Brevet FR2923284A1 — publié le 20090508

Depuis plus de 70 ans, il est courant d'utiliser des bouteilles pour le stockage et le transport des gaz, en particulier le butane et le propane. La contenance la plus courante de ces bouteilles est 13 kg. Ces bouteilles en acier ont de grands avantages en matière de sécurité et de longévité, mais ont pour inconvénient majeur leur poids, car, compte tenu des nuances d'acier couramment utilisées, l'épaisseur d'acier est d'environ 2,2 mm et le poids de ces bouteilles est de 13 à 15 kg vides, soit 26 à 28 kg pleines. Ce poids élevé est une contrainte de plus en plus mal accepté par les utilisateurs, qu'il s'agisse de particuliers ou de professionnels, les normes européennes recommandant des manutentions d'unités inférieures à 25 kg. Depuis quelques années, l'évolution des normes en matière de bouteilles à gaz a permis l'utilisation d'aciers de caractéristiques mécaniques plus élevées, ce qui a permis une réduction des épaisseurs de métal, donc de poids des bouteilles. Dans une évolution récente, des bouteilles en 1,4 mm ont été construites. Il s'avère à l'usage de ces nouvelles bouteilles que, si leur usage domestique par des particuliers ne présentent que des avantages par rapport aux produits anciens beaucoup plus lourds, des risques apparaissent pour les utilisations professionnelles. Il s'agit en particulier d'une utilisation très courante des bouteilles propane comme carburant pour les chariots élévateurs. Dans cette utilisation, l'avantage du gain de poids est très appréciable, mais l'importante réduction de l'épaisseur de l'acier conduit à une résistance aux chocs insuffisante. La présente invention porte sur des bouteilles à gaz fabriquées en acier de caractéristiques mécaniques élevées, permettant d'avoir une épaisseur d'acier de la paroi de moins de 1,6 mm, dont la fragilité aux chocs due à la faible épaisseur est compensée par un revêtement semi élastique de protection. Compte tenu de la faible épaisseur de l'acier utilisé, les nuances classiquement adaptées aux bouteilles à gaz traditionnelles, issues de la norme d'acier EN 10120, ne peuvent pas être utilisées, car elles n'existent pas dans des épaisseurs aussi faible. Il vaut mieux utiliser des acier laminés à froid, les aciers de type "dual phase" (par exemple issus de la norme SEW 097) étant particulièrement bien adaptés, d'autres nuances laminées à froid, par exemple issue de la norme EN 10268 pouvant aussi être utilisées. Le revêtement anti-choc est constitué de résines thermodurcissables, réalisées de la manière 20 suivante : une première couche destinée à absorber les chocs est déposée sur l'acier après soudage des éléments constitutifs de la bouteille à gaz. Afin d'être efficace, 25 ce revêtement est particulièrement adhérent sur l'acier (adhérence supérieure à 8 Mpa), et a une épaisseur d'au moins 400 microns. Cette couche anti-chocs, qui combine adhérence et flexibilité pour résister aux chocs, peut être 30 constituée par un mélange de résine époxy à courte chaîne moléculaire, à degrés de polymérisation n=2 à 3 (60 à 80 % en poids du mélange), et de résine époxy à longue chaîne moléculaire, à degrés de polymérisation n= 11 à 12 (40 à 20 % en poids du mélange). 35 Le durcisseur utilisé est de type phénolique et le taux de pigments et de charge doit être le plus bas possible pour ne pas altérer la flexibilité. Ces résines sont favorablement appliquées sous forme de poudre, le support métallique devant être préchauffé à une température comprise entre 120 et 200° C afin de permettre un dépôt d'au moins 400 microns. Cette première couche est ensuite polymérisée à une température adaptée au mélange, soit en général entre 160° et 230° C et, de préférence, aux environs de 180° C, pendant 10 à 12 minutes, qui peuvent se réduire à 5 minutes si la température est de 220° C. La première couche ainsi réalisée apporte une très bonne résistance aux chocs. Malheureusement les résines époxy ont de mauvaises tenues aux ultraviolets (jaunissement, farinage), ce qui est tout à fait préjudiciable dans le cas de bouteilles à gaz qui, tout au long de leur vie (plus de 40 années), vont subir à de multiples reprises l'agression de la lumière solaire. Le revêtement anti-choc est utilement protégé par une deuxième couche d'au moins 40 microns d'épaisseur de vernis résistant aux ultraviolets. Une très bonne solution dans ce domaine de la protection contre les ultraviolets est une poudre dont la résine de base est constituée à partir de monomères aliphatiques ou cycloaliphatiques, avec le moins possible de doubles liaisons carbone-carbone libres, sensibles à l'oxydation ; par exemple moins de 5 % et mieux moins de 1 des liaisons sont doubles. Cette deuxième couche de poudre est appliquée sur la première avant refroidissement de celle-ci, soit préalablement à sa polymérisation, soit postérieurement. Ces deux couches de poudres sont appliquées de la même façon à l'aide de pistolets de type électrostatique, qui permettent de charger électriquement la poudre afin de favoriser sa tenue sur le produit à peindre avant cuisson. Les mêmes familles de résines peuvent être utilisées sous formes liquides, la présence de solvants rendant cependant cette technique moins satisfaisante au regard de la protection de l'environnement. L'invention vise aussi un procédé de fabrication d'une bouteille en acier laminé à froid d'une épaisseur extérieure de paroi de moins de 1,6 mm, caractérisé en ce qu'il consiste à revêtir l'acier de la bouteille d'un revêtement d'au moins 400 microns d'épaisseur d'un mélange de résines époxydiques à chaînes courtes et à chaînes longues, puis à porter le revêtement à une température de polymérisation et à appliquer, avant ou après la polymérisation des résines, mais alors que le revêtement est déjà ou encore chaud, une couche d'au moins 40 microns d'épaisseur de vernis résistant aux U.V. 4 10 REVENDICATIONS 1. Bouteille à gaz en acier, notamment en acier laminé à froid, d'épaisseur de paroi inférieure à 1,6 mm, caractérisée par une protection anti-choc de l'acier par un revêtement d'au moins 400 microns d'épaisseur. 2. Bouteille à gaz en acier selon la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement est adhérent à au moins 8 Mpa. 3. Bouteille à gaz en acier selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le revêtement anti-chocs est constitué d'un mélange de résines époxydiques à courtes et longues chaînes moléculaires. 15 4. Bouteille à gaz en acier selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mélange est constitué de 60 à 80 % en poids de résine à degré de polymérisation allant de 2 à 3 et de 40 à 20 % en poids de résine à degré de 20 polymérisation allant de 11 à 12. 5. Bouteille à gaz en acier selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le revêtement anti-choc est protégé des ultraviolets par un vernis anti 25 U.V. d'au moins 40 microns d'épaisseur. 6. Bouteille à gaz en acier selon la revendication 5, caractérisé en ce que le vernis est constitué à partir de monomères aliphatiques ou cycloaliphatiques ayant peu de 30 doubles liaisons. 7. Procédé de fabrication d'une bouteille en acier laminé à froid d'une épaisseur extérieure de paroi de moins de 1,6 mm, caractérisé en ce qu'il consiste à 35 revêtir l'acier de la bouteille d'un revêtement d'au moins 400 microns d'épaisseur d'un mélange de résines époxydiques à chaînes courtes et à chaînes longues, puisà porter le revêtement à une température de polymérisation et à appliquer, avant ou après la polymérisation des résines mais alors que le revêtement est déjà ou encore chaud, une couche d'au moins 40 microns d'épaisseur de vernis résistant aux U.V. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'on applique les résines et le vernis au pistolet de type électrostatique.