Brevet FR3075309A1 — publié le 20190621

L'invention concerne un robinet pour bouteille de fluide sous pression ainsi qu'une bouteille correspondante. L'invention concerne plus particulierement un robinet pour bouteille de fluide sous pression comprenant un corps muni d'une extromito destinoe a etre reliee a ('orifice d'une bouteille de fluide sous pression, le corps du robinet abritant un circuit de soutirage comprenant une premiere extern ito amont destinoe a communiquer le volume de stockage d'une bouteille de fluide sous pression et une seconde extromito aval destinoe a etre raccordoe a un organe utilisateur du gaz soutire, le circuit de soutirage comprenant un organe de regulation du debit et/ou de la pression du fluide soutire entre les extern itos amont et aval, le robinet comprenant un organe de commande manuelle de l'organe de regulation, l'organe de commande otant monte mobile relativement au corps du robinet et cooperant avec l'organe de regulation pour controler le debit et/ou la pression de fluide admis a circuler de l'extromito amont vers l'extromito aval selon la position de l'organe de commande par rapport au corps du robinet, le robinet comportant un capteur de position de l'organe de commande configure pour generer un signal electrique reprosentatif de la position de ce dernier ou du debit et/ou de la pression de fluide impose par l'organe de regulation, le capteur de position comprenant au moins un element detectable situe sur le corps du robinet ou, respectivement, sur l'organe de commande, et au moins un element de mesure situe sur l'organe de commande ou, respectivement, sur le corps du robinet. L'invention concerne un robinet pourvu d'un dispositif electronique d'indication de donnees physiques relatives au contenu d'une bouteille de fluide sous pression notamment du gaz sous pression. On pourra se referer par exemple au document W02015110717A1 qui decrit un exemple d'un tel dispositif. Ce document decrit un robinet muni d'un detecteur de la position du selecteur de debit. Ceci permet d'afficher et/ou de calculer plus rapidement la consommation instantanee de gaz, la quantite de gaz restant dans la bouteille et l'autonomie en gaz avant que la bouteille ne soit vide. Cette solution permet de detecter de facon fiable la position du selecteur. Cependant, cette structure de detecteur presente des inconvenients parmi 2 lesquels : un encombrement relativement important, un nombre de pieces relativement importantes (engrenage...), une etancheite difficile a realiser (vis-a-vis du sable ou de la poussiere notamment), un gestion delicate des jeux axiaux et radiaux ...). 5 Ce document decrit d'autres modes de realisation du capteur de position utilisant un ou plusieurs elements mobiles detectables et un ou plusieurs elements de detection (capteurs) fixes. La precision et la fiabilite de la mesure peut etre egalement alteree du fait que le capteur de position peut etre soumis a I'usure, la poussiere, les conditions d'humidite... 10 Un but de la prosente invention est de pallier tout ou partie des inconvonients de ('art anterieur relevos ci-dessus. A cette fin, le robinet selon ('invention, par ailleurs conforme a Ia definition generique qu'en donne le preambule ci-dessus, est essentiellement caracterise en ce que I'un au moins parmi : le au moins un element detectable, le au moins un 15 element de mesure est recouvert ou enferme dans une membrane de protection. Par ailleurs, des modes de realisation de ('invention peuvent comporter ('une ou plusieurs des caracteristiques suivantes : - Ia membrane de protection est souple ou rigide, - Ia membrane de protection est otanche, 20 - Ia membrane est constituoe d'au moins un materiau parmi : du plastique, notamment du polyester, une matiere organique, du caoutchouc, une resine, - Ia membrane a une epaisseur comprise entre.01mm et 10mm, de preference entre 0,1et 2mm, - Ia membrane possede au moins un orifice, 25 - I'un au moins parmi : le ou les elements detectables, le ou les elements de mesure sont fixes sur ou intogres dans un support, le support otant egalement recouvert ou enferme dans Ia membrane de protection, - le robinet comprend un organe d'acquisition de stockage et de traitement de donnees et en ce que le capteur de position est relio a ce dernier pour 30 transmettre un signal reprosentatif de Ia position l'organe de regulation et/ou du debit et/ou de Ia pression de fluide impose par l'organe de regulation, - le robinet comprend au moins un afficheur de donnees et/ou un ometteur de donnees relio a l'organe d'acquisition de stockage et de traitement de donnees, 3 - le au moins un element detectable comprend au moins l'un parmi : un circuit electrique comprenant une piste conductrice electrique, une pluralito de pistes conductrices, un ou plusieurs aimants, - le au moins un element de mesure comprend au moins un organe de 5 mesure d'un champ magnotique et/ou d'une resistance electrique, et/ou d'une tension electrique, et/ou d'une pression et/ou d'un deplacement et/ou d'un signal lumineux, - le capteur de position genere un signal de valeur de tension et/ou de resistance determinee en fonction de la position de l'organe de commande par 10 rapport au corps du robinet, - le capteur de position forme un potentiometre, - l'organe de commande manuelle de l'organe de regulation est deplacable dans une position dite « de fermeture » correspondant a une fermeture du premier circuit de soutirage, c'est-a-dire que le debit de fluide adm is a passer de l'extromito 15 amont vers l'extromito aval est nul, - l'organe d'acquisition de stockage et de traitement de donnees est configure, en reponse a la reception du signal transmis par le capteur de position, pour commander l'affichage sur l'afficheur, respectivement ('envoi via l'emetteur de donnees, d'une information relative du debit et/ou la pression de fluide impose par 20 l'organe de regulation et/ou du mode d'utilisation du robinet. L'invention concerne ogalement une bouteille de fluide sous pression comprenant un robinet selon l'une quelconque des caracteristiques ci-dessus ou ciapres. L'invention peut concerner ogalement tout dispositif ou procede alternatif 25 comprenant toute combinaison des caracteristiques ci-dessus ou ci-dessous. D'autres particularitos et avantages apparaltront a la lecture de la description ci-apres, faite en reference aux figures dans lesquelles : - la figure 1 reprosente une vue de cote, schematique et partielle, illustrant un robinet monte sur une bouteille de gaz sous pression selon un exemple 30 possible de realisation de ('invention, - la figure 2 illustre de facon schematique et partielle, la structure et le fonctionnement d'une partie du robinet de la figure 1, 4 - la figure 3 represente une vue de face, schematique et partielle, illustrant un exemple possible de structure d'une partie du capteur de position integre au robinet ou un a un organe de commande d'un robinet, - la figure 4 represente une vue en coupe transversale, schematique et 5 partielle, illustrant un detail du capteur de position cooperant avec l'organe de commande selon un mode possible de realisation. La figure 1 represente schematiquement une bouteille 2 de gaz sous pression munie d'un robinet 1 susceptible de mettre en oeuvre ('invention. Le robinet 1 comprend un corps muni d'une extremite destinee a etre 10 montee dans ('orifice d'une bouteille 2 de fluide sous pression (par exemple par vissage). En variante le robinet 1 peut etre raccorde, via un circuit, a un ensemble de bouteille(s). Classiquement, le corps du robinet 1 abrite un circuit 3 de soutirage comprenant une premiere extremite 24 amont communiquant avec le volume de 15 stockage de la bouteille 2. Le circuit 3 de soutirage comprend une seconde extremite 23 aval destinee a etre raccordee a un organe utilisateur du gaz soutire (par exemple un patient dans le cas d'oxygene ou d'un autre gaz medical). Le circuit 3 de soutirage comprend un organe 4 de regulation du debit et/ou de la pression du fluide soutire entre les extremites amont 24 et aval 23. 20 Cet organe 4 de regulation est par exemple un regulateur de debit a orifices calibres 6 permettant de selectionner un debit de gaz soutire (cf. la representation schematiquement de la figure 2). Bien entendu, tout autre organe de regulation peut etre envisage, par exemple une vanne a ouverture proportionnelle. 25 Le robinet 1 comprend un organe 5 de commande manuelle de l'organe 4 de regulation. L'organe 5 de commande est monte mobile relativement au corps du robinet 1 et coopere avec l'organe 4 de regulation pour contraer le debit et/ou la pression de fluide admis a circuler selon la position de l'organe 5 de commande par rapport au corps du robinet 1. 30 L'organe 5 de commande comprend par exemple un volant rotatif (cf. figure 4). Bien entendu, tout autre systeme approprie peut etre envisage (levier pivotant,...). Par exemple, l'organe 5 de commandes selectionne un orifice 5 calibre 6 et/ou commande une vanne de restriction de debit en fonction de sa position parmi une pluralite de positions discretes (de preference stables) ou une pluralite de positions d'un deplacement continu. En particulier, les positions stables peuvent etre referencees mecaniquement par un point dur (par exemple 5 via un systeme d'encliquetage notamment). Le robinet 1 comprend un dispositif electronique d'indication de donnee(s) relative(s) au contenu de fluide dans une bouteille 2 raccordee au robinet 1. Le dispositif peut etre du type comprenant un organe 7 d'acquisition de stockage et de traitement de donnees et au moins un afficheur 8 de donnees relie a l'organe 10 7 d'acquisition de stockage et de traitement de donnees (cf. figures 1 et 2). L'organe 7 d'acquisition de stockage et de traitement de donnees comprend par exemple un calculateur et/ou ordinateur et/ou un microprocesseur ou tout autre systeme equivalent. Bien entendu, ce dispositif peut comporter un ou plusieurs organes de 15 reception de donnees (par connexion filaire et/ou sans fil : antenne(s), port(s)...) ainsi qu'un ou plusieurs organes d'emission de donnees (par connexion filaire et/ou sans fil : antenne(s), port(s)). Le robinet 1 comporte un capteur 9 de position de l'organe 5 de commande manuelle de l'organe 4 de regulation. Le capteur 9 de position est 20 relie a l'organe 7 d'acquisition de stockage et de traitement de donnees pour transmettre a ce dernier un signal representatif de position de l'organe 5 de commande ou directement un signal correspondant au debit et/ou la pression de fluide impose par l'organe 4 de regulation. Le capteur 9 de position de l'organe 5 de commande comprend par 25 exemple un convertisseur du deplacement mecanique de l'organe 5 de commande en un signal electrique exploitable par l'organe 7 d'acquisition de stockage et de traitement de donnees. Le capteur 9 de position fournit par exemple un signal electrique ou numerique determine en fonction de la position de l'organe 5 de commande. Ce 30 signal peut etre fourni par voie filaire et/ou sans fil. 6 Le capteur de position comprenant au moins un element 19 detectable situe sur le corps du robinet 1 (fixe) ou, respectivement, sur l'organe 5 de commande (mobile). Le capteur 9 de position comprend egalement au moins un element 29 de 5 mesure de ('element detectable et situe sur l'organe 5 de commande (mobile) ou, respectivement, sur le corps du robinet 1 (fixe). Le ou les elements de mesure 29 peuvent comprendre tout organe de mesure d'un signal electrique (tension, courant, champ magnotique, resistance signal lumineux...) ou de mesure d'un parametre mocanique. Le ou les element 19 10 detectables peuvent comprendre tout organe conjugue (piste conductrice, aimant(s), discontinuito goomotrique, couleur...). On pourra se reforer par exemple au document W016162625A1. Au moins une partie de ('element 19 detectable et/ou de ('element 29 de mesure est (sont) recouvert(s) ou enferme(s) dans une membrane 16 de protection. 15 Dans l'exemple de la figure 4 les elements 19 detectables (pistes conductrices et/ou aimants ou autre) sont logos dans une membrane 16 de protection et les elements de mesure 29 sont ogalement disposes dans une membrane de protection respective. En variante seul un des ensembles (19 ou 29) pourrait etre loge dans une membrane 16. 20 La membrane 16 de protection peut etre souple ou rigide. De preference, cette membrane 16 est otanche. La membrane 16 peut etre constituoe d'au moins un materiau parmi : du plastique, notamment du polyester, de la matiere organique, du caoutchouc, de la resine... La membrane 16, qui peut etre transparente, peut avoir une opaisseur comprise entre 0,01mm et 10mm de preference entre 0,1 et 25 2mm. En particulier dans le cas d'une membrane 16 otanche, la membrane 16 peut posseder au moins un orifice 17. L'orifice 17 qui peut etre situe a une extern ito peut etre provu pour assurer une regulation de la pression au sein de la membrane (en cas de variation de pression et/ou de temperature. L'orifice peut en particulier etre 30 avantageux dans le cas d'un contact et/ou d'une deformation relative entre ('element 19 detectable et ('element 29 de mesure. L'element 19 detectable et/ou ('element 29 de mesure peut etre fixe sur ou integre dans un support 11, par exemple une plaque. Le support 11 est de 7 preference ogalement recouvert ou enferme dans la membrane 16 de protection ou solidaire de cette membrane 16. Comme illustre a la figure 3 les elements 19 detectables peuvent etre repartis sur un cercle ou arc de cercle de fawn espacoe. Ces elements 19 detectables 5 peuvent cooperer avec un ou plusieurs elements 29 de mesure. La position relative des elements 19 places sur l'organe 5 de commande rotatif par rapport a le ou les elements 29 de mesure positionnos sur le robinet permet de determiner la position de l'organe 5 de commande. Cette detection peut s'appuyer sur un code binaire. Ainsi, c'est la 10 combinaison de detection des elements 19 positionnos sur l'organe 5 de commande qui permettra de connaltre sa position (par exemple parmi 12 positions/configurations differentes). Comme indique ci-dessus, differentes technologies peuvent etre envisagees pour les elements detectables 19 et de mesure 29 : 15 - detection par contact (les elements 19 places sur l'organe 5 de commande mobile peuvent etre des bossages qui feront contact avec des boutons poussoirs 29), - detection magnotique (les elements 19 detectables places sur l'organe 5 de commande peuvent etre des aimants qui seront detectes grace a leur champ 20 magnotique par des capteurs 29 magnetiques), - detection capacitive via un ou des capteurs capacitifs qui detecte(nt) sans contact un ou des champs electriques. Les elements (19 et/ou 29) sont englobes dans une membrane 16 de protection. Cette membrane 16 permet de proteger la solution de detection de 25 preference de fawn otanche a l'environnement exterieur. L'inclusion de ces elements 19 et/ou 29 du capteur 9 dans une membrane de position permet d'amoliorer la fiabilito et la reproductibilito de la detection de position de l'organe 5 de commande. Ceci permet egalement d'accroitre la duree de vie du dispositif dans le temps. 30 En particulier, ('utilisation d'une (ou deux) membrane(s) ne nuit pas a la qualite de detection, au contraire. lame en cas de presence salissures (notamment entre un element 19 detectable et un element 29 de mesure), la detection de position n'est pas affectoe. 8 L'invention s'applique ogalement a d'autres formes de capteur 9 de position. Par exemple, ('element 19 detectable peut etre constitue d'une ou plusieurs pistes conductrices continues ayant une resistance electrique determinee et cooperant avec un element 29 de detection qui mesure une caracteristique variable 5 (resistance/tension). C'est-a-dire que le deplacement relatif des elements 19, 29 change la signature electrique (tension et/ou resistance mesuree par un organe de mesure) a la fawn d'un potentiometre. Par exemple un contact electrique qui delimite la longueur d'une piste conductrice est realise a l'interieur de la membrane 16 via un curseur qui appuie sur 10 la membrane 16. Le curseur est par exemple solidaire de l'organe 5 de commande mobile et la piste est solidaire de la partie fixe du robinet 1. Le curseur peut deformer elastiquement localement cette premiere pour former un contact electrique localise avec le circuit ou la piste conductrice. Les deux elements (mobile 19 et fixe 29) du capteur 9 sont donc de 15 preference separes ce qui leur permet au repos de ne pas se toucher et donc de ne pas conduire un courant (circuit ouvert). Ceci peut etre mis a profit dans au moins une position de l'organe 5 de commande. Comme illustre schematiquement a la figure 2, le robinet 1 peut comporter en plus un capteur 10 de pression destine a mesurer la pression au sein du volume 20 de stockage de la bouteille 2. Le capteur 10 de pression peut etre relio a l'organe 7 d'acquisition de stockage et de traitement de donnees pour transmettre a ce dernier un signal reprosentatif de la pression de fluide mesuree. L'organe 7 d'acquisition de stockage et de traitement de donnees peut etre configure, en reponse a la reception de ce signal de pression, pour calculer et afficher sur l'afficheur 8 une information 25 d'autonomie ou de contenu de fluide restant dans la bouteille 2 (a partir ogalement de preference de ('information donnoe par le capteur de position 9 de ('organe 5 de commande qui determine le debit soutire de la bouteille 2). Par exemple ('information d'autonomie ou de contenu de fluide restant dans la bouteille 2 peut etre exprimee en temps restant (respectivement en 30 quantite restante) en divisant la pression initiale mesuree par le capteur 10 de pression (ou respectivement, une quantite du gaz courante), par la variation de pression theorique imposee par l'organe 4 de regulation (respectivement la variation de quantite imposee par ('organe (4) de regulation), selon une formule 9 par exemple du type: Temps restant= Pression initiale/variation de pression imposee (ou respectivement: Temps restant= Contenu de fluide restant/variation de quantite imposee). Les variations de quantite ou de pression theoriques peuvent etre 5 calculees par exemple via requation des gaz parfait PV=nRT ou reels PV= ZnRT (unites S.I.). Le volume V de la bouteille 2 peut etre connu et renseigne dans le l'organe 7 d'acquisition de stockage et de traitement de donnees et la temperature peut etre mesuree par un capteur exterieur ambiant ou calculee ou renseignee ou 10 approximee. Le systeme de capteur 9 de position presente l'avantage d'une detection fiable sans etre encombrante. Le capteur et la membrane 16 de protection peuvent etre integres dans un volume exigu. Au moins I'un parmi le capteur 9 de position et le capteur 10 de pression, 15 l'afficheur 8, l'organe 7 d'acquisition de stockage et de traitement de donnees peut etre aliments electriquement par une pile et/ou un systeme inductif. De preference l'organe 5 de commande manuelle de l'organe 4 de regulation peut etre deplace dans une position dite « de fermeture » correspondant une fermeture du circuit 3 de soutirage. C'est-à-dire que le debit 20 de fluide adm is a passer de l'extromito 13 amont vers l'extromito aval 23 est nut. De preference, dans Ia position de fermeture de l'organe 5 de commande, le capteur 9 de position ne consomme pas d'onergie. Bien que non represents par soucis de simplification, le robinet 1 peut comprendre un autre circuit remplissage et/ou de soutirage, par exemple distinct du 25 circuit 3 de soutirage. Ce second circuit de remplissage peut le cas echeant posseder une portion commune avec le circuit 3 de soutirage. L'invention s'applique avantageusement aux bouteilles de gaz sous pression, notamment aux bouteilles contenant de l'oxygene sous pression. La solution peut concerner en particulier des selecteurs de debit rotatifs 30 pouvant se trouver sur le robinet (par exemple avec detendeur) d'une bouteille sous pression. Plus particulierement, Ia solution propose un systeme de detection 10 permettant de connaltre le debit solectionne par I'utilisateur grace a la position detectee de ('element REVENDICATIONS1. Robinet pour bouteille de fluide sous pression comprenant un corps muni d'une extromito destinoe a etre reliee a ('orifice d'une bouteille de fluide sous pression, le corps du robinet (1) abritant un circuit (3) de soutirage comprenant une premiere extromito (24) amont destinoe a communiquer le volume de stockage d'une bouteille de fluide sous pression et une seconde extromito (23) aval destinoe a etre raccordoe a un organe utilisateur du gaz soutire, le circuit (3) de soutirage comprenant un organe (4) de regulation du debit et/ou de la pression du fluide soutire entre les extromites amont (24) et aval (23), le robinet (1) comprenant un organe (5) de commande manuelle de l'organe (4) de regulation, l'organe (5) de commande otant monte mobile relativement au corps du robinet (1) et cooperant avec l'organe (4) de regulation pour controler le debit et/ou la pression de fluide admis a circuler de l'extromito (24) amont vers l'extromito aval (23) selon la position de l'organe (5) de commande par rapport au corps du robinet (1), le robinet (1) comportant un capteur (9) de position de l'organe (5) de commande configure pour generer un signal electrique reprosentatif de la position de ce dernier ou du debit et/ou de la pression de fluide impose par l'organe (4) de regulation, le capteur de position comprenant au moins un element (19) detectable situe sur le corps du robinet (1) ou, respectivement, sur l'organe (5) de commande, et au moins un element (29) de mesure situe sur l'organe (5) de commande ou, respectivement, sur le corps du robinet (1), caracterise en ce que l'un au moins parmi : le au moins un element (19) detectable, le au moins un element (29) de mesure est recouvert ou enferme dans une membrane (16) de protection. 2. Robinet selon la revendication 1, caracterise en ce que la membrane (16) de protection est souple ou rigide. 3. Robinet selon la revendication 1 ou 2, caracterise en ce que la membrane (16) de protection est otanche. 4. Robinet selon rune quelconque des revendications 1 a 3, caracterise en ce que la membrane (16) est constituoe d'au moins un materiau parmi : du plastique, notamment du polyester, une matiere organique, du caoutchouc, une resine. 12 5. Robinet selon rune quelconque des revendications 1 a 4, caracterise en ce que Ia membrane (16) a une opaisseur comprise entre.01mm et 10mm, de preference entre 0,1et 2m m. 6. Robinet selon rune quelconque des revendications 1 a 5, caracterise 5 en ce que Ia membrane (16) possede au moins un orifice (17). 7. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caracterise en ce que I'un au moins parmi : le ou les elements (19) detectable, le ou les elements (29) de mesure sont fixes sur ou intogres dans un support (11) et en ce que le support et egalement recouvert ou enferme dans Ia membrane (16) 10 de protection. 8. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, caracterise en ce qu'il comprend un organe (7) d'acquisition de stockage et de traitement de donnees et en ce que le capteur (9) de position est relio a ce dernier pour transmettre un signal reprosentatif de Ia position ('organe (5) de regulation 15 et/ou du debit et/ou de Ia pression de fluide impose par ('organe (5) de regulation. 9. Robinet selon Ia revendication 8, caracterise en ce qu'il comprend au moins un afficheur (8) de donnees et/ou un ometteur de donnees relio a ('organe (7) d'acquisition de stockage et de traitement de donnees. 20 10.Bouteille de fluide sous pression caracterisee en ce qu'elle comprend un robinet selon l'une quelconque des revendications 1 a 9.