Brevet FR2899300A1 — publié le 20071005

Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif de valve de bouteille de gaz de pétrole liquéfié, dont le corps se fixe dans la bouteille de gaz. Etat de la technique Les valves pour bouteilles de gaz de pétrole liquéfiés répondent à des conceptions différentes suivant les fonctionnalités attendues. Ces fonctionnalités dépendent des normes de construction des bouteilles et des réglementations propres à chaque pays. Elles concernent principalement : - le clapet de fermeture, - le dispositif de décharge d'une surpression interne à la bouteille, - la limitation du débit. C'est ainsi que l'on trouve sur le marché d'une part des val- 15 ves munies d'un clapet et d'une soupape de décompression et/ou d'un fusible et d'autre part des valves munies d'un clapet et d'un limiteur de débit But de l'invention La présente invention a pour but de développer un dispositif 20 de valve de bouteille de gaz liquéfié, qui soit de fabrication simple, répondant aux réglementations en vigueur constituant un dispositif non encombrant. et permettant d'assurer par un même dispositif, les trois fonctionnalités de fermeture, dispositif de décharge et limitation de débit Un élément important concerne la protection de l'utilisateur 25 de la bouteille quand il effectue le branchement ou le débranchement, sur la valve de la bouteille, du détendeur encliquetable relié à l'installation de gaz Il convient de plus de prévenir toute action volontaire ou non de l'utilisateur qui chercherait à enfoncer ou bloquer le clapet appa- 30 rent de la valve, ce qui conduirait à une utilisation anormale de la bouteille et une situation dangereuse de fuite de gaz non maîtrisable. Avantages de l'invention A cet effet, la présente invention concerne un dispositif du type défini ci-dessus caractérisé en ce que 35 le corps comprend A- une partie principale ayant - une extrémité se fixant à la bouteille, - une autre extrémité munie d'une forme pour adapter un détenteur, - un passage logeant un ensemble valve/limiteur de débit, B- une branche latérale reliée à la partie principale au-dessus de l'extrémité fixée à la bouteille ayant - une cavité recevant une soupape de décompression s'ouvrant sur l'extérieur, C- un canal de liaison reliant la cavité en amont de la soupape au volume de la bouteille de gaz, en dérivation de la valve et du limiteur de débit. Le dispositif selon l'invention constitué d'un seul ensemble peu encombrant, assure la triple fonction : celle de valve commandant la libération de la distribution du gaz à partir de la bouteille, celle d'un limiteur de débit et enfin celle d'une sécurité de surpression. Cet ensemble est extrêmement compact car la branche latérale comportant la soupape de décompression se trouve juste au-dessus de l'extrémité du corps du dis-positif, fixée à la bouteille. Ce dispositif répond aux normes de sécurité vis-à-vis de l'élévation de pression dans la bouteille grâce à la communication directe de la soupape de décompression avec l'intérieur de la bouteille par le canal de dérivation qui contourne non seulement la valve mais également le limiteur de débit. Cela permet une décompression très rapide de l'intérieur de la bouteille sans que cette décompression ne soit réduite par le limiteur de débit. Un mauvais raccordement du détendeur dû un endommagement du détendeur lui-même ou du clapet de la valve peut conduire à une fuite de gaz que la valve selon l'invention permet de contrôler et de limiter au maximum. Il en est de même en cas de présence d'un corps étranger, glaçon, sable ou cailloux qui viendrait à gêner la fermeture du clapet. La valve selon l'invention permet de prévenir les conséquences des situations dangereuses évoquées ci-dessus par sa soupape de sûreté et/ ou fusible combinée au limiteur de débit incorporé dans la partie filetée de raccordement de la valve sur la bouteille. Cet emplacement particulier du limiteur de débit, permet d'une part de le protéger d'un choc éventuel qui pourrait l'endommager, d'autre part de le rendre inaccessible à toute manipulation par l'utilisateur de la bouteille. Ce dispositif est d'une fabrication très simple car le corps peut être une pièce matricée et usinée. Ensuite, on installe dans le pas-sage axial, l'ensemble constitué par la valve et le limiteur de débit. Cette mise en place se fait simplement à l'aide d'un anneau élastique. La mise en place de la soupape de décompression dans la cavité de la branche latérale est tout aussi simple et rapide. Enfin, la réparation de ce dispositif est simple par le rem-placement de l'ensemble valve/limiteur de débit. Pour cela, il suffit de dé- gager l'anneau élastique, d'extraire cet ensemble et de la remplacer par un nouvel ensemble. Il en est de même d'une soupape de décompression dont par exemple le ressort serait fatigué ou dont la plaquette d'étanchéité n'assurerait plus l'étanchéité requise. De façon avantageuse, la partie principale comporte une partie intermédiaire munie d'une surface de prise d'un outil de vissage. Il est alors avantageux que la branche latérale soit située au niveau de la surface de prise d'outil ce qui rend le dispositif particulièrement compact sans gêner la possibilité de vissage puisqu'une partie importante de la surface de prise d'outil reste disponible. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'extrémité se fixant à la bouteille est une extrémité conique filetée se vissant dans la bouteille. Suivant une autre caractéristique, la cavité de la branche 20 latérale comprend - un siège de soupape, - une chambre prolongeant la cavité en amont du siège de soupape et dans laquelle débouche le canal de liaison. Il est intéressant de dédoubler le canal de dérivation pour 25 disposer d'une section de passage plus importante sans réduire excessivement l'épaisseur de la paroi de la partie tubulaire. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le passage axial est un passage étagé, de section diminuant de l'entrée, côté bouteille vers la sortie, côté détenteur et formant 30 - un siège de valve, - un logement pour l'ensemble clapet/ limiteur de débit, - un épaulement d'appui pour le corps du limiteur de débit, l'ensemble étant maintenu dans le logement par un anneau élastique. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l'ensemble 35 clapet/limiteur de débit est constitué par un corps formant le siège de l'organe limiteur de débit, le corps débouchant en aval du siège dans le passage et, en amont du siège du clapet, le corps forme le palier de guidage de la valve constituée par une tige portant une tête munie d'un joint d'étanchéité, coiffé par un pion conique solidaire de la tige et retenant le joint d'étanchéité, un ressort appuyant la valve contre le siège d'étanchéité. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de valve de bouteille selon l'invention, - la figure 2 est une coupe axiale du dispositif de valve, lo - la figure 3 est une vue de dessous du dispositif de la figure 1, - les figures 4, 5 et 6 sont des vues en coupe des composants du dispositif de valve selon la figure 1, à savoir : * la figure 4 est une vue en coupe axiale du corps du dispositif, * la figure 5 est une vue en coupe axiale de l'ensemble cla-15 pet/limiteur de débit, * la figure 6 est une coupe axiale de la soupape de décompression. Description d'un mode de réalisation Selon les figures 1-3, l'invention concerne un dispositif de valve de bouteille de gaz liquéfié. Ce dispositif se compose d'un corps (fi- 20 gure 4) ayant une partie principale 1 dont l'extrémité inférieure 11, selon l'orientation des figures, est, dans cet exemple, une extrémité conique filetée. Cette extrémité 11 se visse dans l'ouverture OB filetée de la bouteille (B). L'autre extrémité 12 du corps comporte une gorge périphérique 121 servant au montage d'un détenteur (D), simplement 25 schématisé. Ce détenteur s'enclipse sur cette extrémité 12 (121). Il comporte un organe de déblocage non représenté qui agit, comme cela sera vu ensuite, sur la valve du dispositif pour libérer le passage du gaz. Le détenteur (D) est lui-même relié à l'appareil utilisateur. Le corps est muni d'une partie intermédiaire 13 formant 30 une surface de prise d'outil, par exemple une forme d'écrou hexagonal. La partie principale 1 porte une branche latérale 2 reliée au corps au-dessus de l'extrémité conique filetée 11. Cette branche latérale 2 a une cavité 21 débouchant à l'extérieur mais ne communiquant pas avec le passage traversant 14 de la partie principale 1. Cette cavité 21 reçoit 35 une soupape de décompression 3 (figure 6) s'ouvrant vers l'extérieur. En amont de la soupape 3 dans le sens de passage du gaz, un canal de liai-son 4 relie la cavité 21, au volume de la bouteille de gaz (B). La partie principale 1 loge l'ensemble constitué par une valve 5 et un limiteur de débit 6 (figure 5), cet ensemble étant maintenu en place dans le passage étagé 14 par l'appui du corps du limiteur de dé-bit 6 contre un épaulement intérieur et par une bague élastique 61 ; le clapet de la valve est appuyé contre un siège d'étanchéité 148 par un ressort par ailleurs appuyé sur le corps de cet ensemble 5,6. Le canal de liai-son 4 est en dérivation par rapport à la valve 5 et au limiteur de débit 6 de sorte qu'il communique directement avec le volume de gaz de la bouteille. Ces différents éléments seront décrits ci-après de manière plus détaillée. Selon les figures 2 et 4, le diamètre du passage étagé 14 traversant la partie principale 1 diminue de l'entrée 141 située en partie basse, côté bouteille de gaz (B) jusqu'à la proximité de la sortie 142, côté détenteur. Ce passage étagé 14 est formé de deux parties : une partie infé- rieure 143 de grand diamètre munie d'une gorge 144 pour recevoir l'anneau de blocage 61 de l'ensemble valve/limiteur 5, 6 suivie d'un épaulement 145 à la jonction avec une partie de diamètre réduit 146. Cette seconde partie 146 se termine par un passage 147 bordé par un rebord 148 en saillie vers le bas, de manière à constituer le siège d'étanchéité du clapet. Ce passage 147 s'évase pour déboucher dans une zone dégagée 149 formant le logement d'un joint d'étanchéité 7. Enfin, l'extrémité supérieure est bordée par une collerette 122 avec un congé tant extérieur qu'intérieur. Cette collerette 122 borde la gorge extérieure 121 servant à l'accrochage du détenteur. Au-dessus de l'extrémité conique filetée 11, la partie principale porte la branche latérale 2, d'axe YY de préférence perpendiculaire à l'axe XX de la partie principale 1. Cette branche latérale 2 est en forme de manchon ayant une cavité 21 de révolution par rapport à l'axe YY pour loger la soupape de décompression 3. Cette cavité 21 qui ne débouche qu'à l'extérieur, ne communique pas avec le passage 14 de la partie principale 1. Le fond de la cavité 21 se poursuit par une chambre 22 reliée à la cavité 21 par une collerette périphérique 23 formant un siège d'étanchéité. La cavité 21 de section cylindrique circulaire, loge la soupape de décompression 3 qui vient s'appuyer de manière étanche contre le siège d'étanchéité 23. La soupape de décompression 3 est retenue dans la cavité par son support fixé dans l'entrée de la cavité. Cette liaison peut se faire sous forme de liaison vissée ou encore par sertissage. La chambre 22 en amont du siège d'étanchéité 23 est reliée, comme déjà indiqué, au volume de gaz de la bouteille par le canal de liai-son 4 contournant la partie du passage 14 recevant la valve 5 et le limiteur de débit 6. De façon avantageuse pour la fabrication, ce canal 47 est un perçage débouchant de la face inférieure de l'extrémité conique filetée 11. En fonction du débit de gaz que doit permettre le canal de liaison 4 et la soupape de décompression 3, et pour ne pas affaiblir la paroi de la partie principale 1 par une section de canal trop importante, il est possible de dédoubler le canal 4. Cette forme dédoublée de canal apparaît dans la vue de dessous du dispositif représenté à la figure 3. Selon les figures 2 et 5, l'ensemble valve/limiteur de dé-bit 5, 6 est une pièce composée d'un corps creux 52 qui se fixe dans le passage 14. Ce corps est une pièce de révolution, formant à sa base un épaulement 63 pour venir s'appuyer contre l'épaulement 145 entre les deux parties 143, 146 du passage 14 du corps tubulaire. Ce corps creux 62 comporte en partie basse, une chambre 64 délimitée par une surface périphérique 65 formant un siège pour coopérer avec l'organe limiteur de débit 66 constitué par une bille. Cette bille 66 est retenue dans la chambre 64 mais sous l'effet d'un courant de gaz trop important, elle vient s'appliquer contre le siège 65 et réduit la section de passage. Puis, la bille retombe et libère de nouveau le passage. Si le débit est toujours trop important, la bille est de nouveau entraînée et réduit la section. Cette opération se répète aussi longtemps que le débit est trop important. Dans sa partie supérieure, le corps 62 forme un palier de coulissement 67 recevant la tige de guidage 51 du clapet de la valve 5. La valve 5 est constituée par la tête formée par une partie élargie 52 de la tige portant un joint tronconique 53 retenu par une pièce en forme de pion 54 également de forme tronconique, prolongée par un embout cylindrique. Ce pion 54 est engagé de force dans un perçage 55 de la partie élargie 52 de manière à tenir l'ensemble assemblé. Un ressort de compression 56 est installé autour de la tige 51. Il prend appui sur le corps 52 et tend à repousser le clapet 5. Lorsque l'ensemble valve/limiteur de débit 5, 6 est installé dans le passage 14, le joint 53 de la tête est poussé contre le siège d'étanchéité 148 et le pion 54 est engagé dans le passage 147 de la collerette formant le siège d'étanchéité, de manière à en dépasser vers le haut. Le pion 54 s'enfonce à l'aide d'une pièce de dégagement du détendeur (D) de manière à repousser la valve 5 et libérer le passage pour le gaz. Les figures 2 et 6 montrent la forme de la soupape de dé-compression 3 logée dans la cavité 31 de la branche latérale 2 du dispositif. Cette soupape de décompression 3 se compose d'un corps de soupape 31 en forme de calotte cylindrique portant une plaquette d'étanchéité 32 destinée à coopérer avec le siège d'étanchéité 23. Ce corps de soupape 31 loge l'extrémité d'un ressort de compression 33 dont l'autre extrémité prend appui contre le fond du support 34 de la soupape. Ce support 34 est constitué par une pièce cylindrique dont le fond 35 est perforé. Une pastille 37 est appliquée contre le fond 35 lorsque la sou- pape 3 est installée dans la cavité 21 de la branche 2. Cette étiquette qui ne gène pas le passage du gaz porte des mentions d'information. Le fond 35 comporte un pion central 36 servant au positionnement de l'extrémité du ressort de compression 33. Cet ensemble formant la soupape de décompression 3 se loge dans la cavité et y est bloqué par le support 34 de la soupape. Le seuil d'ouverture de la soupape de décompression 3 se règle par le choix du ressort 33. Le dispositif de valve de bouteille de gaz décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante : Ce dispositif est normalement fixé, par exemple vissé sur la bouteille. Le remplissage de la bouteille se fait à travers le passage occupé par la valve. Pour l'utilisation, il faut d'abord fixer le détendeur (D) sur l'extrémité supérieure 12 du dispositif. Après mise en place du détendeur, on l'ouvre mécaniquement, c'est-à-dire que le détenteur repousse la valve 5 en appuyant sur le pion 54. Le gaz peut ainsi traverser le dispositif jusqu'au détendeur. En cas de prélèvement excessif de gaz, l'organe limiteur de débit 6 est entraîné par la veine de gaz et réduit le passage. Dès que le dé- bit diminue, l'organe limiteur retombe sous l'effet de son poids et libère de nouveau le passage. En cas de surpression dans la bouteille, comme cette sur-pression est transmise par le ou les canaux de liaison 4 dans la chambre 22 en amont de la soupape de décompression 3, elle agit sur le corps 31 de la soupape et le repousse. Le gaz peut ainsi s'échapper en contournant le corps de la soupape 31 et les orifices du support 34. Ce passage de gaz peut faire sauter l'opercule 37 coiffant l'extérieur du support. Lorsque la pression est rétablie dans le volume de gaz, la soupape de décompression se referme.5 REVENDICATIONS 1 ) Dispositif de valve de bouteille de gaz liquéfié dont le corps se visse dans la bouteille de gaz, caractérisé en ce que le corps comprend A-une partie principale (1) ayant - une extrémité (11) se fixant à la bouteille (B), - une autre extrémité (12) munie d'une forme (121) pour adapter un détenteur (D), - un passage (14) logeant un ensemble valve/limiteur de débit (5, 6), B- une branche latérale (2) reliée à la partie principale (1) au-dessus de l'extrémité fixée à la bouteille (B) ayant - une cavité (21) recevant une soupape de décompression (3) s'ouvrant sur l'extérieur, C- un canal de liaison (4) reliant la cavité (21) en amont de la soupape (3) au volume de la bouteille de gaz, en dérivation de la valve(5) et du limiteur de débit (6). 2 ) Dispositif de valve de bouteille de gaz selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que la partie principale comporte une partie intermédiaire (13) munie d'une surface de prise d'un outil de vissage, 3 ) Dispositif de valve de bouteille de gaz selon la revendication 1, 25 caractérisée en ce que la branche latérale (2) est située au niveau de la surface de prise d'outil (13). 4 ) Dispositif de valve de bouteille de gaz selon la revendication 1, 30 caractérisé en ce que l'extrémité (11) se fixant à la bouteille (B) est une extrémité conique filetée se vissant dans la bouteille (B). 5 ) Dispositif de valve de bouteille de gaz selon la revendication 1, 35 caractérisé en ce que la cavité (21) de la branche latérale (2) comprend -un siège de soupape (23) pour la soupape de décompression (3),i0 - une chambre (22) prolongeant la cavité (21) en amont du siège de soupape (23) et dans laquelle débouche le canal de liaison (4). 6 ) Dispositif de valve de bouteille de gaz selon la revendication 1, 5 caractérisé en ce que le canal de dérivation (4) est dédoublé. 7 ) Dispositif de valve de bouteille de gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que 10 le passage axial (14) est un passage étagé, de section diminuant de l'entrée (141), côté bouteille (B) vers la sortie (142), côté détenteur (D) et formant - un siège de valve (148), - un logement pour l'ensemble clapet/limiteur de débit (5, 6), 15 - un épaulement d'appui (145) pour le corps (62) du limiteur de dé-bit (6), l'ensemble (5, 6) étant maintenu dans le logement (14) par un anneau élastique (61). 20 8 ) Dispositif de valve de bouteille de gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble clapet/limiteur de débit (5, 6) est constitué par un corps (62) formant le siège (65) de l'organe limiteur de débit (66), le corps (66) débouchant en aval du siège dans le passage et, en amont du siège (148) du cla- 25 pet (5), le corps (62) forme le palier de guidage (67) de la valve constituée par une tige (51) portant une tête munie d'un joint d'étanchéité (53), coiffé par un pion conique (54) solidaire de la tige et retenant le joint d'étanchéité, un ressort (56) appuyant la valve (5) contre le siège d'étanchéité (148). 30