Brevet FR2854872A1 — publié le 20041119

Procédé de fabrication et/ou de remplissage d'un récipient sous pression, et récipient sous pression La présente invention concerne un procédé de fabrication 10 et/ou de remplissage d'un récipient sous pression ainsi qu'un récipient sous pression avec un conteneur extérieur et une poche intérieure se trouvant dans le conteneur extérieur, le conteneur extérieur contenant une chambre de produit de remplissage destinée au produit de remplissage 15 et la poche intérieure contenant une chambre d'agent propulseur destinée à l'agent propulseur, et avec une pièce de couvercle pour fermer le conteneur extérieur, sur laquelle est disposée une pièce de soupape pour la distribution vers l'extérieur du produit de remplissage à 20 partir de la chambre de produit de remplissage. De tels récipients sont utilisés par exemple avec des outils de scellement actionnés au gaz, auquel cas ils contiennent un combustible distribuable. Les gaz combustibles stockés dans de tels récipients sous 25 pression sont par exemple utilisés pour entraîner des outils de scellement de goujons actionnés par combustion interne. Sur ces outils de scellement de goujons, les récipients sous pression ou cartouches de gaz sont interchangeables et sont par exemple équipés d'une tête de dosage qui est fixée sur la cartouche de gaz à l'aide d'une liaison par encliquetage. Lorsque l'outil de scellement de goujons est dans son état prêt à l'emploi, le système 5 composé du récipient sous pression/de la cartouche de gaz et de la tête de dosage est placé dans un logement de l'outil de scellement de goujons. Dans de nombreuses applications, il est nécessaire que le gaz liquéfié puisse être distribué sous sa forme liquide dans toutes les 10 positions du récipient sous pression, afin d'assurer un dosage correct du gaz liquide ou du combustible dans toutes les positions de l'outil de scellement de goujons. Dans le cas des récipients sous pression, on sait les réaliser sous la forme de récipients à une ou deux 15 chambres. Un récipient sous pression à une chambre est par exemple présenté dans la publication DE-OS 362 55 61, o l'agent propulseur et le produit de remplissage sont disposés dans la chambre du récipient et o l'agent propulseur est partiellement dissous dans le produit de 20 remplissage. Les récipients sous pression à une chambre posent un problème, à savoir que la distribution du gaz liquéfié sous forme liquide n'est pas possible dans toutes les positions du récipient sous pression puisque l'agent propulseur sous 25 forme gazeuse et le produit de remplissage liquide à distribuer se placent toujours dans la chambre en fonction de la force de gravité. Une distribution de la phase liquide du gaz liquéfié n'est possible que lorsque le récipient sous pression est vertical, avec la soupape 30 dirigée vers le haut (tube plongeur raccordé à la soupape) ou dans une position avec la soupape dirigée vers le bas (soupape sans tube plongeur). Dans le cas des récipients sous pression à deux chambres, par contre, la distribution du produit de remplissage 5 liquide est possible dans toutes les positions du récipient. Le brevet US 5 069 590 A présente un récipient sous pression dans lequel un conteneur métallique intérieur, à paroi fine, en particulier en aluminium, est placé dans un 10 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 et l'ouverture est fermée par une pièce de couvercle dans laquelle est montée une soupape. Le produit de remplissage 15 est placé dans le conteneur intérieur, tandis que l'agent propulseur est placé dans le conteneur extérieur. 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 20 de la quantité relativement importante de produit de remplissage. Par ailleurs, il peut se produire des fuites d'agent propulseur sortant du conteneur extérieur. Le rapport entre l'agent propulseur et le produit de remplissage, dans le cas des récipient sous pression de 25 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 d'agent propulseur. Par ailleurs, de 30 tels récipients sous pression à deux chambres sont nettement plus onéreux à fabriquer que les récipients sous pression à une chambre. Il est donc intéressant que l'agent propulseur soit placé dans le conteneur intérieur car la perte de produit de 5 remplissage ou de combustible affecte moins fortement la possibilité d'utilisation du récipient sous pression qu'une perte d'agent propulseur. Le brevet US 2 815 152, sur lequel se fonde la présente invention, décrit un procédé de fabrication d'un récipient 10 sous pression, ainsi qu'un récipient sous pression, dans lequel l'agent propulseur est disposé dans un conteneur intérieur prenant la forme d'une poche se déplaçant librement et le produit de remplissage est placé dans le conteneur extérieur. Le conteneur intérieur est fermé et 15 contient un agent propulseur qui se présente sous une forme liquide et sous une forme gazeuse. Le procédé présenté dans le brevet US 2 815 152 sert à la fabrication d'un récipient sous pression avec une poche intérieure fermée se déplaçant librement. En conséquence, 20 on forme tout d'abord une poche intérieure et l'agent propulseur y est introduit sous une pression qui est suffisante pour maintenir l'agent propulseur en phase liquide. La poche intérieure est ensuite fermée. La poche intérieure fermée contenant l'agent propulseur et une 25 quantité appropriée de produit de remplissage sont ensuite placés ensemble dans le conteneur extérieur, qui est ensuite fermé dans des conditions de pression et de température qui sont suffisantes pour maintenir le produit de remplissage en phase liquide. Ce procédé, dans son principe, est coûteux et difficile parce que, pendant presque la totalité des opérations de fabrication, il est nécessaire d'exercer une pression élevée sur les composants pour éviter une vaporisation de l'agent propulseur. Le but de la présente invention est donc de développer un procédé de fabrication et/ou de remplissage d'un récipient sous pression, ainsi qu'un récipient sous pression, de la nature mentionnée ci-dessus, qui évite les inconvénients 10 soulevés. La particularité de la présente invention réside, dans un procédé de fabrication et/ou de remplissage d'un récipient sous pression, avec un conteneur extérieur et une poche intérieure se trouvant dans le conteneur extérieur, le 15 conteneur extérieur contenant une chambre de produit de remplissage destinée au produit de remplissage et la poche intérieure contenant une chambre d'agent propulseur destinée à l'agent propulseur, et avec une pièce de couvercle pour fermer le conteneur extérieur, sur laquelle 20 est disposée une pièce de soupape pour la distribution vers l'extérieur du produit de remplissage à partir de la chambre de produit de remplissage, dans le fait de prévoir les étapes consistant à : - remplir au moins partiellement d'un gaz inerte la poche 25 intérieure faite dans un matériau plastique perméable et fermer la poche intérieure; introduire la poche intérieure dans un conteneur extérieur de forme stable; - fermer le conteneur extérieur à l'aide de la pièce de couvercle sur laquelle est disposée la pièce de soupape; - remplir le conteneur extérieur de produit de remplissage; - provoquer la migration de produit de remplissage gazeux dans la chambre d'agent propulseur de la poche intérieure pour former l'agent propulseur. Grâce au procédé selon l'invention, la fabrication d'un récipient sous pression selon l'invention peut se réaliser 10 nettement plus économiquement, car l'intégration du conteneur intérieur dans le conteneur extérieur peut se faire dans des conditions ambiantes normales (pression, température). Pour le remplissage en produit de remplissage sous haute pression, par la tubulure de remplissage, il est 15 également possible d'avoir des conditions ambiantes normales, puisque le récipient sous pression est toujours fermé. Le procédé convient en particulier aussi pour la fabrication de récipients sous pression de combustible destinés à des outils de scellement actionnés par 20 combustion interne. Il est également avantageux que le récipient sous pression, même après une période prolongée de stockage (plus d'un an), reste entièrement fonctionnel, puisque l'agent propulseur, dans la chambre d'agent propulseur, comprend 25 comme composante essentielle la phase gazeuse du produit de remplissage. Dans un développement avantageux de l'invention, la poche intérieure est faite d'un film, par exemple un film plastique en PE (polyéthylène). Grâce à cette mesure, la poche intérieure peut être fabriquée très économiquement, par exemple à partir d'une gaine de film plastique qui est soudée après le remplissage en gaz inerte. Le gaz inerte peut être par exemple de l'air, ce qui a 5 également pour effet de réduire fortement les coûts de fabrication. Il est par ailleurs avantageux que, après le remplissage du conteneur extérieur en produit de remplissage, on respecte une durée de stockage minimale du récipient sous pression 10 afin d'assurer une migration/diffusion intégrale de la phase gazeuse du produit de remplissage dans la chambre d'agent propulseur. La durée de cette période minimale de stockage dépend du matériau et de l'épaisseur de la paroi de la poche intérieure, ainsi que de la nature du produit 15 de remplissage ou du gaz liquéfié dans la chambre de produit de remplissage. Grâce à cette mesure, on est assuré que, lors de la première mise en service du récipient sous pression, la phase gazeuse du produit de remplissage a intégralement 20 pris place dans la poche intérieure et que le récipient sous pression est prêt à l'emploi. Pour une utilisation dans des outils de scellement de goujons actionnés par combustion interne, le produit de remplissage peut être un gaz liquéfié combustible. Les 25 outils de scellement peuvent être utilisés dans n'importe quelle position avec le récipient sous pression inventif, sans qu'il puisse se produire des ratés en raison d'une erreur de dosage. Dans le récipient sous pression selon l'invention, l'agent propulseur placé dans la poche intérieure se compose du gaz inerte et de la phase gazeuse du produit de remplissage, par exemple un gaz combustible liquéfié ou un mélange de 5 gaz combustible. Comme la poche intérieure est perméable, l'agent propulseur peut être remplacé par prélèvement dans le stock de produit de remplissage placé dans la chambre de produit de remplissage s'il se produit une perte. Le récipient sous pression inventif reste ainsi prêt à 10 l'emploi jusqu'à ce que le produit de remplissage soit entièrement distribué. D'autres avantages et d'autres mesures de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et des dessins annexés, illustrant deux exemples de réalisation, qui 15 représentent: la figure 1, une vue explosée schématique, en coupe longitudinale, d'un récipient sous pression selon l'invention, dans son état non rempli; la figure 2, une vue schématique du récipient sous pression 20 selon l'invention de la figure 1, pendant une opération de remplissage; la figure 3, une vue schématique partielle et agrandie du récipient sous pression selon l'invention de la figure 1, dans son état totalement rempli; la figure 4, une vue schématique, en coupe longitudinale, du récipient sous pression selon l'invention dans son état prêt à l'emploi. Les figures 1 à 4 montrent un récipient sous pression selon l'invention comprenant un conteneur extérieur 10 et une poche intérieure 20. Dans cet exemple de réalisation, le conteneur extérieur 10 est fait d'un matériau métallique relativement épais, par exemple de l'aluminium, tandis que la poche intérieure 20 présente une paroi de poche 24 faite 5 dans un film plastique perméable relativement fin. Ce film est par exemple fait de polyéthylène. Les figures 1 à 3 illustrent les étapes de la fabrication et du remplissage d'un récipient sous pression selon l'invention. Une poche intérieure 20 est remplie au moins 10 partiellement d'un gaz inerte 23, par exemple l'air, puis elle est fermée. On entend par gaz inerte 23, au sens de l'invention, des gaz qui ne peuvent pas migrer au travers de la paroi de poche 24 perméable vers le conteneur extérieur 10. L'ouverture 14 dans le conteneur extérieur 10 15 est ensuite obturée par une pièce de couvercle 15 sur laquelle est disposée une pièce de soupape 16 et qui est appliquée sur le conteneur extérieur 10 dans le sens de la flèche 32. La pièce de couvercle 15 et le conteneur extérieur 10 sont ensuite sertis ensemble au niveau du col 20 roulé 13. Dans une étape suivante, illustrée par la figure 2, le récipient sous pression est rempli de produit de remplissage 12 à l'aide d'une tubulure de remplissage 30, ce qui est indiqué par les flèches 33. Le remplissage se 25 fait au travers de la pièce de soupape 16, qui assure en outre la fonction de distribution du produit de remplissage 12 lorsque le récipient sous pression est prêt à l'emploi. Pendant et après l'opération de remplissage, le produit de remplissage 12, par exemple un gaz liquéfié combustible, se 30 présente d'abord dans la chambre de produit de remplissage 11 du conteneur extérieur 10 sous une phase gazeuse 18 et sous une phase liquide 19. La poche intérieure 20 et le gaz inerte 23 dans la chambre d'agent propulseur 21 de la poche intérieure 20 sont comprimés par la pression exercée par le produit de remplissage 12. Après l'opération de remplissage se produit une migration du produit de remplissage 12 sous forme gazeuse 18 entre la chambre de produit de remplissage 11 et la chambre d'agent propulseur 21, au travers de la paroi de poche 24 perméable de la poche intérieure 20. Ce processus est achevé, et le 10 récipient sous pression est prêt à l'emploi, lorsqu'il n'y a plus de phase gazeuse 18 dans la chambre de produit de remplissage, comme l'illustre la figure 4. On a alors dans la chambre d'agent propulseur 21 un agent propulseur 22 gazeux qui est formé de la phase gazeuse du produit de 15 remplissage et du gaz inerte. À l'aide de la pièce de soupape 16 dans la pièce de couvercle 15, il est possible de prélever du produit de remplissage dans n'importe quelle position du récipient sous pression, sous l'effet de la pression de l'agent 20 propulseur 22. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication et/ou de remplissage d'un récipient sous pression, avec un conteneur extérieur (10) et une poche intérieure (20) se trouvant dans le conteneur extérieur (10), le conteneur extérieur (10) contenant une chambre de produit de remplissage (11) destinée au produit de remplissage (12) et la poche intérieure (20) contenant une chambre d'agent propulseur (21) destinée à l'agent 10 propulseur (22), et avec une pièce de couvercle (15) pour fermer le conteneur extérieur (10), sur laquelle est disposée une pièce de soupape (16) pour la distribution vers l'extérieur du produit de remplissage (12) à partir de la chambre de 15 produit de remplissage (11), caractérisé par les étapes consistant à : remplir au moins partiellement d'un gaz inerte (23) la poche intérieure (20) faite dans un matériau plastique perméable et fermer la poche intérieure (20) ; - introduire la poche intérieure (20) dans un conteneur extérieur (10) de forme stable; - fermer le conteneur extérieur (10) à l'aide de la pièce de couvercle (15) sur laquelle est disposée la pièce de soupape (16) ; - remplir le conteneur extérieur (10) de produit de remplissage (12) ; - provoquer la migration (34) de produit de remplissage gazeux (12) dans la chambre d'agent propulseur (21) de la poche intérieure (20) pour former l'agent propulseur (22). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poche intérieure (20) est fabriquée dans un film. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz inerte (23) est de l'air. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après le remplissage du conteneur extérieur (10) en produit 10 de remplissage (12), le récipient sous pression est stocké pendant une durée de stockage minimale afin d'assurer une diffusion totale de la phase gazeuse (18) du produit de remplissage (12) dans la chambre d'agent propulseur (21). 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 15 le produit de remplissage (12) est un gaz liquéfié combustible. 6. Récipient sous pression, en particulier fabriqué et rempli selon un procédé selon l'une des revendications 1 à avec un conteneur extérieur (10) et une poche intérieure (20) se trouvant dans le conteneur extérieur (10), le conteneur extérieur (10) contenant une chambre de produit de remplissage (11) destinée au produit de remplissage (12) et la poche intérieure (20) contenant une 25 chambre d'agent propulseur (21) destinée à l'agent propulseur (22), et avec une pièce de couvercle (15) pour fermer le conteneur extérieur (10), sur laquelle est disposée une pièce de soupape (16) pour la distribution vers l'extérieur du produit de remplissage (12) à partir de la chambre de produit de remplissage (11), caractérisé en ce que l'agent propulseur (22) ,dans la poche 5 intérieure (20) est formé à partir d'un gaz inerte (23) et d'une phase gazeuse (18) du produit de remplissage (12). 7. Récipient sous pression selon la revendication 6, caractérisé en ce que la poche intérieure (20) est faite dans une matière plastique perméable. 8. Récipient sous pression selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la poche intérieure (20) est faite d'un film. 9. Récipient sous pression selon la revendication 6, caractérisé en ce que le gaz interne (23) est l'air. 10. Récipient sous pression selon la revendication 6, caractérisé en ce que le produit de remplissage (12) est un gaz liquéfié combustible.