce que le filetage intérieur ( 5) dans le goulot de bouteille ( 2) est exactement de la iàême longueur qu'un filetage extérieur ( 4) du goulot de bouteille, en partant de la face frontale ( 6) de celui-ci.