Brevet FR2689209A1 — publié le 19931001

La présente invention concerne les appareils utilisateurs de gaz, notamment industriels et, plus particulièrement, un ensemble d'alimentation en gaz, à partir d'une source de gaz haute pression, d'un appareil utilisateur portable consommant ledit gaz. Les appareils utilisateurs de gaz industriel, en particulier dans le soudage ou les applications médicales, sont alimentés par des bouteilles de gaz, de poids souvent élevé, dont l'autonomie dépasse en général les besoins de l'application ponctuelle de l'appareil. Pour l'utilisation de ce dernier, le transport de la bouteille est souvent nécessaire et son encombrement et son poids pèsent fortement sur la maniabilité et la sécurité d'emploi. L'utilisation de petites bouteilles, de capacité plus faible, pose à l'utilisateur des problèmes de réapprovisionnement, et aux fournisseurs, celui de la multiplicité des tailles de bouteilles à conditionner et à livrer. La présente invention a pour objet de proposer un ensemble d'alimentation en gaz éliminant ces problèmes, facilitant grandement la mise en oeuvre des appareils et la fourniture du gaz d'alimentation, sans surcoûts d'investissement notables, permettant une meilleure gestion des consommations de gaz et offrant une sécurité accrue. Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, l'ensemble comprend une capacité intermédiaire de gaz moyenne pression reliée à l'appareil utilisateur et sélectivement raccordable, rapidement et simplement, à la source de gaz. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la capacité intermédiaire est disposée dans un premier boîtier mobile, typiquement portable, comportant avantageusement des moyens déverrouillables de solidarisation à l'appareil utilisateur, la capacité intermédiaire comportant un circuit d'entrée pourvu d'un moyen de raccordement rapide à une sortie d'un poste de chargement relié à la source de gaz haute pression via un premier détendeur et comprenant avantageusement un deuxième boîtier ayant une partie profilée pour recevoir une partie du premier boîtier. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante d'un mode de réalisation, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique, partiellement en coupe, d'un ensemble d'alimentation en gaz d'un appareil utilisateur portable selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue partielle, en coupe, d'un mode de réalisation du moyen de raccordement entre les premier et second boîtiers de l'ensemble de la figure 1. L'ensemble d'alimentation en gaz industriel représenté sur la figure 1, convenant tout particulièrement pour un appareil portable de soudage, TIG, MIG-MAG ou OXYFLAMME, comprend essentiellement une source de gaz haute pression 1, par exemple d'argon ou de mélange d'argon, à une pression typiquement de 200 ou 300 x 105 Pa, un boîtier chargeur 2, un boîtier de réserve de gaz 3 associé à l'appareil utilisateur portable 4. La source de gaz haute pression 1, avantageusement de grande capacité et située dans un local isolé, réapprovisionnée à intervalles périodiques, est reliée, via un premier détendeur 5 et un flexible 6 à un circuit d'alimentation 7 intégré dans le boîtier de chargeur 2, le flexible 6 étant avantageusement solidaire du détendeur 5 et du boîtier 2. Le boîtier de réserve de gaz 3 renferme une capacité de gaz 8, constituée par exemple par une bouteille de gaz moyenne pression, inférieure à 100 x 105 Pa, par exemple entre 30 et 50 x 105 Pa, de petites dimensions et en matériau léger, par exemple en aluminium ou en matériau fibreux et ses circuits d'entrée de gaz 9 et de sortie dé gaz 10, ce dernier débouchant, à l'extérieur du boîtier 3, par un raccord 11 connectable, par un flexible 12, à l'entrée 13 d'alimentation de l'appareil utilisateur 4. La capacité 8 comporte un deuxième détendeur 14 dont la sortie est reliée au circuit de sortie 10. Selon un aspect de l'invention, l'entrée du circuit d'entrée 9 et la sortie du circuit d'alimentation 7 sont pourvues de deux éléments coopérant 15, 16, respectivement, formant un système de raccordement rapide typiquement du type enfichable entre les circuits 7 et 9. Pour assurer un raccordement rapide et fiable entre les éléments 15 et 16, la partie supérieure du boîtier chargeur 2 et la partie inférieure du boîtier de réserve de gaz 3 sont conformées de façon complémentaire de façon que la partie inférieure du boîtier 3 puisse être partiellement reçue dans une position parfaitement définie dans le boîtier chargeur 2.Dans le mode de réalisation représenté, la partie inférieure du boîtier 3 présente un profil intérieur en retrait 17 avec quatre pieds latéraux 18 en saillie, la partie supérieure du boîtier 2 formant un logement 19 correspondant, en creux, au profil inférieur du boîtier 3, y compris les pieds 18, de façon que, lorsque le boîtier 3 est reçu dans le boîtier 2, les deux éléments 15 et 16 du moyen de raccordement coopèrent en configuration de raccordement comme représenté sur la figure 2. L'élément de raccordement 15, faisant légèrement saillie vers l'extérieur dans le profil en retrait 17, comporte un logement 20 ouvrant vers l'extérieur destiné à recevoir l'extrémité supérieure de l'élément de raccordement 16 faisant saillie hors du logement profilé 19 du boîtier 2.L'élément 15 comporte un passage d'entrée de gaz constitué par un alésage étagé 21 comportant un épaulement interne 22 formant siège pour un élément de clapet 23 sollicité en position de fermeture, contre le siège 22, par un ressort 24. De façon similaire, l'élément 16 comporte un passage de gaz constitué par un alésage étagé 25 comportant un épaulement interne 26 formant siège pour un élément de clapet 27 sollicité en position de fermeture, contre le siège 26, par un ressort 28. L'élément 15 comporte une tige stationnaire 29 faisant saillie hors du passage d'entrée de gaz et coopérant avec une tige poussoir 30 solidaire de l'élément de clapet 27 et s'étendant dans le passage de sortie de gaz de l'élément 16. L'élément 15 porte un joint torique 31 coopérant avec une saillie circulaire d'extrémité de l'élément 16.Lors de la mise en place du boîtier 3 dans le boîtier 2, la tige 29 de l'élément 15 repousse l'élément de clapet 27 de l'élément 16 à l'encontre de la pression du ressort de sollicitation 28 et de la pression du gaz dans le conduit 7, cette dernière soulevant le clapet anti-retour 23 pour établir ainsi, par simple mise en place du boîtier 3 dans le boîtier 2, la liaison entre la source de gaz 1 et la capacité de réserve 8 qui, une fois remplie, pourra accompagner l'appareil utilisateur 4 en lui fournissant une autonomie limitée mais le rendant libre de toute connection à la source de gaz 1. En effet, en dégageant le boîtier 3 du boîtier 4, les clapets 23 et 24 se referment, isolant parfaitement les circuits de ces boîtiers de l'extérieur. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le boîtier de réserve 3 est avantageusement solidarisé à l'appareil de soudage portable 4 par des moyens de raccordement déverrouillables 32, le boîtier 3 constituant ainsi un socle support pour l'appareil 4 évitant à ce dernier d'être en contact direct avec un environnement agressif. En variante, pour faciliter la manutention du boîtier de réserve 3 et, par exemple, son transport entre le boîtier chargeur 2 et le poste d'utilisation, le boîtier 3 comporte une poignée encastrable 33. Comme représenté sur la figure 1, l'équipement du boîtier 3 comporte avantageusement un robinet 34 de réglage du débit de gaz fourni par la capacité 8 à l'appareil 4, un indicateur 35 de débit délivré, une jauge 36 de remplissage de la capacité 8 lors de sa connection au boîtier 2 et un témoin de charge 37. Dans le cas d'une installation fixe, comme représenté sur la figure 1, le boîtier chargeur 2 est avantageusement fixé sur le sol d'un atelier, mais le boîtier 2, comme la source de gaz 1, peuvent également être disposés dans un véhicule, par exemple dans une ambulance pour les applications médicales avec un appareil utilisateur 4 constitué d'un appareil d'oxygéno-thérapie portable. Enfin, dans le cas d'une source de gaz constituée par un générateur de gaz in situ, le boîtier chargeur peut être associé au générateur dans un ensemble compact. Quoique la présente invention ait été décrite en relation avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas limitée pour autant mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICATIONS 1. Ensemble d'alimentation en gaz, à partir d'une source de gaz haute pression (1), d'un appareil utilisateur portable (4), caractérisé en ce qu'il comprend une capacité intermédiaire (8) de gaz moyenne pression reliée à l'appareil (4) et sélectivement raccordable (15, 16) à la source de gaz (1). 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que la capacité intermédiaire (8) est disposée dans un premier boîtier mobile (3). 3. Ensemble selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier boîtier (3) est portable. 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens déverrouillables (32) de solidarisation du premier boîtier (3) à l'appareil utilisateur (4). 5. Ensemble selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la capacité intermédiaire (8) est associée, dans le premier boîtier (3), à un circuit d'entrée (9) pourvu d'un moyen de raccordement rapide (15) à une sortie (16) d'un poste de chargement (2) relié à la source de gaz (1) via un premier détendeur (5). 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le poste de chargement (2) comprend un deuxième boîtier ayant une partie profilée pour recevoir une partie du premier boîtier (3). 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de raccordement rapide comprend deux éléments coopérants (15, 16) montés dans lesdites parties (17 ; 19) des premier (3) et second (2) boîtiers, respectivement. 8. Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque élément coopérant (15 ; 16) comporte un élément de clapet (23 27) normalement fermé et déplacé en position d'ouverture lors de la coopération entre les deux éléments (15 ; 16). 9. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la capacité intermédiaire (8) est associée à un circuit de sortie (10), relié à l'appareil utilisateur (4) et comportant un deuxième détendeur (14) et un robinet de commande de débit de gaz (34). 10. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la capacité intermédiaire (3) est constituée par une petite bouteille de gaz en matériau léger.