Brevet FR2756037A1 — publié le 19980522

UNITE D'ARRET AVEC SOUPAPE DE TROP-PLEIN ET SYSTEME DE VIDANGE POUR BOUTEILLES DE GAZ. La présente invention concerne le secteur des équipements de contrôle de la distribution de gaz en bouteilles et la vidange de celles-ci. Chaque bouteille est équipée d'une unité d'arrêt du gaz qu'elle contient. Cette unité se compose essentiellement d'une soupape et est employée aussi bien pour l'utilisation du gaz dans la bouteille que pour le remplissage de la bouteille en question. La soupape d'une bouteille de gaz comporte, en général, un obturateur mobile dans le sens axial interagissant avec le siège de la soupape. L'obturateur est normalement maintenu en position de fermeture sur le siège de la soupape par l'action d'un ressort, et est ouvert quand on monte sur la soupape un détendeur ou un dispositif de chargement du gaz. On appelle "clip-on" un système de raccord d'un détendeur à la soupape d'une bouteille, et "self-closing valve" ou "soupape à fermeture automatique", la soupape qui s'ouvre automatiquement par l'application du détendeur. Un des problèmes les plus fréquents de ces unités d'arrêt du gaz est dû à l'interposition, entre l'obturateur et le siège de la soupape de l'unité, de particules solides de salissure provenant de l'intérieur de la bouteille et qui peut conduire à des pertes indues de gaz. L'inconvénient est encore plus fréquent quand un utilisateur, voyant que le gaz s'épuise, retourne la bouteille dans la tentative de faire sortir encore du gaz, tandis qu'il ne fait ainsi que favoriser l'afflux du résidu du liquide et de salissure au niveau de l'obturateur de la soupape de la bouteille. Cela peut se produire également quand, bien que ce soit interdit, on transvase le gaz d'une bouteille dans une autre plus petite. La présente invention a pour objet de résoudre le problème énoncé ci-dessus et de remédier, par conséquent, aux inconvénients que l'on rencontre autrement dus à la présence de particules de salissure au niveau de l'obturateur de l'unité d'arrêt d'une bouteille de gaz. Ce but est atteint, d'après la présente invention, en équipant l'unité d'arrêt d'une soupape de trop-plein, et en option, mais avantageusement, d'un filtre à gaz à la sortie de la bouteille. La soupape de trop-plein est placée en amont de l'obturateur, entre celui-ci et l'intérieur de la bouteille, et elle intervient pour bloquer le passage du gaz, soit à la suite d'un renversement de la bouteille, soit à cause d'un excès de flux de gaz à la sortie. A noter qu'une soupape de trop-plein n'a jamais été utilisée en soupape automatique bien qu'il s'agisse d'une application connue dans certains robinets avec volant de commande. Le filtre est placé en amont de la soupape de trop- plein pour former une barrière contre le passage des particules de salissure provenant de l'intérieur de la bouteille. D'autre part, le filtre est monté de manière mobile pour faciliter l'entrée de gaz liquide dans la bouteille au moment de son remplissage. L'unité d'arrêt pour bouteilles de gaz comporte substantiellement un corps avec un siège de soupape intérieur, entre une entrée et une sortie du gaz, et un obturateur destiné à interagir avec ledit siège de soupape, l'obturateur ayant une tige guidée de manière axiale dans ledit corps et est actionné par un ressort de retour qui le maintient normalement en fermeture contre ledit siège, et l'ouverture de l'obturateur étant obtenue par une poussée sur ladite tige depuis l'extérieur du corps en opposition audit ressort. Cette unité d'arrêt se caractérise par le fait d'être équipée ou d'intégrer une soupape de trop-plein placée en amont dudit obturateur du côté de l'entrée dudit corps. Cette unité d'arrêt sera de toute façon décrite ci- dessous de manière plus détaillée en se référant aux schémas annexés dans lesquels: la figure 1 illustre la vue en coupe axiale d'une unité d'arrêt pour bouteilles de gaz équipées d'une soupape de trop-plein; la figure 2 illustre une vue analogue d'une unité d'arrêt équipée également d'un filtre d'entrée, en partie ouverte et en partie fermée; la figure 3 illustre l'unité dont il est question sur la figure 1, avec application sur celle-ci d'un dispositif d'ouverture manuelle pour la vidange de la bouteille; et la figure 4 illustre l'unité dont il est question sur la figure 1, avec application d'un dispositif pneumatique pour la vidange de la bouteille. L'unité d'arrêt ou la soupape illustrée comporte, de manière notoire, un corps 10 qui se visse sur une bouteille de gaz 11 et qui porte, à l'intérieur, un obturateur 12 orienté vers et interagissant avec un siège de soupape intérieur 13 correspondant. L'obturateur 12 a une tige 14 coulissante dans un élément de guidage axial 15 et est actionné par un ressort de retour 16 qui le maintient normalement dans la position de fermeture contre ledit siège 13. La tige 14 se prolonge vers l'entrée E du gaz dans l'unité d'arrêt, tandis que l'obturateur 12 est orienté vers la sortie U. L'ouverture de l'obturateur 12 se fait par l'action d'une force qui y est appliquée en direction de la flèche F, c'est-à- dire contrairement à l'action du ressort 16, quand on raccorde à l'unité, par exemple, un détendeur, un dispositif de vidange ou un dispositif de remplissage de la bouteille. Selon l'invention, une soupape de trop-plein 17 est appliquée ou intégrée à l'unité d'arrêt, du côté de son entrée E, c'est-à-dire en amont de l'obturateur 12. Dans l'exemple illustré, celle-ci comporte une douille 18, ayant en son intérieur un siège de soupape supplémentaire 19, et un obturateur à bille 20 interagissant avec ledit siège de soupape 19. La douille 18 est intégrée au, ou fixée sur le corps 10 de l'unité d'arrêt, et la bille 20 est maintenue dans la douille par une broche d'arrêt transversal 21 comme illustré sur la figure 1. De l'autre côté, la tige 14 de l'obturateur 12 a un prolongement de queue 14' orienté vers l'obturateur à bille 20 de la soupape de trop- plein 17. Le prolongement est tel qu'il n'interfère pas sur ladite bille 20 pendant le fonctionnement normal de l'unité d'arrêt, mais déplace l'obturateur à bille pour l'ouverture, si elle est fermée, de la soupape de trop-plein quand l'obturateur 12 de l'unité d'arrêt est poussé en ouverture au-delà d'une certaine limite volontairement à partir de l'extérieur -figure 3-. Un filtre 22, comme représenté sur la figure 2, pourra être appliqué à l'entrée de la soupape de trop-plein 17. Le filtre 22, quand il est présent, est porté par une cuvette 23 guidée et mobile dans le sens axial entre une première position à côté de l'entrée de la soupape de trop-plein et une seconde position éloignée de celle-ci. La pression du gaz dans la bouteille et un ressort 24 placé entre la cuvette porte-filtre 23 et la broche d'arrêt 21 pour la bille 20 maintiennent normalement le filtre 22 dans sa première position, près de l'entrée de la soupape de trop-plein. Le filtre est, en revanche, déplacé dans sa seconde position, en surmontant l'action dudit ressort 24, par la poussée du gaz sur la cuvette pendant le chargement du gaz liquide dans la bouteille. La cuvette porte-filtre 23 a également des trous radiaux 25 qui constituent des passages préférentiels qui facilitent l'entrée du gaz liquide dans la bouteille pendant le chargement de celle-ci, tandis que le filtre est déplacé dans sa seconde position. L'ensemble décrit est tel que pendant le fonctionnement normal de l'unité d'arrêt, l'obturateur à bille 20 bloque le passage du gaz dans les conditions de trop-plein de flux ou de renversement de la bouteille en empêchant ainsi l'arrivée de salissure au niveau de l'obturateur 12 de l'unité. Dans le cas o l'on souhaite vider la bouteille, par exemple lorsque, après le remplissage elle se révèle défectueuse, il est possible d'ouvrir l'obturateur à bille de la soupape de trop-plein par l'intermédiaire du prolongement de la queue 14' de la tige 14 de l'obturateur 12. A ce moment-là, un déplacement de l'obturateur 12, au- delà d'une certaine limite provoque justement le déplacement de la bille 20 pour l'ouverture de la soupape de trop-plein. Un tel déplacement de la bille peut être obtenu par un dispositif manuel 26, par exemple d'un pousseur à vis 27 comme illustré sur la figure 3 ou bien par un équipement pneumatique 28 sous forme d'un cylindre avec une double tige 29 percée dans le sens de l'axe et communiquant d'un côté avec l'unité d'arrêt et de l'autre avec un tuyau d'évacuation 30 du gaz comme illustré sur la figure 4. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Unité d'arrêt pour bouteilles de gaz, comportant un corps (10) avec un siège de soupape intérieur (13), entre une entrée et une sortie du gaz, et un obturateur (12) destiné à interagir avec ledit siège de soupape (13), l'obturateur (12) ayant une tige (14) guidée de manière axiale dans ledit corps (10) et est actionné par un ressort de retour (16) qui le maintient normalement en fermeture contre ledit siège (13), et l'ouverture de l'obturateur (12) étant obtenue par une poussée sur ladite tige (14) depuis l'extérieur du corps (10) en opposition audit ressort (16), caractérisée par le fait d'être équipée ou d'intégrer une soupape de trop-plein (17) placée en amont dudit obturateur (12) du côté de l'entrée dudit corps (10). 2. Unité d'arrêt selon la revendication 1, caractérisée en outre par un filtre (22) placé dans une partie en amont de ladite soupape de tropplein (17) entre celle-ci et l'intérieur de la bouteille à laquelle est appliquée l'unité d'arrêt. 3. Unité d'arrêt selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce ladite soupape de trop-plein (17) comporte une douille (18) fixée ou intégrée audit corps (10), un siège de soupape supplémentaire (19) dans ladite douille (18) et un obturateur à bille (20) interagissant avec ledit siège de soupape supplémentaire (19) pour sa fermeture et son ouverture, l'obturateur à bille (20) se fermant sur le respectif siège de soupape (19) en présence d'un excès de flux de gaz de la bouteille et/ou un renversement de la bouteille; l'obturateur à bille (20) pouvant être ouvert, s'il est fermé, par l'intermédiaire de la tige (14) de l'obturateur (12) de l'unité d'arrêt. 4. Unité d'arrêt selon la revendication 3, caractérisée en ce la tige (14) de l'obturateur (12) a un prolongement de queue (14') orienté vers l'obturateur à bille (20) de la soupape de trop-plein (17) et interagissant avec celle-ci pour l'ouvrir si elle est fermée quand l'obturateur (12) de l'unité d'arrêt est déplacé au-delà une certaine mesure, loin du siège (13) respectif de la soupape. 5. Unité d'arrêt selon la revendication 4, caractérisée en ce que le déplacement de l'obturateur au-delà d'une certaine mesure est causé par un dispositif manuel ou pneumatique appliqué à l'unité pour la vidange du gaz dans la bouteille. 6. Unité d'arrêt selon la revendication 2, caractérisée en ce ledit filtre (22) est porté par une cuvette (23) mobile dans le sens axial entre une première position dans laquelle le filtre (22) est proche de la soupape de trop- plein (17) et une seconde position o le filtre est loin de ladite soupape (17), un ressort (24) maintenant normalement le filtre (22) dans ladite première position, la poussée du gaz entrant dans la bouteille au chargement de celle-ci déplaçant le filtre (22) dans ladite seconde position, la cuvette (23) ayant des trous radiaux (25) pour faciliter l'entrée du gaz dans la bouteille quand le filtre (22) est dans ladite seconde position.