Brevet FR2942863A1 — publié le 20100910

Domaine de l'invention L'invention concerne le domaine de la sécurité des cartouches de fluide sous pression perforables. L'invention concerne plus particulièrement les cartouches de fluide sous pression pour appareil destiné à être alimenté par cartouche perforable. Rentrent dans cette catégorie, et de manière non exhaustive, les outils à main (chalumeaux, fer à souder à gaz, .... ), réchauds, lampes ou éclairages, etc. Ces appareils comprennent un élément de perçage de la cartouche, la cartouche comprenant : - un corps creux étanche pour contenir un fluide sous pression, le corps creux comportant une partie perforable constituée d'une zone centrale de perçage et d'une zone périphérique de sécurité ; et un dispositif anti-fuite. État de la technique antérieure On connaît de FR 2 901 863 une cartouche de fluide sous pression 20 pour outil à main comprenant un élément de perçage. La cartouche décrite par ce document comprend : - un corps creux étanche pour contenir un fluide sous pression, le corps creux comportant une partie perforable constituée d'une zone centrale de perçage et d'une zone périphérique de sécurité ; 25 et - un dispositif anti-fuite. Le dispositif anti-fuite de cette cartouche est constitué d'un clapet en regard de la partie perforable du corps. Le clapet comprend en périphérie un joint réalisant l'étanchéité quand le joint est adossé contre le corps. La forme du clapet est choisie de manière à ce qu'en regard de la zone centrale de perçage, le clapet soit situé à une distance de la zone centrale de perçage inférieure à une longueur d'insertion de l'élément de perçage de l'outil à main ; et de manière à ce qu'en regard de la zone périphérique de sécurité, le clapet soit situé à une distance de la zone périphérique de sécurité supérieure à la longueur d'insertion de l'élément de perçage de l'outil à main. Lorsqu'un utilisateur perce la cartouche au niveau de la zone centrale de perçage, c'est-à-dire que l'élément de perçage de l'outil à main est correctement introduit dans la cartouche, celui-ci entre au contact du clapet et force le clapet à distance du corps de sorte que le fluide puisse sortir hors du corps. Lorsqu'un utilisateur perce la cartouche au niveau de la zone périphérique de sécurité, c'est-à-dire que l'élément de perçage est incorrectement introduit dans la cartouche, celui-ci n'entre pas au contact du clapet et ne peut le forcer à distance du corps de sorte que le fluide ne peut sortir hors du corps. Cette cartouche permet donc d'éviter que du fluide ne sorte hors du corps lors d'une première introduction incorrecte de l'élément de perçage. Cependant, si l'utilisateur, après avoir incorrectement introduit l'élément de perçage dans la cartouche, réintroduit correctement l'élément de perçage dans la cartouche, cette solution proposée par FR 2 901 863 n'empêche pas les fuites de gaz par le premier orifice réalisé lors de la première introduction. Ceci rend l'utilisation d'une telle cartouche dangereuse, notamment lorsque celle-ci est destinée au grand public. Un utilisateur du grand public n'achète généralement une cartouche qu'à l'unité. Si lors d'une première introduction de l'élément de perçage, celui-ci est mal introduit, l'utilisateur sera peu disposé à se débarrasser de la cartouche devenue dangereuse et aura tendance à essayer d'introduire l'élément de perçage une deuxième fois de manière correcte sans éliminer la cartouche devenue dangereuse. Présentation de l'invention L'invention se propose donc de palier les inconvénients ci-dessus et propose une cartouche de fluide sous pression pour appareil destiné à être alimenté par cartouche perforable, la cartouche comprenant un élément de perçage de la cartouche, la cartouche comprenant : - un corps creux étanche pour contenir un fluide sous pression, le corps creux comportant une partie perforable constituée d'une zone centrale de perçage et d'une zone périphérique de sécurité ; et un dispositif anti-fuite ; caractérisée en ce que le dispositif anti-fuite est constitué d'une plaque annulaire qui recouvre la zone périphérique de sécurité et qui est en contact avec la zone périphérique de sécurité au moins sur la périphérie de la zone centrale de perçage. Un des avantages de l'invention est que la cartouche peut être utilisée de manière sécurisée même après une première tentative d'introduction incorrecte de l'élément de perçage de l'outil à main. Un autre avantage de l'invention est que cette solution est économique. Un autre avantage de l'invention est que la réalisation de cette solution est simple. D'autres caractéristiques optionnelles et non limitatives de l'invention sont : - la plaque annulaire est une plaque de blindage épousant au moins partiellement la forme de la partie perforable là où la plaque de blindage est au contact de la partie perforable, et présentant un orifice en regard de la zone centrale de perçage ; - la plaque de blindage est collée sur la surface extérieure du corps au niveau de la zone périphérique de sécurité ; - la plaque de blindage est collée sur la surface intérieure du corps au niveau de la zone périphérique de sécurité ; - le corps comprend un renfoncement de sertissage et dans laquelle la plaque de blindage est sertie dans le renfoncement du corps ; - la cartouche comprend en outre un joint disposé entre la plaque de blindage et le corps, en périphérie immédiate de la zone 20 centrale de perçage ; - la plaque annulaire est une plaque comprenant un orifice central et un renfoncement circulaire d'une profondeur donnée autour de l'orifice formant une chambre de sécurité étanche au fluide sous pression, 25 l'orifice central faisant face à la zone centrale de perçage, la plaque étant positionnée à l'intérieur du corps au contact de celui-ci et en périphérie de la zone centrale de perçage et de la zone périphérique de sécurité à travers des joints, la profondeur du renfoncement étant supérieure à une longueur d'introduction de l'élément de perçage de l'outil à main ; - le corps présente un renfoncement circulaire au niveau de la zone périphérique de sécurité ; et dans laquelle la plaque annulaire est une plaque recouvrant la zone périphérique de sécurité pour former une chambre de sécurité ; la plaque étant au contact de la zone périphérique de sécurité au moins en périphérie de la zone centrale de perçage à travers un joint ; - la cartouche comprend en outre un clapet à l'intérieur du corps, monté sur un élément formant ressort exerçant une force de rappel pour forcer le clapet vers le corps, et comportant un joint assurant l'étanchéité autour de la zone centrale de perçage lorsque celui-ci est adossé contre le corps ; le clapet s'abaissant pour rompre l'étanchéité quand l'élément de perçage de l'outil à main est introduit à travers la zone centrale de perçage ; - la cartouche comprend en outre un clapet à l'intérieur du corps, monté sur un élément formant ressort exerçant une force de rappel pour forcer le clapet vers la plaque, et comportant un joint assurant l'étanchéité autour de la zone centrale de perçage lorsque celui-ci est adossé contre la plaque ; le clapet s'abaissant pour rompre l'étanchéité quand l'élément de perçage de l'outil à main est introduit à travers la zone centrale de perçage. Texte répété ? Présentation des dessins D'autres objectifs, caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit, en référence aux dessins donnés à titre illustratif et non limitatif, parmi lesquels : - les figures 1 à 5 illustrent des exemples de modes de réalisation différents d'une cartouche de fluide sous pression selon l'invention ; - les figures 6 à 10 illustrent ces exemples de modes de réalisation différents d'une cartouche de fluide sous pression avec un clapet ; - les figures 11 et 12 illustrent une introduction incorrecte d'un élément de perçage d'un outil à main ; - les figures 13 et 14 illustrent une introduction correcte d'un élément de perçage d'un outil à main. Description détaillé de l'invention Une cartouche de fluide sous pression pour un appareil destiné à être alimenté par cartouche perforable est décrite ci-après, en référence aux figures 1 à 6. L'appareil destiné à être alimenté par cartouche perforable un élément 9 de perçage de la cartouche. L'appareil peut être, de manière non limitative, un outil à main (chalumeau, fer à souder à gaz, .... ), un réchaud, une lampe ou éclairage, etc. La cartouche comprend : un corps 1 creux étanche ; et un dispositif 2 anti-fuite. Le corps 1 creux étanche est destiné à contenir un fluide sous pression. La cartouche peut être par exemple destinée à contenir du gaz combustible sous pression du type propane, butane, mélange des deux gaz, ou autre gaz de combustion, un fluide frigorigène ou un liquide combiné avec un gaz propulseur. La cartouche peut également contenir de l'air comprimé. Le corps 1 creux peut présenter une symétrie de révolution autour d'un axe I-I. Le corps 1 comprend une partie emboutie constituée d'une paroi latérale cylindrique et d'une paroi supérieure bombée convexe vers l'extérieur de la cartouche. La paroi supérieure bombée est munie à son sommet et de façon centrée d'une partie en creux convexe vers l'intérieur de la cartouche, cette partie en creux étant en forme de calotte sphérique. Le corps 1 est ici représenté uniquement par sa partie supérieure bombée destinée à recevoir l'outil à main. Le corps 1 creux peut être en métal, par exemple de la tôle d'acier pourvue d'un revêtement anticorrosion, ou d'une peinture, de la tôle d'acier inoxydable, de la tôle de bronze, de la tôle de bronze d'aluminium, ou de la tôle d'aluminium. Le corps 1 comprend une partie 10 perforable constituée d'une zone 11 centrale de perçage et d'une zone 12 périphérique de sécurité. La partie 10 perforable peut être, dans l'exemple de description d'une cartouche ci-dessus, la partie en creux sous forme de calotte sphérique. Le dispositif 2 anti-fuite est constitué d'une plaque 2 annulaire comprenant un orifice central 20. La plaque 2 annulaire recouvre la zone 12 périphérique de sécurité. La plaque 2 annulaire est en contact avec la zone 12 périphérique de sécurité au moins sur la périphérie 11' externe de la zone 11 centrale de perçage. La plaque 2 peut être disposée à l'intérieur ou à l'extérieur de la cartouche. Dans un premier mode de réalisation (figures 1 et 2), la plaque 2 annulaire peut être une plaque 2 de blindage au contact partiel avec la zone 12 périphérique de sécurité et disposée à l'extérieur de la cartouche. Au niveau du contact, la plaque 2 de blindage épouse la forme de la zone 12 périphérique de sécurité. L'orifice 20 central de la plaque 2 de blindage est positionné en face de la zone 11 centrale de sécurité. En variante, la plaque 2 de blindage peut être positionnée à l'intérieur de la cartouche. La plaque 2 de blindage peut être en acier, d'une qualité meilleure que le matériau de la tôle utilisée pour le corps 1. La plaque 2 de blindage peut avoir une épaisseur comprise entre 0,20 mm et 1,5 mm. Elle peut avoir un rayon intérieur compris entre 3 mm et 6 mm et un rayon extérieur compris entre 10 mm et 75 mm. Ainsi, si un utilisateur tente d'introduire l'élément 9 de perçage de l'outil à main à l'intérieur de la cartouche, de manière incorrecte de sorte à rendre l'utilisation de la cartouche dangereuse (par exemple, en ne l'introduisant pas sensiblement suivant l'axe I-I de la cartouche, comme illustré par la figure 11), celui-ci viendra au contact de la plaque 2 de blindage et ne pourra transpercer le corps 1 de la cartouche. La plaque 2 de blindage constitue une protection anti-perçage. L'utilisateur pourra alors retenter d'introduire l'élément 9 de perçage dans la cartouche. Si l'introduction est correcte, de manière à ce que l'utilisation de la cartouche soit sécurisée (c'est-à-dire que l'élément 9 de perçage est introduit sensiblement suivant l'axe I-I de la cartouche comme illustré par la figure 13), il n'y aura au niveau de la partie 10 perforable de la cartouche qu'un seul orifice correspondant à l'introduction correcte de l'élément 9 de perçage, c'est-à-dire à travers la zone 11 centrale de sécurité suivant sensiblement l'axe I-I. Il n'y a donc pas de risque de fuite du fluide à travers un autre orifice. Dans le cas où la plaque 2 de blindage est positionnée à l'intérieur de la cartouche, une première tentative d'introduction de manière incorrecte de l'élément 9 de perçage peut éventuellement affecter la surface du corps 1 mais ne peut entrer à l'intérieur du corps 1, là où se trouve le fluide sous pression. La plaque 2 de blindage peut être collée sur la surface extérieure du corps au niveau de la zone 12 périphérique de sécurité afin de la maintenir en place, comme illustré par la figure 1. Le corps 1 peut comprendre un renfoncement 13 de sertissage de la plaque 2 de blindage, annulaire centré par rapport à l'axe I-I. Le renforcement 13 est dirigé vers l'axe 1-1, à partir de la surface du corps 1. Dans ce cas, la plaque 2 de blindage est sertie dans le renfoncement du corps en ramenant la périphérie 21 extérieure de la plaque vers le centre, comme illustré par la figure 3. Ceci renforce la liaison entre le corps 1 et la plaque 2 de blindage. La plaque 2 de blindage peut être maintenue en position par collage et par sertissage combinés pour améliorer la liaison entre le corps 1 et la plaque 2. Un joint 3 annulaire peut être disposé entre la plaque 2 de blindage et le corps 1 en périphérie 11' immédiate de la zone 11 centrale de perçage pour éviter que du gaz ne passe entre la plaque 2 de blindage et le corps 1 et ne s'échappe ainsi par la périphérie 21 extérieure de la plaque 2 (figure 2). Selon un deuxième mode de réalisation (figure 4), la plaque 2 annulaire peut être une plaque 2 comprenant un orifice 20 central et un renfoncement 22 circulaire d'une profondeur donnée autour de l'orifice 20 formant une chambre 23 annulaire de sécurité étanche au fluide sous pression, la profondeur du renfoncement étant supérieure à une longueur d'introduction de l'élément 9 de perçage de l'outil à main. L'orifice 20 central de la plaque fait face à la zone 11 centrale de perçage. La plaque 2 est positionnée à l'intérieur du corps 1 au contact de celui-ci en périphérie 11', 12' extérieure de la zone 11 centrale de perçage et de la zone 12 périphérique de sécurité à travers des joints annulaires, respectivement 32 et 31. Ainsi, si un utilisateur tente d'introduire l'élément 9 de perçage de l'outil à main à l'intérieur de la cartouche, de manière incorrecte rendant l'utilisation de la cartouche dangereuse (par exemple, en ne l'introduisant pas sensiblement suivant l'axe I-I de la cartouche, comme illustré par la figure 12), celui-ci percera le corps 1 de la cartouche et arrivera dans la chambre 23 de sécurité qu'il ne pourra traverser. En effet, la longueur d'insertion de l'élément 9 de perçage est plus courte que la profondeur du renfoncement 22 de la plaque 2 annulaire. Les joints 31, 32 à la fois à la périphérie 11' de la zone 11 centrale de perçage et à la périphérie 12' extérieure de la zone 12 périphérique de sécurité assure l'étanchéité de la chambre 23 de sécurité d'avec l'intérieur du corps 1 de la cartouche où se trouve le fluide sous pression. Le premier orifice 8 réalisé lors de cette première introduction incorrecte ne débouche pas dans un volume contenant le fluide sous pression. Le fluide ne peut donc entrer dans la chambre 23 de sécurité et s'échapper à l'extérieur. L'utilisateur pourra ensuite retenter d'introduire l'élément 9 de perçage dans la cartouche, là où se trouve le fluide sous pression. Si l'introduction est correcte, c'est-à-dire de manière à ce que l'utilisation de la cartouche soit sécurisée comme illustré par la figure 14, du fluide pourra alors sortir du corps 1 à travers un deuxième orifice 8' formé par le perçage de la zone 11 centrale de perçage par l'élément 9 de perçage. Selon une variante du deuxième mode de réalisation illustrée par la figure 5, le corps 1 peut présenter un renfoncement 14 circulaire au niveau de la zone 12 périphérique de sécurité. La plaque 2 annulaire est à l'extérieur de la cartouche et recouvre la zone 12 périphérique de sécurité pour former une chambre 23 de sécurité. La plaque 2 annulaire est au contact da la zone 12 périphérique de sécurité au moins en périphérie 11' de la zone 11 centrale de perçage à travers un joint 32 annulaire. La plaque 2 peut être réalisée dans le même matériau que le 20 corps 1 ou dans une variante de ce matériau pouvant être soudée avec le matériau du corps 1. La plaque 2 annulaire peut être, dans le cas de cette variante, une plaque présentant un renfoncement 24 sensiblement sous forme de calotte sphérique avec un orifice 20 central en regard de 25 la zone 11 centrale de perçage du corps 1. Le joint 32 permet d'assurer que du fluide n'entre pas dans la chambre 23 de sécurité. Le fonctionnement est analogue à celui de la variante décrite juste ci-dessus. Simplement, l'élément 9 de perçage ne perce pas le corps 1 mais la plaque 2 annulaire si l'introduction de l'élément 9 de perçage est incorrecte. Par contre, si l'introduction de l'élément 9 de perçage est correcte, celui-ci passe à travers l'orifice 20 réalisé dans la plaque 2 annulaire et perce le corps 1 de la cartouche au niveau de la zone 11 centrale de perçage. Dans les modes de réalisation où ils sont présents, les joints 31, 32 peuvent être remplacés par des soudures annulaires étanches entre la plaque 2 annulaire et le corps 1 à la périphérie 11' de la zone 11 centrale de perçage et/ou à la périphérie 12' extérieure de la zone 12 périphérique de sécurité, auquel cas, ces soudures sont également appelées joints dans la description. Quel que soit le mode de réalisation ou la variante du mode de réalisation de la cartouche, celle-ci peut comprendre en outre un clapet 4 à l'intérieur du corps 1, comme illustré par les figures 6 à 10. Ce clapet 4 est monté sur un élément 41 formant ressort exerçant une force de rappel pour forcer le clapet 4 vers le corps 1 (ou le cas échéant vers la plaque 2 annulaire). Le clapet 4 comporte aussi un joint 42 annulaire assurant l'étanchéité atour de la zone 11 centrale de perçage lorsque le joint 42 est adossé contre le corps 1 (ou le cas échéant contre la plaque 2 annulaire). Le clapet 4 s'abaisse pour rompre l'étanchéité quand l'élément 9 de perçage de l'outil à main est introduit à travers la zone 11 centrale de perçage et sensiblement suivant l'axe I-I. Ainsi, si l'élément 9 de perçage après une introduction correcte dans la cartouche est retiré, on évite une fuite de fluide hors du corps 1. En effet, l'élément 9 de perçage n'exerçant plus aucune force sur la clapet 4, l'élément 41 formant ressort va amener le clapet 4 vers le corps 1 (ou le cas échéant vers la plaque 2 annulaire) et le joint 42 va se retrouver adossé contre le corps 1 (ou le cas échéant contre la plaque 2 annulaire) réalisant l'étanchéité entre l'intérieur du corps 1 et l'extérieur du corps 1. La réalisation du clapet 4 est présentée plus en détail dans le document EP 1 406 041, déposé par le même déposant. Revendications1. Cartouche de fluide sous pression pour appareil destiné à être alimenté par cartouche perforable, l'appareil comprenant un élément (9) de perçage de la cartouche, la cartouche comprenant : - un corps (1) creux étanche pour contenir un fluide sous pression, le corps (1) creux comportant une partie (10) perforable constituée d'une zone (11) centrale de perçage et d'une zone (12) périphérique de sécurité ; et - un dispositif (2) anti-fuite ; caractérisée en ce que le dispositif (2) anti-fuite est constitué d'une plaque (2) annulaire qui recouvre la zone (12) périphérique de sécurité et qui est en contact avec la zone (12) périphérique de sécurité au moins sur la périphérie (11') de la zone (11) centrale de perçage. 2. Cartouche selon la revendication 1, dans laquelle la plaque (2) annulaire est une plaque (2) de blindage épousant au moins partiellement la forme de la partie (10) perforable là où la plaque (2) de blindage est au contact de la partie (10) perforable, et présentant un orifice (20) en regard de la zone (11) centrale de perçage. 3. Cartouche selon la revendication 2, dans laquelle la plaque (2) de blindage est collée sur la surface extérieure du corps (1) au niveau de la zone (12) périphérique de sécurité. 4. Cartouche selon la revendication 2, dans laquelle la plaque (2) de blindage est collée sur la surface intérieure du corps (1) au niveau de la zone (12) périphérique de sécurité. 5. Cartouche selon la revendication 2, dans laquelle le corps (1) comprend un renfoncement (13) de sertissage et dans laquelle la plaque (2) de blindage est sertie dans le renfoncement (13) du corps (1). 6. Cartouche selon l'une des revendications 2 à 4, comprenant en outre un joint (3) disposé entre la plaque (2) de blindage et le corps (1), en périphérie immédiate de la zone (11) centrale de perçage. 7. Cartouche selon la revendication 1, dans laquelle la plaque (2) annulaire est une plaque (2) comprenant un orifice (20) central et un renfoncement (22) circulaire d'une profondeur donnée autour de l'orifice (20) formant une chambre (23) de sécurité étanche au fluide sous pression, l'orifice (20) central faisant face à la zone (11) centrale de perçage, la plaque (2) étant positionnée à l'intérieur du corps (1) au contact de celui-ci et en périphérie (11', 12') de la zone (11) centrale de perçage et de la zone (12) périphérique de sécurité à travers des joints (32, 31), la profondeur du renfoncement (22) étant supérieure à une longueur d'introduction de l'élément (9) de perçage de l'outil à main. 8. Cartouche selon la revendication 1, dans laquelle le corps (1) présente un renfoncement (14) circulaire au niveau de la zone (12) périphérique de sécurité ; et dans laquelle la plaque (2) annulaire est une plaque (2) recouvrant la zone (12) périphérique de sécurité pour former une chambre (23) de sécurité ; la plaque (2) étant au contact da ta zone (12) périphérique de sécurité au moins en périphérie (11') de la zone (11) centrale de perçage à travers un joint (32). 9. Cartouche selon l'une des revendications 1 à 3, 5, 6 rattachée à l'une des revendications 1 à 3, ou 7, comprenant en outre un clapet (4) à l'intérieur du corps (1), monté sur un élément (41) formant ressort exerçant une force de rappel pour forcer le clapet (4) vers le corps (1), et comportant un joint (42) assurant l'étanchéité autour de la zone (11) centrale de perçage lorsque celui-ci est adossé contre le corps (1) ; le clapet (4) s'abaissant pour rompre l'étanchéité quand l'élément (9) de perçage de l'outil à main est introduit à travers la zone (11) centrale de perçage. 10. Cartouche selon l'une des revendications 4, 6 rattachée à la revendication 4, ou 8, comprenant en outre un clapet (4) à l'intérieur du corps (1), monté sur un élément (41) formant ressort exerçant une force de rappel pour forcer le clapet (4) vers la plaque (2), et comportant un joint (42) assurant l'étanchéité autour de la zone (11) centrale de perçage lorsque celui-ci est adossé contre la plaque (2) ; le clapet (4) s'abaissant pour rompre l'étanchéité quand l'élément (9) de perçage de l'outil à main est introduit à travers ta zone (11) centrale de perçage.