Brevet FR2854142A1 — publié le 20041029

Récipient sous pression et procédé de fabrication et/ou de remplissage d'un récipient sous pression La présente invention concerne un récipient sous pression 10 avec un conteneur extérieur et un conteneur intérieur situé dans le conteneur extérieur, le conteneur extérieur contenant une chambre de produit de remplissage destinée au produit de remplissage et le conteneur intérieur une chambre d'agent propulseur pour un agent propulseur, qui 15 sont totalement isolées l'une de l'autre, de manière étanche aux fluides et/ou aux gaz, et avec un couvercle destiné à fermer au moins le conteneur extérieur, sur lequel est montée un.e soupape pour distribuer à l'extérieur du produit de remplissage prélevé dans la chambre de 20 produit de remplissage. L'invention concerne également un procédé de fabrication et/ou de remplissage d'un récipient sous pression, avec un conteneur extérieur et un conteneur intérieur situé dans le conteneur extérieur, le conteneur extérieur contenant une chambre de produit de remplissage 25 destinée au produit de remplissage et le conteneur intérieur une chambre d'agent propulseur pour un agent propulseur, qui sont totalement isolées l'une de l'autre, de manière étanche aux fluides et/ou aux gaz, et avec un couvercle destiné à fermer au moins le conteneur extérieur, sur lequel est montée une soupape pour distribuer à l'extérieur du produit de remplissage prélevé dans la chambre de produit de remplissage. De tels récipients sont 5 par exemple utilisés sur des outils de scellement actionnés au gaz, auquel cas ils contiennent un combustible distribuable. Pour entraîner les outils de scellement mentionnés cidessus, on utilise des hydrocarbures liquides stockés dans 10 des récipients sous pression. Les récipients sous pression ou cartouches de gaz interchangeables sont équipés d'une tête de dosage qui est fixée sur la cartouche de gaz à l'aide d'une fixation encliquetable. Le système composé du récipient sous pression ou de la cartouche de gaz et de la 15 tête de dosage est ensuite engagé dans l'outil de scellement. Il est souhaitable que ces récipients sous pression ne permettent pas de pénétration d'agent propulseur dans la chambre de produit de remplissage ni de fuite de l'agent 20 propulseur ou du produit de remplissage dans l'environnement. On recherche aussi, cependant, une quantité maximale de produit de remplissage ou de combustible dans le récipient sous pression. Le brevet US 5069590 présente un récipient sous pression 25 dans lequel un conteneur métallique intérieur, à paroi fine, en particulier en aluminium, est placé dans un conteneur extérieur à paroi épaisse (par exemple également en aluminium). Au niveau de l'ouverture du récipient sous pression, les deux conteneurs sont roulés l'un sur l'autre 30 et l'ouverture est fermée par une pièce de couvercle dans laquelle est montée une soupape. Le produit de remplissage est placé dans le conteneur intérieur, tandis que l'agent propulseur est placé dans le conteneur extérieur. L'agent propulseur est introduit dans le conteneur extérieur par l'intermédiaire d'un bouchon de caoutchouc qui est disposé 5 dans le fond du récipient sous pression, en perçant le bouchon de caoutchouc à l'aide d'une aiguille. L'inconvénient est que, lorsque des forces d'accélération sont exercées sur le récipient sous pression, le conteneur intérieur est fortement sollicité mécaniquement en raison 10 de la quantité relativement importante de produit de remplissage. Par ailleurs, il peut se produire des fuites d'agent propulseur sortant du conteneur extérieur au niveau du collet roulé ou du bouchon de caoutchouc. Le rapport entre l'agent propulseur et le produit de remplissage, dans 15 le cas des récipient sous pression de combustible pour outils de scellement, est de l'ordre de 5 / 40 (par exemple 5 g / 40 g). En cas de stockage prolongé, une perte d'agent propulseur de l'ordre de 3 à 4 g par an peut rendre le récipient sous pression inutilisable en raison de l'absence 20 d'agent propulseur. Le brevet US 4 360 131 présente un récipient sous pression dans lequel l'agent propulseur est placé dans un conteneur intérieur et le produit de remplissage dans un conteneur extérieur. Le conteneur intérieur est fermé en soi et 25 contient un agent propulseur qui est formé d'au moins deux composants. Après écoulement d'un certain intervalle de temps à compter de la fabrication et du remplissage du récipient sous pression, la formation de l'agent propulseur a lieu par une réunion de ses composants. Il est 30 intéressant de noter que, dans ce cas, il n'existe pas de liaison entre le conteneur intérieur et la soupape, qui pourrait favoriser la diffusion du produit. L'inconvénient est dans ce cas d'une part l'utilisation d'un agent propulseur devant être fabriqué à partir de deux composants ou plus, ce qui entraîne des coûts de fabrication relativement élevés. D'autre part, il est 5 difficile avec ce système de produire une pression d'agent propulseur qui soit suffisante pour maintenir intégralement en phase liquide dans le récipient sous pression un combustible qui est gazeux à la pression atmosphérique et à température ambiante. Le but de la présente invention est donc de présenter un récipient sous pression et un procédé de fabrication et/ou de remplissage d'un récipient sous pression du genre décrit précédemment, qui évite les inconvénients relevés et qui soit économique à fabriquer. La particularité de la présente invention réside dans le fait de placer dans le conteneur intérieur une cartouche sous pression contenant de l'agent propulseur sur laquelle est disposé un mécanisme d'ouverture pour ouvrir au moins une fois le récipient sous pression vers la chambre d'agent 20 propulseur du conteneur intérieur. À cette fin, le mécanisme d'ouverture est conçu de manière à ce qu'il réagisse avec le produit de remplissage au moment du remplissage de la chambre de produit de remplissage. L'agent propulseur peut donc être fait d'un seul composant 25 et se présente par exemple sous forme liquide dans la cartouche. Le mécanisme d'ouverture ouvre automatiquement la cartouche au moment du remplissage du conteneur extérieur en produit de remplissage, ce qui se fait par exemple à l'aide de la soupape de distribution. L'agent 30 propulseur peut alors prendre place dans la totalité du conteneur intérieur et maintenir intégralement en phase liquide dans le conteneur extérieur le produit de remplissage, par exemple le combustible, en raison de sa pression de vapeur. La réaction d'ouverture du mécanisme d'ouverture, lors du remplissage du conteneur extérieur en 5 produit de remplissage, peut être déclenchée par exemple par une variation de température ou de pression. Le récipient sous pression selon l'invention convient en particulier aussi pour le stockage et la distribution de combustibles sous pression et reste totalement opérationnel 10 même après des périodes prolongées de stockage (plus d'un an). Il est intéressant que le conteneur intérieur soit fait d'un film, par exemple en plastique. Un tel conteneur intérieur fait d'un film plastique offre la souplesse 15 nécessaire pour exercer de manière optimale la pression de l'agent propulseur sur le produit de remplissage dans le conteneur extérieur. Il est également avantageux que le conteneur intérieur soit fait d'un film composite offrant une très bonne étanchéité aux liquides et aux gaz. Dans un autre développement avantageux de l'invention, le mécanisme d'ouverture est conçu pour réagir à une augmentation de la pression dans la chambre de produit de remplissage et pour relier le récipient sous pression avec la chambre d'agent propulseur. Il est ainsi possible, 25 simplement, d'utiliser la montée de la pression qui se produit pendant le remplissage du conteneur extérieur en produit de remplissage, entre la pression ambiante et la pression de remplissage, pour activer le mécanisme d'ouverture. Il peut être avantageux, ce faisant, que le mécanisme d'ouverture possède un organe de manoeuvre sensible à la pression qui coopère avec un moyen de fermeture. À l'aide de cet organe de manoeuvre, il est possible d'actionner 5 simplement une fermeture ou une soupape de fermeture lorsque l'organe de manoeuvre est exposé à la pression de remplissage. L'organe de manoeuvre sensible à la pression peut reposer contre une paroi du conteneur intérieur ou être relié à 10 celle-ci, si bien que l'action de la pression de remplissage du produit de remplissage se déroule indirectement, par l'intermédiaire de la paroi. On évite de cette manière les problèmes d'étanchéité aux interfaces entre le conteneur intérieur et le conteneur extérieur. Dans une variante favorable de l'invention, le moyen de fermeture de la cartouche, ou la cartouche elle-même, peut présenter un point de rupture qui peut être ouvert par l'organe de manoeuvre sensible à la pression. Dans une autre variante favorable de l'invention, le moyen 20 de fermeture peut posséder un moyen de soupape qui peut être placé dans une position d'ouverture par l'organe de manoeuvre sensible à la pression. L'organe de manoeuvre sensible à la pression peut être précontraint élastiquement dans la direction de la position d'ouverture du moyen de 25 soupape. Un procédé selon l'invention de fabrication d'un récipient sous pression selon l'invention comprend les étapes consistant à : - remplir d'agent propulseur une cartouche sous pression qui est dotée d'un mécanisme d'ouverture qui est conçu pour réagir au produit de remplissage; introduire la cartouche sous pression dans le conteneur intérieur; fermer le conteneur intérieur et introduire le conteneur intérieur dans un conteneur extérieur; - fermer le conteneur extérieur à l'aide du couvercle; - remplir le conteneur extérieur de produit de remplissage 10 et activer le mécanisme d'ouverture à l'aide du produit de remplissage afin de libérer automatiquement l'agent propulseur de la cartouche sous pression dans le conteneur intérieur. Ce procédé permet une fabrication favorable et sûre du 15 récipient sous pression inventif, qui reste pleinement opérationnel même après une durée de stockage prolongée (plus d'un an). Le procédé convient en particulier aussi pour la fabrication de récipients sous pression pour combustibles. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre, faite sur la base de deux exemples de réalisation illustrés par les dessins annexés, qui représentent la figure 1, une vue schématique, en coupe longitudinale, 25 d'un récipient sous pression selon l'invention, dans son état non rempli; la figure 2, une vue schématique du récipient sous pression selon l'invention de la figure 1, dans un état partiellement rempli; la figure 3, une vue schématique du récipient sous pression 5 selon l'invention de la figure 1, dans son état entièrement rempli; la figure 4, une vue schématique, en coupe longitudinale, d'un autre récipient sous pression selon l'invention, dans son état non rempli; la figure 5, une vue schématique du récipient sous pression selon l'invention de la figure 4, dans un état partiellement rempli; la figure 6, une vue schématique du récipient sous pression selon l'invention de la figure 4, dans son état entièrement 15 rempli. Les figures 1 à 3 représentent un récipient sous pression selon l'invention comprenant un conteneur extérieur 10 et un conteneur intérieur 20. Dans cet exemple de réalisation, le conteneur extérieur 10 est fait dans un matériau 20 métallique à paroi relativement épaisse, par exemple en aluminium, tandis que le conteneur intérieur 20 présente une paroi de conteneur 24 faite dans un film composite à paroi relativement mince. Ce film composite est par exemple fait de trois couches, montrées ici dans un dessin de 25 détail: une couche intérieure de plastique, par exemple une couche de soudage en PE, une couche ou un film métallique et une couche extérieure de plastique, par exemple une couche de soudage en PE. La couche métallique, qui est par exemple faite d'aluminium, sert dans ce cas de barrière pour les fluides liquides ou gazeux, par exemple le gaz combustible. Le conteneur intérieur 20 prend la forme d'un sac qui n'est pas attaché au conteneur extérieur 10 ni fixé à celui-ci. 5 Avant la fermeture du conteneur intérieur 20 par les soudures 25, une cartouche sous pression 30 avec un agent propulseur 22 a été introduite dans le conteneur intérieur 20. Comme l'indique la figure 1, après la fermeture, il subsiste de l'air 23 à l'intérieur de la chambre d'agent 10 propulseur 21 du conteneur intérieur 20. Une ouverture 14, par laquelle le conteneur intérieur 20 a été introduit dans le conteneur extérieur 10, est fermée de manière étanche aux fluides par un couvercle 15 et un collet roulé 13. Dans le couvercle 15 est montée une 15 soupape 16 qui est montée étanche par rapport au couvercle 15. La soupape 16 sert au remplissage du produit de remplissage 12 dans une chambre de produit de remplissage 11 du conteneur extérieur 10 et au prélèvement de produit dans cette chambre. Le produit de remplissage 12 peut par 20 exemple être un gaz liquide combustible. La cartouche sous pression 30 remplie d'agent propulseur 22 liquide est fermée par un moyen de fermeture 32. Sur le moyen de fermeture 32 est monté un mécanisme d'ouverture 31 qui comprend un organe de manoeuvre sensible à la pression 25 33.1 et un point de rupture 34. La cartouche sous pression proprement dite et l'organe de manoeuvre sensible à la pression 33.1, dans la position de départ représentée à la figure 1, forment ensemble un certain angle. Lors du remplissage du récipient sous pression, comme le 30 montre la figure 2, une tubulure de remplissage 40 introduit du produit de remplissage 12 par la soupape 16 dans le récipient sous pression. Au fur et à mesure du remplissage, la pression croissante dans le conteneur extérieur 10 comprime progressivement aussi le conteneur 5 intérieur 20 et l'air 23 qui s'y trouve, jusqu'à ce que finalement l'organe de manoeuvre sensible à la pression 33.1, qui prend par exemple la forme d'une plaque, et la cartouche sous pression 30 soient déplacés l'un vers l'autre dans la direction de la flèche 38 (voir la figure 10 2). Du fait que la cartouche sous pression 30 et l'organe de manoeuvre sensible à la pression 33.1 du mécanisme d'ouverture 31 sont déplacés l'un vers l'autre, une force est exercée sur le point de rupture 34. Cela aboutit finalement à ce que la cartouche sous pression 30 se 15 détache du moyen de fermeture 32 au point de rupture 34 et à ce qu'un canal 39 se forme entre l'espace intérieur de la cartouche sous pression 30 et la chambre d'agent propulseur 21 du conteneur intérieur 20. De ce fait, l'agent propulseur 22, soumis à une forte pression, peut sortir de 20 la cartouche sous pression 30 et prendre place dans la chambre d'agent propulseur 21 du conteneur intérieur 20. Comme la pression partielle de l'agent propulseur 22 est plus élevée dans la phase gazeuse 28 que la pression partielle du produit de remplissage 12 dans la phase 25 gazeuse 18, le produit de remplissage est intégralement remis dans sa phase liquide 19 (voir la figure 3). Le conteneur intérieur 20 se dilate de manière correspondante pendant ce temps. Le récipient sous pression représenté à la figure 3 est maintenant prêt à fonctionner et constitue 30 le produit fini. Le produit de remplissage contenu dans le conteneur extérieur 10 peut être prélevé à l'aide de la soupape 16 jusqu'à ce que le conteneur extérieur 10 soit pratiquement totalement vide. La variante d'un récipient sous pression selon l'invention représentée par les figures 4 à 6 diffère du récipient sous 5 pression qui vient d'être décrit en ce que la cartouche sous pression 30 présente un autre mécanisme d'ouverture 31. Ce mécanisme d'ouverture 31 comprend un moyen de soupape 35 qui, à l'aide d'un joint 37, obture le canal 39 de sortie de la cartouche sous pression 30 dans sa position 10 de départ représentée à la figure 4. Le moyen de soupape 35 est maintenu dans sa position de fermeture par l'effet de la pression de l'agent propulseur 22 qui se trouve dans la cartouche sous pression 30 et qui s'exerce sur lui. Un organe de manoeuvre sensible à la pression 33.2, qui appuie 15 élastiquement sur le moyen de soupape 35 dans sa direction d'ouverture, n'est pas en mesure d'ouvrir la fermeture 32 dans la position de départ représentée à la figure 4. Lorsque le récipient sous pression inventif est rempli d'un produit de remplissage 12 par l'intermédiaire d'une 20 tubulure de remplissage 40 placée sur la soupape 16, comme le montre la figure 5, le conteneur intérieur 20 et l'air 23 qui y est contenu se trouvent comprimés, comme nous l'avons déjà indiqué, par la pression du produit de remplissage 12 se présentant sous forme gazeuse 18 et 25 liquide 19, jusqu'à ce que le conteneur intérieur 20 repose presque totalement sur la cartouche sous pression 30 et sur le mécanisme d'ouverture 31. Si le récipient sous pression continue d'être rempli et si la pression continue d'augmenter dans la chambre de produit de remplissage 11, 30 le moyen de soupape 35 et l'organe de manoeuvre sensible à la pression 33.2 sont repoussés vers l'intérieur de la cartouche sous pression 30, comme le montre la figure 6. Dès que le moyen de soupape 35 libère le canal 39, l'agent propulseur passe de la cartouche sous pression 30 dans la chambre d'agent propulseur 21 du conteneur intérieur 20. De ce fait, le conteneur intérieur 20 se dilate et, en raison 5 de la pression partielle supérieure de l'agent propulseur 22 dans sa forme gazeuse, le produit de remplissage 12 est intégralement remis en phase liquide 19. Le récipient sous pression inventif est alors prêt à l'emploi. La fabrication et le remplissage d'un récipient sous 10 pression selon l'invention peuvent également comprendre les étapes suivantes: une cartouche sous pression 30 est remplie d'agent propulseur 22 et fermée par l'un des moyen de fermeture 32 décrits précédemment. La cartouche sous pression 30 est placée dans un boudin fait de film 15 composite et ce boudin est fermé au niveau des soudures 25 pour former un conteneur intérieur 20. De l'air 23 est enfermé à l'intérieur du conteneur intérieur 20, c'est-àdire dans la chambre d'agent propulseur 21. Le conteneur intérieur 20 ainsi préparé est introduit dans un conteneur 20 extérieur 10 et le conteneur extérieur 10 est fermé à son ouverture 14 par un couvercle 15 (figures 1 et 4). Au cours d'une étape suivante, le récipient sous pression est rempli de produit de remplissage 12 par l'intermédiaire de la soupape 16 montée dans le couvercle 15. Du fait de ce 25 remplissage par le produit de remplissage 12, comme on l'a vu, l'agent propulseur 22 est automatiquement libéré de la cartouche sous pression 30 par l'ouverture du moyen de fermeture 32, si bien que le produit de remplissage 12 se trouvant dans le conteneur extérieur 10, qui existait 30 pendant le processus de remplissage sous une phase gazeuse 18 et une phase liquide 19 dans le conteneur extérieur 10 (voir les figures 2 et 5) est totalement remis dans sa phase liquide 19 (voir les figures 3 et 6). REVENDICATIONS 1. Récipient sous pression, avec un conteneur extérieur (10) et un conteneur intérieur (20) situé dans le conteneur extérieur (10), le conteneur extérieur (10) contenant une chambre de produit de remplissage (11) destinée au produit de remplissage (12) et le conteneur intérieur (20) une chambre d'agent propulseur (21) pour un agent propulseur (22), qui sont totalement isolées l'une de l'autre, de manière 10 étanche aux fluides et/ou aux gaz, et avec un couvercle (15) destiné à fermer au moins le conteneur extérieur (10), sur lequel est montée une soupape (16) pour distribuer à l'extérieur du produit de remplissage (12) prélevé dans la chambre de produit de 15 remplissage (11), caractérisé en ce qu'il est placé dans le conteneur intérieur (20) une cartouche sous pression (30) contenant l'agent propulseur (22), associée à un mécanisme d'ouverture (31) destiné à 20 ouvrir au moins une fois la cartouche sous pression (30) vers la chambre d'agent propulseur (21) du conteneur intérieur (20), le mécanisme d'ouverture (31) étant conçu pour réagir à un remplissage de la chambre de produit de remplissage (11) en produit de remplissage (12). 2. Récipient sous pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conteneur intérieur (20) est formé d'un film qui peut optionnellement prendre la forme d'un film composite. 3. Récipient sous pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mécanisme d'ouverture (31) est conçu pour réagir à une augmentation de la pression dans la chambre de produit de remplissage (11) et pour relier 5 l'espace intérieur de la cartouche sous pression (30) avec la chambre d'agent propulseur (21). 4. Récipient sous pression selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que le mécanisme d'ouverture (31) présente un organe de manoeuvre sensible à la pression 10 (33.1, 33.2) qui coopère avec un moyen de fermeture (32). 5. Récipient sous pression selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre sensible à la pression (33.1, 33.2) peut être soumis à la pression de remplissage du produit de remplissage (12) par 15 l'intermédiaire d'une paroi (24) du conteneur intérieur (20). 6. Récipient sous pression selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de fermeture (32) présente un point de rupture (34) qui peut être ouvert par l'organe 20 de manoeuvre sensible à la pression (33.1). 7. Récipient sous pression selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de fermeture (32) possède un moyen de soupape (35) qui peut être mis dans une position d'ouverture (36) par l'organe de manoeuvre sensible à la 25 pression (33.2). 8. Récipient sous pression selon la revendication 4 ou 7, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre sensible à la pression (33.2) est précontraint élastiquement dans la direction de la position d'ouverture (36) du moyen de soupape (35). 9. Procédé de fabrication et/ou de remplissage d'un récipient sous pression, avec un conteneur extérieur (10) 5 et un conteneur intérieur (20) situé dans le conteneur extérieur (10), le conteneur extérieur (10) contenant une chambre de produit de remplissage (11) destinée au produit de remplissage (12) et le conteneur intérieur (20) une chambre 10 d'agent propulseur (21) pour un agent propulseur (22), qui sont totalement isolées l'une de l'autre, de manière étanche aux fluides et/ou aux gaz, et avec un couvercle (15) destiné à fermer au moins le conteneur extérieur (10), sur lequel est montée une soupape 15 (16) pour distribuer à l'extérieur du produit de remplissage (12) prélevé dans la chambre de produit de remplissage (11), comprenant les étapes suivantes consistant à - remplir d'agent propulseur (22) une cartouche sous 20 pression (30) qui est dotée d'un mécanisme d'ouverture (31) qui est conçu pour réagir au produit de remplissage (12) ; - introduire la cartouche sous pression (30) dans le conteneur intérieur (20) ; - fermer le conteneur intérieur (20) et introduire le 25 conteneur intérieur (20) dans un conteneur extérieur (10) ; - fermer le conteneur extérieur (10) à l'aide du couvercle (15) ; remplir le conteneur extérieur (10) de produit de remplissage (12) et activer le mécanisme d'ouverture (31) à l'aide du produit de remplissage (12) afin de libérer automatiquement l'agent propulseur (22) de la cartouche sous pression (30) dans le conteneur intérieur (20). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le conteneur intérieur (20) est formé d'un film qui peut optionnellement prendre la forme d'un film composite. 11. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que 10 le mécanisme d'ouverture (31) est conçu pour réagir à une augmentation de la pression dans la chambre de produit de remplissage (11) et pour relier l'espace intérieur de la cartouche sous pression (30) avec la chambre d'agent propulseur (21). 12. Procédé selon la revendication 9 ou 11, caractérisé en ce que le mécanisme d'ouverture (31) présente un organe de manoeuvre sensible à la pression (33.1, 33.2) qui coopère avec un moyen de fermeture (32). 13. Procédé selon l'une des revendications 9 à 12, 20 caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre sensible à la pression (33.1, 33.2) peut être soumis à la pression de remplissage du produit de remplissage (12) par l'intermédiaire d'une paroi (24) du conteneur intérieur (20). 14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le moyen de fermeture (32) présente un point de rupture (34) qui peut être ouvert par l'organe de manoeuvre sensible à la pression (33.1). 15. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le moyen de fermeture (32) possède un moyen de soupape (35) qui peut être mis dans une position d'ouverture (36) par l'organe de manoeuvre sensible à la pression (33.2). 16. Procédé selon la revendication 12 ou 15, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre sensible à la pression (33.2) est précontraint élastiquement dans la direction de la position d'ouverture (36) du moyen de soupape (35).