Brevet FR2801956A1 — publié le 20010608

La présente invention se rapporte au domaine robinets et ensembles robinet/ détendeur pour récipients de fluide sous pression, en particulier pour bouteilles de gaz. Les gaz industriels et médicaux sont classiquement conditionnés sous pression dans des récipients de fluide sous pression, telles des bouteilles de gaz. Lorsqu'un tel récipient est vide et qu'il doit être rempli avec un fluide sous pression, plusieurs dispositifs de remplissage de types différents peuvent être utilisés. Ainsi, on peut citer les dispositifs à valve de remplissage qui comportent habituellement un corps de valve, un clapet, un ressort et un filtre. Un tel dispositif est schématisé sur la figure 1. En position de repos, l'étanchéité de la valve est assurée par le ressort et le clapet ; le ressort venant exercer une force d'appui contre le clapet. A l'inverse, lors du remplissage, le passage du fluide est obtenu par déplacement du clapet de valve par l'intermédiaire d'un poussoir externe, c'est-à-dire non solidaire du corps de valve. Ce type de dispositif est habituellement monté sur les bouteilles de gaz en lieu et place du robinet et dans l'axe de chaque bouteille. Le remplissage et la vidange des bouteilles 'effectuent donc dans ce cas, à l'aide d'une même valve laquelle peut être associée à un bloc détendeur. Une autre solution très répandue, schématisée la figure 2, consiste en un bloc robinet muni d'un volant de commande à axe vertical muni d'un raccord de remplissage à axe horizontal muni d'un clapet. Le clapet du robinet est déplacé, lors du remplissage, par un système vis- écrou de manière à assurer le passage du gaz. En variante, le volant de commande du robinet peut etre positionné en position horizontale et le raccord de remplissage en position verticale. Toutefois, dans les deux cas, la vidange le remplissage de la bouteille se font par le même orifice, lequel est porté par le raccord. Par ailleurs, dans le cas d'un ensemble ou bloc robinet/ détendeur, tel que schématisé sur la figure 3 ou décrit par le document EP-A-747796, le remplissage est effectué, en général, au moyen d'un raccord spécifique à valve agencé horizontalement sur l'ensemble ; l'axe du volant de manipulation étant, quant à lui, en général, vertical. En outre, il existe plusieurs méthodes de remplissage de bouteilles de gaz. Selon une première méthode adaptée aux bouteilles de petites tailles (05 à 11 litres), les bouteilles sont déplacées sur des convoyeurs puis remplies individuellement. Selon. une autre méthode adaptée aux bouteilles de grandes tailles (jusqu'à 50 litres), les bouteilles vides sont d'abord rassemblées dans des casiers ou paniers, puis acheminées dans ces casiers jusque sur le site de conditionnement, c'est-à-dire le site de remplissage, où chaque bouteille est alors raccordée individuellement à des moyens d'alimentation et de remplissage. Le remplissage est donc, dans ce cas, réalisé par paniers complets de bouteilles, ainsi que montré sur la figure 4. Or, il a été constaté, en pratique, que lorsque les bouteilles sont équipées de blocs robinet valve de remplissage à axe horizontal, ainsi que sus-expliqué, la mise en paniers à deux rangées et l'opération de remplissage des bouteilles sont fastidieuses car elles nécessitent de faire pivoter chaque bouteille au sein du compartiment qu'elle occupe dans chaque casier, de manière à orienter correctement le raccord de remplissage vers l'extérieur du casier. De plus, dans le cas d'un casier à trois rangées ou plus, l'accessibilité aux bouteilles de la ou rangées centrales, c'est-à-dire des bouteilles situées vers le centre du casier, est difficile et la connexion des moyens d'alimentation en fluide aux raccords horizontaux n'est pas aisée et engendre des pertes de temps importantes et un risque de mauvaise connexion, donc d'éventuelles pertes de gaz. A l'inverse, positionner la valve de remplissage verticalement nécessite d'agencer le volant de manipulation horizontalement, ce qui a pour conséquence de rendre l'accessibilité aux volants de manipulation difficile pour les opérateurs. De plus, ce type de systèmes ne permet pas d'automatiser l'opération de remplissage. Le but de la présente invention est donc de résoudre les problèmes susmentionnés en proposant un robinet pour récipient de fluide susceptible d'autoriser une connexion aisée et rapide du raccord du robinet aux moyens d'alimentation et de remplissage de la bouteille, que la bouteille soit ou non insérée au sein d'un casier de transport et que cette opération de remplissage soit ou non automatisée. En d'autres termes, le but de l'invention est de proposer un bloc robinet ou robinet/détendeur amélioré permettant de faciliter le remplissage des bouteilles de gaz. L'invention concerne alors un bloc robinet ou robinet/détendeur pour récipient de fluide sous pression, en particulier pour bouteille de gaz, comportant un corps principal comprenant - un embout de fixation fileté permettant la fixation dudit bloc sur un récipient de fluide ledit embout de fixation étant de premier axe ; - un embout de remplissage comportant des moyens à valve de remplissage, ledit embout de remplissage étant deuxième axe ; et - des moyens de commande de pression et/ou débit fluide comportant un volant de manipulation mobile au moins en rotation, ledit volant de manipulation etant de troisième axe ; caractérisé en ce que le premier axe, le deuxième axe et troisième axe sont parallèle ou confondus. Selon le cas, le bloc de l'invention peut comprendre 'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - au moins deux desdits premier, deuxième et troisième axes sont confondus. - lesdits premier, deuxième et troisième axes sont confondus en un axe unique (AA). - l'embout de remplissage et le volant de manipulation sont coaxiaux, ledit volant de manipulation etant agencé périphériquement d'au moins une partie dudit embout de remplissage. L'invention concerne, en outre, un récipient de fluide sous pression, de préférence une bouteille de gaz soudage ou de gaz médical, équipée d'un tel bloc et son utilisation dans une opération de soudage. L'invention va maintenant être décrite plus en détail, à l'aide des figures annexées, données à titre illustratif mais non limitatif. La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de remplissage valve d'axe vertical selon l'art antérieur. Ce dispositif comporte un corps 11 de valve comprenant un clapet 12 coopérant avec un ressort 13 pour obtenir l'étanchéité, en position de repos et un filtre 15. Lors du remplissage, un poussoir 14 porté par le dispositif d'alimentation et de remplissage vient exercer une contre-poussée sur le clapet 12 pour autoriser le passage du fluide et donc de remplissage de la bouteille 16. Par ailleurs, la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale partielle d'un robinet de bouteille de gaz selon l'art antérieur comportant un corps 21 de robinet muni d'un filetage 26 de raccordement à une bouteille de gaz et d'un volant 20 de manipulation, positionné co-axialement au raccord fileté 26 et commandant le passage du gaz, c'est-à-dire l'entrée ou la sorl du gaz, par le raccord de remplissage 23 à axe horizontal. La commande du passage du gaz se fait par actionnement du volant 20, lequel coopère avec un système vis-écrou 24 agissant sur un clapet 22. On voit, sur cette figure 2, que l'axe horizontal du raccord de remplissage est perpendiculaire à l'axe vertical du volant 20 et du raccord fileté 26, et que l'entrée et la sortie du gaz se fait par un seul et même raccord horizontal 23. figure 3 représente un schéma en vue de dessus et en coupe partielle d'un bloc 31 robinet/ détendeur selon l'art antérieur tel que décrit notamment dans le document EP-A-747796, où l'on voit que, là encore, l'axe vertical du volant 30 de manipulation (vu de dessus) est perpendiculaire à l'axe horizontal du raccord de remplissage 33. La figure 4 est un schéma, en vue de dessus, d'un casier 40 à bouteilles contenant douze bouteilles 48a à 481 de gaz, en trois rangées de 4 bouteilles, munies chacune d'un bloc robinet à raccord 43 de remplissage tel celui de la figure 2. On voit immédiatement que lorsque ces bouteilles 48a à 481 sont équipées de robinets de type classique, il est nécessaire d'orienter les raccords de remplissage vers l'extérieur du casier 40 pour pouvoir effectuer le remplissage de ces bouteilles. Toutefois, on voit également que le raccordement des bouteilles 48e et 48h, situées au centre du casier, pose problème, compte-tenu de la difficulté d'accès aux raccords de remplissage des robinets 43 équipant ces bouteilles 48e et 48h ; la difficulté étant accrue lorsque l'on souhaite automatiser le système de remplissage et/ou lorsque le casier comporte davantage de bouteilles. La figure 5 représente, quant à elle, un schéma de côté et en coupe partielle d'un bloc robinet/ détendeur selon la présente invention. Plus précisément, ce bloc comprend un corps de 65 d'axe vertical (A-A) comportant une portion inférieure 65c, une portion supérieure 65a avec volant de manipulation 75 et une portion intermédiaire 65b. La portion inférieure 65c comporte un embout 64 de fixation fileté, d'axe (AA), pour permettre le vissage du bloc robinet sur le col 70 d'une bouteille de gaz. L'embout 64 de fixation comporte plusieurs passages 66, 67 internes de fluide dont un passage 66 principal reliant, d'une part, l'intérieur de la bouteille à, d'autre part, la valve de remplissage 63 portée par la portion supérieure 65a du bloc. La portion intermédiaire 65b comprend deux manomètres 80 et 81, l'un pour mesurer la pression avant détente et l'autre pour indiquer la pression de gaz après détente, ladite détente ayant lieu dans la portion intermédiaire 65b, de façon connue. Un clapet 200, en appui sur son siège 201 sous l'effet du ressort 202, assure la détente du gaz provenant du passage principal 66 sous le contrôle de l'ensemble comprenant une membrane 203 et un ressort de détente 204. Le ressort de détente est comprimé pour obtenir la consigne de détente par le plateau 205 lui-même poussé par trois doigts 206 dont la position axiale (selon l'axe A-A) est déterminée par le vissage ou, le cas échéant, le dévissage du volant de manipulation 75. Par ailleurs, la portion supérieure 65a du corps de robinet comporte à la fois la valve 63 de remplissage et le volant 75 de manipulation permettant d'ajuster le niveau de pression de détente. Conformément à l'invention, la valve 63 de remplissage et le volant 75 sont coaxiaux d'axe (AA), le volant étant agencé autour de la valve 63. Dit autrement, la valve 63 de remplissage est aménagée en position centrale par rapport au volant 75 et selon l'axe (AA). De cette manière, il est possible d'effectuer un remplissage plus efficace et rapide des bouteilles de gaz équipées de ce type de bloc robinet/détendeur, étant donné que, de part la position axiale de la valve de 63 remplissage, le problème d'accessibilité à ladite valve 63 est résolu et ce, même lorsque les bouteilles de gaz sont insérées dans un casier de stockage. De plus, le volant 75 de manipulation étant, lui aussi, situé selon l'axe (A-A), il est aisé d'y avoir accès et donc de régler la pression de détente souhaitée. Les figures 6 et 7 schématisent un bloc robinet/détendeur selon la figure 5, intégré à un capotage 90 de protection permettant d'assurer une protection des parties fragiles bloc contre des chocs ^ventuels. Plus précisément, la capotage 90 est vissé par sa base 91 sur le col 92 de la bouteille et y est maintenu en position par des moyens adéquats de blocage. Sur la base 91 vient se fixer, par exemple par vissage, une bague 93 préalablement au montage du bloc robinet/détendeur. Ensuite, après montage du bloc à l'étanchéité sur le col 92 de la bouteille de gaz, positionne le corps principal 94 du capotage 90 autour du bloc et on rend solidaire le corps principal 94 de capotage de la bague 93, par exemple par vissage de l'un avec l'autre au moyen de filetage 95 et taraudage 96 portés, d'une part, par le corps principal 94 et, d'autre part, par la bague 93. Comme on peut le voir, le capotage 90 comporte une poignée circulaire 97 supérieure permettant à l'opérateur de porter ou agripper le capotage 90, et donc de manipuler la bouteille ; cette poignée circulaire 97 étant reliée au corps principal 90 par l'intermédiaire de colonnes de liaison 98. Dans ce mode de realisation, le bloc robinet/détendeur et le capotage de protection sont les manomètres sous incorporés à la structure du corps principal 94 du capotage 90, de manière à les protéger efficacement contre les chocs Pour ce faire, des évidements adaptés sont pratiqués dans le corps 94 du capotage 90. En outre, d'autres évidements pratiqués dans le capotage 90 permettent d'accéder un volant 99 rotatif permettant de régler la pression et à un raccord 100 permettant de raccord le bloc à une canalisation de gaz alimentant un chalumeau de soudage. Ceci apparaît clairement sur la figure 7 qui est une vue de dessus de la figure 6. Comme expliqué précédemment, le volant de manipulation 75 et l'embout 63 à valve de remplissage suez coaxiaux (d'axe A-A), le volant 75 étant aménagé périphériquement audit embout 63 de remplissage situé en position verticale sur le bloc. Reynndic ..Lion