WO2017203162A1 - Bouteille à gaz non rechargeable protégée contre le remplissage - Google Patents

Bouteille à gaz non rechargeable protégée contre le remplissage Download PDF

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    • F17C2270/07—Applications for household use
    • F17C2270/0745—Gas bottles

Definitions

  • the invention relates to a non-refillable gas container, and more particularly to a non-refillable gas cylinder of the type comprising a metal container housing capable of containing compressed, liquefied or dissolved gas, and a gas distribution member, secured to one another. of this tank.
  • the invention also relates to a gas distribution member for such a bottle.
  • Non-refillable gas containers are widely used for supplying gas to combustion appliances of all kinds, for example torches.
  • Non-refillable gas containers are manufactured in large or very large series. Any simplification in their design entails important economic consequences.
  • the technique distinguishes several types of non-refillable gas containers.
  • the pierceable containers also known as “pierceable cartridges" are in the form of a reservoir casing made of a metal casing generally cylindrical, with a side wall and a top, and a bottom fixed on the envelope, usually by crimping. The filling of the cartridge is done by the bottom of the envelope, before fixing of the bottom.
  • the combustion devices compatible with the perforable cartridges are provided with a perforation axis, which is sometimes referred to as a "striker” in the art. At first use of the cartridge, the axis perforates the envelope, on the top of it, which releases the gas from the tank.
  • Punchable cartridges have some of the simplest designs. This ensures very low manufacturing costs. Generally without a shutter device, these cartridges can not be disconnected from the device without emptying their gas. The perforable cartridges are sometimes equipped with a leak limiter device, which is activated during an accidental disconnection of the tool. Leak limiters have been mandatory in Europe since 2015.
  • valve cartridges also referred to as “aerosol cans”
  • aerosol cans comprise a reservoir casing which can be made analogous to the pierceable cartridges, with the difference that the top of the casing has a central opening.
  • These cartridges comprise a valve attached to the reservoir, across the opening, irreversibly, generally by crimping.
  • Valve cartridges are more expensive to manufacture. However, upon disconnection of the combustion apparatus, the valve closes the opening, without the tank emptying. Valve cartridges could be filled in a similar way to the pierceable cartridges. It is generally preferred to fill them through the apex, through the opening, before fixing the valve. The filling is done at a very low temperature, where the gas is in the liquid state. Very little gas is lost by vaporization. Once empty, a valve cartridge could be refilled, ie refilled with gas, through the valve. The low cost of such a cartridge and the difficulty of reloading make it not practical in practice. Moreover, valve cartridges are almost always without an anti-filling mechanism, while reloading is prohibited.
  • Valve bottles include a metal case that forms a gas tank.
  • the reservoir housing is generally in two parts each comprising an envelope with a generally cylindrical side wall and a cap-shaped apex, attached to the side wall.
  • the two parts of the housing are nested one inside the other, about half their height, and fixed in this mutual position, generally by brazing or welding.
  • the valve bottles comprise a dispensing member which is irreversibly fixed to the reservoir casing, generally by brazing.
  • the distributor member comprises a rectilinear conduit having an inlet in the reservoir housing and an outlet outside thereof.
  • the dispensing member also comprises a valve mounted in the straight duct so as to control the passage of the gas therethrough.
  • This valve comprises a body, fixed relative to the conduit, and a control rod movable relative to the body. The rod may be actuated from a rest position where the valve seals the straight conduit to a position where the valve releases the conduit in question.
  • the rod is actuated when a combustion appliance is connected to the bottle.
  • the rod returns to its rest position where the valve closes the straight duct.
  • valve bottles are generally filled after installation of the distributor member and via it.
  • a filling tool is inserted into the dispensing member.
  • the tool activates the control rod of the valve.
  • the valve releases the straight conduit, allowing a flow of gas to reach the inside of the reservoir housing.
  • the control rod Upon removal of the filling tool, the control rod returns to its rest position. The rod maintains this rest position until the first use of the bottle, which is called "percussion" in the art.
  • Valve bottles are much more expensive to manufacture than cartridges.
  • valve bottle Once empty, a valve bottle could be recharged, for example by the user. This is undesirable, especially for security reasons.
  • valve bottles are increasingly equipped with an anti-filling mechanism.
  • This mechanism is activated in preference to the percussion of the bottle, when the device is connected. This prevents any reloading by allowing an addition of gas during the filling of the bottle at the factory.
  • Activation of the anti-refilling mechanism is generally done by actuation of the valve control rod.
  • EP 1 421 304 B1 discloses an anti-filling device comprising an elastomer ball housed in the rectilinear conduit of the dispensing member, between the valve and the inlet of the conduit.
  • the latter has two surfaces shaped into seats for the ball: one at the entrance of the duct forms a complete seat while the ball closes the conduit, the other, inserted between the valve and the inlet, forms a partial seat that holds the ball by allowing a passage of gas.
  • the filling tool operates the control rod in a short stroke.
  • the ball is on his partial seat.
  • the gas can reach the tank.
  • the combustion apparatus actuates the control rod over a complete stroke.
  • the stem pushes the ball past its partial seat.
  • the ball is close to its full seat.
  • the flow of gas moves the ball away from the complete seat.
  • the conduit is released.
  • the flow of gas presses the ball against the total seat.
  • the duct is closed.
  • This device is complex and expensive to manufacture.
  • the invention seeks to improve the existing.
  • the proposed non-refillable gas cylinder includes a reservoir housing adapted to contain pressurized gas, and a dispensing member mounted on the reservoir housing.
  • the dispensing member comprises a rectilinear conduit comprising an inlet in the reservoir casing and an outlet outside thereof, a generally axisymmetric valve mounted in the rectilinear conduit and comprising an axially movable control rod, and an anti-filling mechanism. activatable by moving the control rod.
  • the anti-filling mechanism comprises a generally axisymmetric valve, having a sealing section and an engagement section axially spaced from one another, said valve being arranged in the straight duct so that the sealing section is located near the valve and a homologous seat surface of the sealing section of the valve at the entrance of the straight duct.
  • the anti-refill mechanism has an inactive state where the valve engagement section is between the conduit inlet and the valve, and an active state where the seal section and the engagement section are on both sides. else of the inlet while the valve is free to move from a rest position where its sealing section cooperates with said homologous surface of the conduit.
  • the proposed gas distribution member comprises a rectilinear conduit comprising an inlet and an outlet.
  • a generally axisymmetric valve is mounted in the rectilinear conduit and comprises an axially movable control rod.
  • An anti-filling mechanism is activatable by moving the control rod.
  • This anti-filling mechanism comprises a valve generally axisymmetric, having a sealing section and an engagement section axially spaced from each other, said valve being disposed in the straight duct so that the sealing section is at near the valve.
  • a seat surface, homologous to the sealing section of the valve, is provided at the entrance of the rectilinear conduit.
  • the anti-refill mechanism has an inactive state where the valve engagement section is between the conduit inlet and the valve, and an active state where the seal section and the engagement section are on both sides. else of the inlet while the valve is free to move from a position where its sealing section cooperates with said homologous surface of the conduit.
  • the bottle and the dispenser member provided comprise a single sealing surface located at the inlet of the duct. This surface can be active regardless of the activation state of the anti-filling mechanism. This surface can serve as a seat for the valve before activation of the anti-filling mechanism, especially during the initial filling of the tank housing. This greatly simplifies the manufacture of the bottle and the dispenser member. This further reduces the bulk of the latter.
  • FIG. 1 shows a non-refillable gas cylinder, front view
  • FIG. 2 shows the bottle of Figure 1, sectional view along a line II-II;
  • - Figure 3 shows a gas distributor for the bottle of Figure 1, seen in longitudinal section;
  • FIG. 4 shows a partial enlargement of the member of Figure 3;
  • - Figure 5 shows a valve for the dispenser of Figure 1, seen in perspective;
  • Figures 8 and 9 are similar to Figures 3 and 4 respectively and show the dispenser member in a different operating state
  • Figures 10 and 11 are similar to Figures 3 and 4 respectively and show the dispenser member in a different operating state
  • FIGS. 12 and 13 are similar to Figures 3 and 4 respectively and show the dispenser member in a different operating state;
  • FIGS. 14 to 24 are similar to FIGS. 3 to 13 respectively and show an alternative dispensing member for the bottle of FIG. 1;
  • - Figures 25 to 27 are similar to Figures 5-7 and show a valve variant for the dispenser member of Figures 3 and 4.
  • the bottles show a gas container in the form of a non-refillable gas cylinder 101.
  • the bottle 101 comprises a metal tank housing 100, capable of containing pressurized gas and a distributor member 1, mounted on the tank housing 100.
  • the reservoir casing 100 is adapted to receive, inter alia, liquefied petroleum gas, in particular propane, butane or propylene, pure or as a mixture of liquefied petroleum gas. If necessary, it can receive any gas or mixture of compressed, liquefied or dissolved gas.
  • liquefied petroleum gas in particular propane, butane or propylene
  • the reservoir casing 100 is in the form of a generally cylindrical metal casing. This envelope is here made by mutual assembly of an upper shell 102 and a lower shell 103, each in the general shape of a straight cylinder and closed at one of its ends by a spherical cap. The assembly of the upper shell 102 and the lower shell 103 is at their open end, typically by brazing. The dispensing member 1 is attached to the casing, on the cap of the upper shell 102, typically by brazing.
  • the reservoir housing 100 further comprises a foot 104, which receives the cap of the lower shell 103. The foot 104 is fixed to the lower shell 103, typically by brazing.
  • the foot 104 is in the form of a flat-bottomed receptacle, generally in the shape of a straight cylinder, whose diameter corresponds to that of the lower shell 103.
  • the distributor member 1 comprises a generally axisymmetrical body 3 with a first end face, or inner end face 5, and a second end face, opposite to the first or outer end face 7.
  • the body 3 is pierced with a conduit 9.
  • the conduit 9 extends rectilinearly along the axis of the body 3.
  • the conduit 9 opens on the inner end face 5 at a first orifice which forms an inlet 11 and on the outer end face 7 into a second orifice which forms an outlet 13.
  • the body 3 has a first axial section, or inner portion 15, and a second axial portion, or outer portion 17, which extends the inner portion 15.
  • the outer face 7 corresponds to a free face of the outer portion 17, opposite to the inner portion 15.
  • the inlet face 5 corresponds to a free face of the inner portion 15, opposite to the outer portion 17.
  • the distributor member 1 is fixed on a gas reservoir, for example the reservoir casing 100 of FIGS. 1 and 2, in a position such that the inner portion 15 of the body 3 is inside this reservoir while the portion outside 17 is outside the tank housing 100.
  • the conduit 9 allows a flow of gas contained in the reservoir housing 100, its inlet 11, which is located inside the tank, at its outlet 13, which is outside.
  • the inner portion 15 has a general appearance of straight and elongated cylinder.
  • the member 1 further comprises a valve 19 mounted inside the duct 9 so as to control a passage of gas between an upstream portion 9A of the duct 9, located between the inlet 11 and the valve 19, and a downstream portion 9B located between the valve 19 and the outlet 13.
  • the valve 19 has a general shape of revolution.
  • the valve 19 is disposed in the duct 9 along the longitudinal axis of the duct 9.
  • the valve 19 comprises an elongated valve body 21 and a control rod 23 movable axially with respect to the valve body 21.
  • the rod 23 can be actuated from a rest position, shown in FIGS. 3 and 4, where the valve 19 prevents any flow of gas between the upstream portion 9A and the downstream portion 9B of the conduit 9, in a constrained position, or actuated, where the valve 19 allows such circulation.
  • the rod 23 protrudes from the valve body 21 of a lower portion 23 A in the upstream portion 9A and an upper portion 23B in the downstream portion 9B.
  • the relative length of the lower portion 23 A and the upper portion 23B is a function of the actuation of the rod 23. It is when the rod 23 is at rest that the lower portion 23 A is the shortest. It is when the rod 23 is actuated at the end of stroke that the lower portion 23 A is the longest.
  • the valve 19 is fixed inside the duct 9. Here, this fixing is done by screwing, by cooperation of a threaded portion 25 of the valve body 21 and a threaded portion (not referenced) of the duct 9.
  • the member 1 further comprises a valve 27 disposed in the upstream portion 9A of the conduit 9.
  • the valve 27 is generally axisymmetric.
  • the inlet 11 of the duct 9 is here formed of an orifice formed in an end wall of the body 3.
  • the cross section of the inlet 11 is restricted relative to the cross section of the duct 9, at least near the entry 11 of it.
  • the orifice of the inlet 11 is shaped in a generally frustoconical portion 110 which opens on the duct 9 and a straight cylindrical portion 112 which opens on the lower face 5 and is connected to the frustoconical portion 110, here in a rounded edge 114.
  • the conduit 9 is for example made as a bore body 15.
  • the orifice of the inlet 11 is formed in an end portion of the bore, by progressive shrinkage. Reference is made to Figures 5-7.
  • the valve 27 has a first end face, or upper face 29, and a second end, or lower face 31, opposite to the upper face 29.
  • valve 27 comprises a first section or generally cylindrical upper section 33 and a second section or central section 35, generally cylindrical, which connects to the upper section 33 via a generally frustoconical connecting portion 36 .
  • the valve 27 further has a third section, or lower section 37 which is connected to the middle section 35, here directly.
  • the lower section 37 here has a generally prismatic shape, here triangular base.
  • the lower section 37 has a beveled lower edge 39 which opens from the lower face 31 to a median portion of the lower section 37.
  • the lower section 37 has a beveled upper edge 41 which tapers to connect to the middle portion 27.
  • the lower section 37 has a profile which is part of a circle whose diameter is near, in larger values, the diameter of the frustoconical part of larger diameter of the orifice 11.
  • the valve 27 has a recess 43 in the section upper portion 33, open on the upper face 29.
  • the recess 43 is shaped to allow reception of an end portion of the lower portion 23 A of the rod 23.
  • the recess 43 is wider than the end portion of the lower part 23A.
  • 43 is conformed of so that the end of the lower portion 23A can come into contact with a bottom 44 of the recess 43.
  • the recess 43 is generally frustoconical.
  • the lower portion 23A of the rod 23 has a circular cross section, at least on its end portion. Other axisymmetric or revolution forms can be envisaged.
  • the lower section 37 of the valve 37 is dimensioned so as to pass through the inlet 11 in the manner of a wedge.
  • the lower section 37 of the valve 37 is elastically deformable, at least radially.
  • the lower section 37 can be deformed as it passes through the inlet 11 and then regains its initial state.
  • the deformable behavior of this lower section 37 results from the fact that the valve 27 is made of elastomer.
  • the lower section 37 has a structure that gives it a deformable behavior.
  • the valve 27 is mounted in the upstream portion 9A of the duct 9, with its upper section 33 near the end of the lower portion 23 of the rod 23.
  • the lower section 37 of the valve 27 is close to the inlet 11 duct 9.
  • Figures 3 and 4 show the dispensing member 1 in a first state where the rod 23 is in the rest position while the valve 27 is completely housed in the conduit 9.
  • This first state corresponds in particular to an initial state of a gas cylinder, for example the bottle 101 of Figures 1 and 2. This initial state is prior to filling the reservoir housing 100.
  • the valve 27 rests by gravity at the bottom of the conduit 29 at the inlet 11 thereof.
  • the lower section 37 of the valve 27 is in abutment against the edge of the orifice of the inlet 11, here on the frustoconical portion 110 of this orifice, through the lower edge 39 of this section.
  • the frustoconical portion 110 forms a complete seat surface for the lower section 37 or for the lower edge 39 of this section.
  • the orifice of the inlet 11 is disengaged.
  • An end portion of the lower portion 23A of the rod 23 may be housed in the recess 43 of the valve 27.
  • the free end of the lower portion 23A of the rod 23 is remote from the bottom 44 of the recess 43.
  • This second state corresponds in particular to a filling of the reservoir housing 100, typically by means of a tool that constrains the rod 23 in the partially actuated position. This filling is prior to a first use of a non-refillable gas cylinder.
  • the rod 23 is for example actuated approximately halfway.
  • the valve 19 allows fluid communication between the upstream portion 9A and the downstream portion 9B of the duct 9.
  • the valve 27 is in a position similar to that of the first state with respect to the duct 9.
  • the inlet 11 is disengaged which allows gas to flow in the duct 9 inside the reservoir casing 100.
  • the lower part 23A of the rod 23 is housed in the recess 43 of the valve 27, on an end portion of this lower portion 23A.
  • the free end of the lower part 23 A of the rod 23 is close to the bottom 44 of the recess 43.
  • the actuation of the rod 23 corresponds to the difference in length of the rod 23 housed in the recess 43 between the first and the second state of the dispensing member 1.
  • This third state corresponds to a typical use of a bottle to non-rechargeable gas, wherein a combustion apparatus constrains the rod 23 in this actuating position to full race or so.
  • This position corresponds to a withdrawal of the gas contained in the reservoir casing 100.
  • the rod 23 is about the end of the race.
  • the valve 27 is engaged across the orifice of the inlet 11 of the duct 9, on its median section 35.
  • the valve 27 is free to move relative to the inlet 11, at least in translation along the longitudinal axis of the duct 9, between a position (visible in FIGS. 10 and 11) where the bottom 44 of the recess 43 is in abutment against the free end of the lower portion 23A of the rod 23, and a position (not shown in Figures 10 and 11) where the valve 27 rests via the connecting section 36 at the bottom of the conduit 9 , at the level of the entrance 11.
  • a gas flow is established from the inlet 11 to the outlet 13 of the duct 9. This flow from inside the reservoir casing 100 moves the valve 27 from its rest position to its abutment position, or an intermediate position. The entrance 11 is partially cleared.
  • the frustoconical shape of the recess 43 contributes to the guiding of the end portion of the lower part 23A towards the bottom 44, also in the case of the arching of the valve 27 in the duct 9.
  • This fourth state corresponds in particular to an attempt to reload gas of the reservoir box, after the percussion of the bottle 101.
  • the rod 23 is actuated approximately halfway.
  • the valve 27 is engaged through the inlet 11 of the duct 9, on its median section 35.
  • the valve 27 is free to move relative to the inlet 11, at least in translation along the longitudinal axis of the duct, between its rest position (visible in FIGS. 10 and 11) and a position (not shown) where the lower section 37 of the valve 27 abuts against the end of the body 15, near the inlet 11 of the duct 9.
  • the rod 23 is outside the recess 43.
  • the gas pressure in the upstream portion 9A of the duct 9 corresponds to a filling pressure.
  • the gas pressure inside the tank housing 100 is less than the gas pressure in the upstream portion 9A.
  • This pressure difference constrains the valve 27 in its rest position, where its connecting portion 36 rests on the frustoconical portion 110 of the inlet 11 or on the rounded portion 114 thereof.
  • This frustoconical or rounded portion forms a complete seat for the connecting portion 36.
  • This connecting portion acts as a sealing surface, which prevents the gas present in the upstream portion 9A from passing through the inlet 11.
  • Figures 16 to 18 show that the recess 43 has a shape that corresponds to the end portion of the lower portion 23 of the rod 23. This correspondence of shape is such that the end portion of the lower portion 23A can be engaged in the recess 43 so as to secure the valve 27 and the rod 23.
  • the recess 43 has a prismatic shape, while the lower part 23A of the rod 23 has a circular cross section, at least on the end portion which engages in the recess 43.
  • the recess 43 is slightly flared in the direction of the upper face 29 of the valve 27, which contributes to securing the rod 23 and the valve 27.
  • the valve 27 can be pre-mounted on the lower portion 23A of the rod 23 which protrudes from the valve body 21. This operation can be performed upstream of the production, which reduces the assembly time of the organ distributor 1 and simplify the production line.
  • the lower section 37 of the valve 27 has a frustoconical shape which narrows towards the lower face 31 of this valve 27.
  • FIG. 14 and 15 and 19 and 20 show that in the first and second state of the distributor member 1, the valve 27 is secured to the lower portion 23 of the rod 23. The valve 27 is suspended in the upstream portion 9A of the conduit 9, away from the inlet 11 thereof. Entry 11 is free.
  • Figures 14 and 15 show that the valve 27 is remote from the inlet 11 when the rod 23 is at rest.
  • Figures 19 and 20 show that the valve 27 is close to this inlet 11 when the rod 23 is partially actuated.
  • FIGS. 21 and 22 show that in the third state of the dispensing member 1, the valve 27 is integral with the rod 23 and is engaged through the inlet 11 of the conduit 9.
  • the connecting section 26 is away from the entry 11.
  • FIGS. 23 and 24 show that in the fourth state of the dispensing member 1, the valve 27 is detached from the rod 23.
  • the valve 27 is free to move between a rest position (visible in FIGS. 23 and 24) similar to that of FIGS. 3 to 13 and a position (not shown) in which the valve 27 abuts against the free end of the rod 23 or the end of the body 15 via the shoulder surface 38.
  • Figures 25 to 27 show an alternative embodiment of the valve 27 of Figures 3 to 13 wherein the lower section 37 thereof is split longitudinally, here into three angular segments.
  • the slots give the lower section 37 of the valve 27 elastically deformable behavior, mainly radially. This facilitates the passage of the lower section 37 of the valve 27 through the inlet 11 by increasing the flexibility of the lower section 37 of the valve 27.
  • the slots further increase the passage section of the gas contained in the reservoir housing 100.
  • the valve 27 has just described a dispensing member 1 equipped with an anti-filling device consisting of the inlet 11 of the conduit 9 and the valve 27.
  • the valve 27 has a lower section 37 which is shaped in conjunction with the inlet 11 of the conduit 9 so as to pass therethrough under the effect of actuation of the rod 23 of the valve 19. This lower section 37 can be seen as an engagement portion of the valve 27.
  • the inlet 11 has a complete seat surface 110 for a sealing surface of the valve 27, here corresponding to the connecting section 36 of the valve 27.
  • This connecting section 36 can be seen as a sealing portion of the valve 27 When the sealing surface of the valve 27 is on the seat of the inlet 11, the latter is closed off.
  • the upper face 29 of the valve 29 can be seen as a base, through which the actuating rod 23 activates the anti-filling mechanism. Activation of this mechanism corresponds to the passage of the lower section 37 through the inlet 11 of the duct 9.
  • the duct 9 has a conventional configuration.
  • the duct 9 is devoid of any seat surface for the valve 27 other than that located at its inlet 11.
  • the duct 19 is rectilinear, and constant profile. This makes the manufacture of this conduit almost as simple and inexpensive as conventional dispensing valve conduits, lacking an anti-filling mechanism.
  • the frustoconical surface 110 acts as a seat for the sealing surface of the valve 27. It can also act as a seat for the lower section 37 of this valve, before activation of the anti-filling mechanism. As a result, if appropriate, the dispenser member 1 operates with a single seat surface. This facilitates the manufacture. This surface can be made as a complete seat, which further facilitates the manufacture.
  • valve 27 comprising a lower engagement section 37, an upper percussion section 33, and a connecting section 36 which acts as a sealing section, allows a single seat surface at the inlet 11.
  • configuration reduces the duct 9, and the inner portion 15 of the body 3, which reduces material costs and machining times.
  • the valve 27 has a generally axisymmetric configuration or revolution which facilitates the manufacture, particularly in comparison with the ball mechanisms or the like.
  • the valve 27, in that it slides inside the conduit, can be seen as a slider or a slider.
  • the dispensing member is not limited to the embodiments described below. And especially : - Although it has been described a recess 43 which allows the free end of the actuating rod 23 to press against the bottom 44 of this recess 43, a similar operation of the dispensing member 1 can be obtained with a recess 43 which allows this rod to press on its lateral part.
  • valve 27 which, when the bottle is used after engagement of the lower section 37 of the valve 27 abuts against the free end of the lower portion 23 of the rod 23.
  • the valve 27 can be retained at the inlet 11 of the duct 9, against the lower face 5, through the upper edge of its lower section 37 or its shoulder 38.
  • the corresponding surfaces act as surfaces In practice, these surfaces make it possible to ensure that the lower section 37 of the valve 27 remains irreversibly engaged through the inlet 11 of the duct 9, even in the case where the rod 23 is that little operated. This may correspond, for example, to a gas combustion apparatus equipped with a short rod.
  • valve 27 whose upper section 33 is generally cylindrical. This could also be done prismatically and more generally axisymmetric. Even more generally, any profile that allows this upper section 33 to slide in the conduit 9 allowing a gas passage may be suitable. If necessary fins may be provided to guide this section and the valve 27 in translation.
  • the valve 27 may be devoid of upper section 33. It is important that the valve 27 carries a sealing surface as the connecting surface 36 for example homologous to a seat surface at the inlet 11 of the conduit 9 .
  • a frustoconical or prismatic lower section 37 with a triangular base has been described, but other embodiments may be envisaged.
  • these are prismatic shapes with regular or axisymmetric bases.
  • the usable forms allow above all the lower section 37 to cross the orifice of the inlet 11 and the gas contained in the tank housing to raise the valve 27 out of the sealing seat.
  • the usable shapes leave free part of the section of the inlet 11 free for a gas passage while allowing a support on the edge of the orifice of the inlet 11.
  • the embodiments of the lower section 37 have been described in connection with an inlet 11 having a circular orifice. These shapes can be adapted to holes of different shape.
  • the lower section 37 may have a generally polygonal profile, the polygon of which is inscribed, at least partially in a circle of diameter corresponding to the shape of the inlet 11.
  • the profile may be such that at least some of the vertices of the polygon are connected by curved, in particular concave, portions.
  • valve 27 capable of resting, under the effect of gravity, the inlet 11 of the duct 9. This position of the valve 27 relative to the duct 9 is heard when the dispensing member or the bottle is in a position of the bottle such that the distributor member is in height relative to the bottom of the tank housing.
  • the sealing surface in particular the connecting surface 36, bears against the inlet 11 of the duct, regardless of the relative position of the distributor member 1 with respect to the bottom of the reservoir casing 101.
  • a reservoir housing 101 has been described adapted to liquefied petroleum gas, or LPG, pure or in mixture. Some standards provide that the non-refillable gas cylinder tank housings must withstand pressures of the order of 250 bars at 65 ° C. Such pressures are much higher than the pressures encountered in the case of LPG gas.
  • the dispensing member 1 is not necessarily intended to be usable throughout the range of pressures provided by the standards.
  • a valve 27 split axially, at least on a portion corresponding to its engagement section 37.

Abstract

Une bouteille à gaz non rechargeable comprend un boîtier réservoir (100) du gaz comprimé, liquéfié ou dissous. Un distributeur (1) est monté sur le boîtier réservoir (100). Il comprend un conduit rectiligne (9) avec une entrée (11) dans le boîtier réservoir (100) et une sortie (13) en dehors de celui-ci. Une valve (19) généralement axisymétrique est montée dans le conduit rectiligne (9). Elle comprend une tige de commande (23) mobile axialement. Un mécanisme anti-remplissage est activable par déplacement la tige de commande (23). Il comprend un clapet (27) généralement axisymétrique, avec une section d'étanchéité (36) et une section d'engagement éloignées axialement l'une de l'autre. Le clapet (27) est disposé dans le conduit rectiligne (9) avec sa section d'étanchéité (36) à proximité de la valve (19). Une surface de siège homologue de la section d'étanchéité du clapet (27) est ménagée à l'entrée (11) du conduit rectiligne (9). Le mécanisme anti-remplissage présente un état inactif où la section d'engagement (37) du clapet (27) se trouve entre l'entrée (11) du conduit (9) et la valve (19), et un état actif où la section d'étanchéité (36) et la section d'engagement se trouvent de part et d'autre de l'entrée (11) tandis que le clapet (27) est libre de se déplacer depuis une position de repos où sa section d'étanchéité coopère avec ladite surface homologue du conduit.

Description

Bouteille à gaz non rechargeable protégée contre le remplissage
L'invention a trait à un conteneur à gaz non rechargeable, et plus particulièrement à une bouteille à gaz non rechargeable du type comprenant un boîtier réservoir métallique apte à contenir du gaz comprimé, liquéfié ou dissous, et un organe de distribution de gaz, solidaire de ce réservoir. L'invention concerne également un organe de distribution de gaz pour une telle bouteille.
Les conteneurs à gaz non rechargeables sont largement utilisés pour alimenter en gaz des appareils à combustion de toutes sortes, par exemple des chalumeaux.
Ces conteneurs sont commercialisés pleins, et ne sont pas destinés à être à nouveau remplis après utilisation : une fois vides, ces conteneurs sont généralement traités comme déchets et ne font l'objet d'aucune collecte spécifique.
L'on recherche des conteneurs de conception toujours plus simple afin d'en faciliter la fabrication et d'en diminuer le coût.
Les conteneurs à gaz non rechargeables sont fabriqués en grandes, voire très grandes, séries. Toute simplification dans leur conception entraîne d'importantes conséquences économiques.
La technique distingue plusieurs types de conteneurs à gaz non rechargeables. Les conteneurs perforables, que l'on appelle aussi "cartouches perforables", se présentent sous la forme d'un boîtier réservoir fait d'une enveloppe métallique en forme générale de cylindre, avec une paroi latérale et un sommet, et d'un fond fixé sur l'enveloppe, généralement par sertissage. Le remplissage de la cartouche se fait par le dessous de l'enveloppe, avant fixation du fond. Les appareils à combustion compatibles avec les cartouches perforables sont dotés d'un axe de perforation, que l'on désigne parfois "percuteur" dans la technique. Au premier usage de la cartouche, l'axe perfore l'enveloppe, sur le sommet de celle-ci, ce qui libère le gaz du réservoir.
Les cartouches perforables présentent des conceptions parmi les plus simples. Ceci assure des coûts de fabrication très faibles. Généralement dépourvues de dispositif obturateur, ces cartouches ne peuvent être déconnectées de l'appareil sans se vider de leur gaz. Les cartouches perforables sont parfois équipées d'un dispositif limiteur de fuite, qui s'active lors d'une déconnection accidentelle de l'outil. Les limiteurs de fuite sont obligatoires en Europe depuis 2015.
Les cartouches dites "à valve", aussi désignées "boîtiers aérosols", comprennent un boîtier réservoir qui peut être réalisé de manière analogue aux cartouches perforables, à la différence que le sommet de l'enveloppe présente une ouverture centrale. Ces cartouches comprennent une valve fixée au réservoir, en travers de l'ouverture, de manière irréversible, généralement par sertissage.
Les cartouches à valve sont plus coûteuses à fabriquer. Cependant, à la déconnexion de l'appareil à combustion, la valve obture l'ouverture, sans que le réservoir ne se vide. Les cartouches à valve pourraient être remplies de manière analogue aux cartouches perforables. On préfère généralement les remplir par le sommet, à travers l'ouverture, avant fixation de la valve. Le remplissage se fait à une température très basse, où le gaz se trouve à l'état liquide. Très peu de gaz se trouve perdu par vaporisation. Une fois vide, une cartouche à valve pourrait être à nouveau remplie, autrement dit rechargée en gaz, par l'intermédiaire de la valve. Le faible coût d'une telle cartouche et la difficulté d'un rechargement font qu'en pratique, cela ne se fait pas. D'ailleurs, les cartouches à valve sont presque toujours dépourvues de mécanisme anti-remplissage, alors que tout rechargement est proscrit.
Les cartouches perforables et les cartouches à valve conviennent uniquement à des pressions de gaz assez faibles, de l'ordre de 11 bars ou inférieures à 50 degrés Celsius. Une telle pression exclut en pratique certaines compositions gazeuses. Pour des pressions plus élevées, on utilise des conteneurs de type "bouteilles à clapet", aussi appelés "bouteilles à valve". Les bouteilles à valve comprennent un boîtier métallique qui forme un réservoir à gaz. Le boîtier réservoir est généralement en deux parties comprenant chacune une enveloppe avec une paroi latérale généralement cylindrique et un sommet en forme de calotte, attaché à la paroi latérale. Les deux parties du boîtier sont emboîtées l'une dans l'autre, sur la moitié de leur hauteur environ, et fixées dans cette position mutuelle, généralement par brasage ou soudage. Il existe aussi des bouteilles dont le boîtier réservoir est réalisé d'un seul tenant. C'est notamment le cas lorsque l'enveloppe du boîtier est réalisée en aluminium.
Les bouteilles à valve comprennent un organe distributeur qui est fixé de manière irréversible au boîtier réservoir, généralement par brasage. L'organe distributeur comprend un conduit rectiligne dont une entrée se situe dans le boîtier réservoir et une sortie en dehors de celui-ci. L'organe distributeur comprend également une valve, montée dans le conduit rectiligne de manière à contrôler le passage du gaz à travers ce dernier. Cette valve comprend un corps, fixe par rapport au conduit, et une tige de commande mobile par rapport au corps. La tige peut être actionnée depuis une position de repos où la valve obture le conduit rectiligne à une position où la valve libère le conduit en question.
La tige se trouve actionnée lorsqu'un appareil à combustion est connecté à la bouteille. À la déconnexion de l'appareil à combustion, la tige retrouve sa position de repos où la valve obture le conduit rectiligne.
Les bouteilles à valve sont généralement remplies après installation de l'organe distributeur et par l'intermédiaire de celui-ci.
Un outil de remplissage est inséré dans l'organe distributeur. L'outil actionne la tige de commande de la valve. La valve libère le conduit rectiligne, ce qui permet à un flux de gaz d'atteindre l'intérieur du boîtier réservoir. Au retrait de l'outil de remplissage, la tige de commande retrouve sa position de repos. La tige conserve cette position repos jusqu'au premier usage de la bouteille, que l'on appelle "percussion" dans la technique. Les bouteilles à valve sont beaucoup plus coûteuses à fabriquer que les cartouches.
Une fois vide, une bouteille à valve pourrait être rechargée, par l'utilisateur par exemple. Ceci n'est pas souhaitable, en particulier pour des raisons de sécurité.
C'est pourquoi les bouteilles à valve sont de plus en plus souvent équipées d'un mécanisme anti-remplissage. Ce mécanisme s'active de préférence à la percussion de la bouteille, lorsque l'on connecte l'appareil. Ceci permet d'empêcher tout rechargement en autorisant un rajout de gaz lors du remplissage de la bouteille en usine. L'activation du mécanisme anti-remplissage se fait généralement par l'actionnement de la tige de commande de la valve.
On connaît ainsi par EP 1 421 304 Bl un dispositif anti-remplissage comprenant une bille en élastomère logée dans le conduit rectiligne de l'organe de distribution, entre la valve et l'entrée du conduit. Ce dernier présente deux surfaces conformées en sièges pour la bille : l'une, à l'entrée du conduit, forme un siège complet tandis que la bille obture le conduit, l'autre, intercalée entre la valve et l'entrée, forme un siège partiel qui retient la bille en autorisant un passage de gaz.
Au remplissage initial, l'outil de remplissage actionne la tige de commande sur une courte course. La bille se trouve sur son siège partiel. Le gaz peut atteindre le réservoir. Au premier usage, l'appareil à combustion actionne la tige de commande sur une course complète. La tige pousse la bille au-delà de son siège partiel. Sous l'effet de la gravité, la bille se trouve à proximité de son siège complet. Le flux de gaz éloigne la bille du siège complet. Le conduit est libéré. Dans la direction de remplissage, au contraire, le flux de gaz appuie la bille contre le siège total. Le conduit est obturé.
Ce dispositif est complexe et coûteux à fabriquer.
L'invention cherche à améliorer l'existant. La bouteille à gaz non rechargeable proposée comprend un boîtier réservoir apte à contenir du gaz sous pression, et un organe de distribution, monté sur le boîtier réservoir. L'organe de distribution comprend un conduit rectiligne comprenant une entrée dans le boîtier réservoir et une sortie en dehors de celui-ci, une valve généralement axisymétrique montée dans le conduit rectiligne et comprenant une tige de commande mobile axialement, et un mécanisme anti-remplissage activable par déplacement la tige de commande. Le mécanisme anti-remplissage comprend un clapet généralement axisymétrique, présentant une section d'étanchéité et une section d'engagement éloignées axialement l'une de l'autre, ledit clapet étant disposé dans le conduit rectiligne de manière que la section d'étanchéité se trouve à proximité de la valve et une surface de siège homologue de la section d'étanchéité du clapet ménagée à l'entrée du conduit rectiligne. Le mécanisme anti-remplissage présente un état inactif où la section d'engagement du clapet se trouve entre l'entrée du conduit et la valve, et un état actif où la section d'étanchéité et la section d'engagement se trouvent de part et d'autre de l'entrée tandis que le clapet est libre de se déplacer depuis une position de repos où sa section d'étanchéité coopère avec ladite surface homologue du conduit.
L'organe de distribution de gaz proposé comprend un conduit rectiligne comprenant une entrée et une sortie. Une valve généralement axisymétrique est montée dans le conduit rectiligne et comprend une tige de commande mobile axialement. Un mécanisme antiremplissage est activable par déplacement la tige de commande. Ce mécanisme antiremplissage comprend un clapet généralement axisymétrique, présentant une section d'étanchéité et une section d'engagement éloignées axialement l'une de l'autre, ledit clapet étant disposé dans le conduit rectiligne de manière que la section d'étanchéité se trouve à proximité de la valve. Une surface de siège, homologue de la section d'étanchéité du clapet, est ménagée à l'entrée du conduit rectiligne. Le mécanisme anti-remplissage présente un état inactif où la section d'engagement du clapet se trouve entre l'entrée du conduit et la valve, et un état actif où la section d'étanchéité et la section d'engagement se trouvent de part et d'autre de l'entrée tandis que le clapet est libre de se déplacer depuis une position où sa section d'étanchéité coopère avec ladite surface homologue du conduit. La bouteille et l'organe distributeur proposés comprennent une unique surface d'étanchéité située à l'entrée du conduit. Cette surface peut être active quel que soit l'état d'activation du mécanisme anti-remplissage. Cette surface peut servir de siège pour le clapet avant activation du mécanisme anti-remplissage, en particulier lors du remplissage initial du boîtier réservoir. Cela simplifie considérablement la fabrication de la bouteille et de l'organe distributeur. Cela réduit en outre l'encombrement de ce dernier.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente une bouteille à gaz non rechargeable, vue de face ;
- la figure 2 représente la bouteille de la figure 1, vue en coupe selon une ligne II-II ; - la figure 3 représente un organe distributeur de gaz pour la bouteille de la figure 1, vu en coupe longitudinale ;
- la figure 4 représente un agrandissement partiel de l'organe de la figure 3 ; - la figure 5 montre un clapet pour l'organe de distribution de la figure 1, vu en perspective ;
- les figures 6 et 7 montrent le clapet de la figure 5, vu respectivement de face et de dessus ;
- les figures 8 et 9 sont analogues aux figures 3 et 4 respectivement et montrent l'organe distributeur dans un état de fonctionnement différent;
- les figures 10 et 11 sont analogues aux figures 3 et 4 respectivement et montrent l'organe distributeur dans un état de fonctionnement différent ;
- les figures 12 et 13 sont analogues aux figures 3 et 4 respectivement et montrent l'organe distributeur dans un état de fonctionnement différent ; - les figures 14 à 24 sont analogues aux figures 3 à 13 respectivement et montrent une variante d'organe distributeur pour la bouteille de la figure 1 ; - les figures 25 à 27 sont analogues aux figures 5 à 7 et montrent une variante de clapet pour l'organe distributeur des figures 3 et 4.
Les dessins contiennent des éléments de caractère certain. Ils pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
On fait référence aux figures 1 et 2.
Elles montrent un conteneur à gaz sous la forme d'une bouteille à gaz non rechargeable 101. La bouteille 101 comprend un boîtier réservoir 100 métallique, capable de contenir du gaz sous pression et un organe distributeur 1, monté sur le boîtier réservoir 100.
Le boîtier réservoir 100 est adapté pour recevoir, entre autres, du gaz de pétrole liquéfié, en particulier du propane, du butane ou du propylène, pur ou en tant que mélange de gaz de pétrole liquéfié. Le cas échéant il peut recevoir tout gaz ou mélange de gaz comprimé, liquéfié ou dissous.
Le boîtier réservoir 100 se présente sous la forme d'une enveloppe métallique généralement cylindrique. Cette enveloppe est ici réalisée par assemblage mutuel d'une coquille supérieure 102 et d'une coquille inférieure 103, chacune en forme générale de cylindre droit et fermée à l'une de ses extrémités par une calotte sphérique. L'assemblage de la coquille supérieure 102 et de la coquille inférieure 103 se fait en leur extrémité ouverte, typiquement par brasage. L'organe distributeur 1 est fixé à l'enveloppe, sur la calotte de la coquille supérieure 102, typiquement par brasage. Le boîtier réservoir 100 comprend en outre un pied 104, qui reçoit la calotte de la coquille inférieure 103. Le pied 104 est fixé à la coquille inférieure 103, typiquement par brasage. Le pied 104 se présente sous la forme d'un réceptacle à fond plat, en forme générale de cylindre droit, dont le diamètre correspond à celui de la coquille inférieure 103.
On fait référence aux figures 3 et 4.
Elles montrent un organe de distribution de gaz, ou organe distributeur 1, à usage en particulier dans la bouteille 101 des figures 1 et 2.
L'organe distributeur 1 comprend un corps 3 généralement axisymétrique avec une première face terminale, ou face d'extrémité intérieure 5, et une seconde face terminale, opposée à la première, ou face d'extrémité extérieure 7.
Le corps 3 est percé d'un conduit 9. Le conduit 9 s'étend de manière rectiligne selon l'axe du corps 3. Le conduit 9 débouche sur la face d'extrémité intérieure 5 en un premier orifice qui forme une entrée 11 et sur la face d'extrémité extérieure 7 en un second orifice qui forme une sortie 13.
Le corps 3 présente une première section axiale, ou portion intérieure 15, et une seconde portion axiale, ou portion extérieure 17, qui prolonge la portion intérieure 15. La face extérieure 7 correspond à une face libre de la portion extérieure 17, opposée à la portion intérieure 15. La face d'entrée 5 correspond à une face libre de la portion intérieure 15, opposée à la portion extérieure 17.
L'organe distributeur 1 se fixe sur un réservoir de gaz, par exemple le boîtier réservoir 100 des figures 1 et 2, dans une position telle que la portion intérieure 15 du corps 3 se trouve à l'intérieur de ce réservoir tandis que la portion extérieure 17 se trouve à l'extérieur du boîtier réservoir 100.
Le conduit 9 permet une circulation du gaz contenu dans le boîtier réservoir 100, de son entrée 11, qui se trouve à l'intérieur du réservoir, à sa sortie 13, qui se trouve à l'extérieur.
La portion intérieure 15 présente une allure générale de cylindre droit et allongé. L'organe 1 comprend en outre une valve 19 montée à l'intérieur du conduit 9 de manière à contrôler un passage de gaz entre une partie amont 9A du conduit 9, située entre l'entrée 11 et la valve 19, et une partie aval 9B située entre la valve 19 et la sortie 13. La valve 19 présente une allure générale de révolution. La valve 19 est disposée dans le conduit 9 selon l'axe longitudinal du conduit 9.
La valve 19 comprend un corps de valve 21 allongé et une tige de commande 23 mobile axialement par rapport au corps de valve 21. La tige 23 peut être actionnée depuis une position de repos, représentée sur les figures 3 et 4, où la valve 19 empêche toute circulation de gaz entre la partie amont 9A et la partie aval 9B du conduit 9, à une position contrainte, ou actionnée, où cette valve 19 autorise une telle circulation.
La tige 23 dépasse du corps de valve 21 d'une portion inférieure 23 A dans la partie amont 9 A et d'une portion supérieure 23B dans la partie aval 9B. La longueur relative de la portion inférieure 23 A et de la portion supérieure 23B est fonction de l'actionnement de la tige 23. C'est lorsque la tige 23 est au repos que la portion inférieure 23 A est la plus courte. C'est lorsque la tige 23 est actionnée à bout de course que la portion inférieure 23 A est la plus longue. La valve 19 est fixée à l'intérieur du conduit 9. Ici, cette fixation se fait par vissage, par coopération d'une portion filetée 25 du corps de valve 21 et d'une portion taraudée (non référencée) du conduit 9.
L'organe 1 comprend en outre un clapet 27, disposé dans la partie amont 9A du conduit 9. Le clapet 27 est généralement axisymétrique.
L'entrée 11 du conduit 9 est ici formée d'un orifice ménagé dans une paroi terminal du corps 3. La section transversale de l'entrée 11 est restreinte par rapport à la section transversale du conduit 9, au moins à proximité de l'entrée 11 de celui-ci.
Ici, l'orifice de l'entrée 11 est conformé en une partie généralement tronconique 110 qui s'ouvre sur le conduit 9 et une partie cylindrique droite 112 qui débouche sur la face inférieure 5 et se raccorde à la partie tronconique 110, ici en un bord arrondi 114. Le conduit 9 est par exemple réalisé en tant qu'alésage du corps 15. L'orifice de l'entrée 11 est conformé en une portion terminale de l'alésage, par rétrécissement progressif. On fait référence aux figures 5 à 7.
Elles montrent le clapet 27 seul.
Le clapet 27 présente une première face d'extrémité, ou face supérieure 29, et une seconde d'extrémité, ou face inférieure 31, opposée à la face supérieure 29.
Axialement, le clapet 27 comprend une première section, ou section supérieure 33 généralement cylindrique et une seconde section, ou section médiane 35, généralement cylindrique, qui se raccorde à la section supérieure 33 par l'intermédiaire d'une portion de raccordement 36 généralement tronconique.
Le clapet 27 présente encore une troisième section, ou section inférieure 37 qui se raccorde à la section médiane 35, ici directement. La section inférieure 37 présente ici une forme généralement prismatique, ici de base triangulaire.
La section inférieure 37 présente un bord inférieur 39 biseauté qui s'ouvre depuis la face inférieure 31 jusqu'à une portion à peu près médiane de la section inférieure 37. La section inférieure 37 présente un bord supérieur 41 biseauté qui se rétrécit jusqu'à se raccorder à la portion médiane 27.
La section inférieure 37 présente un profil qui s'inscrit dans un cercle dont le diamètre est voisin, par valeurs supérieures, du diamètre de la partie tronconique de plus grand diamètre de l'orifice 11. Le clapet 27 présente un évidement 43 dans la section supérieure 33, ouvert sur la face supérieure 29. L'évidement 43 est conformé de manière à permettre une réception d'une portion terminale de la partie inférieure 23 A de la tige 23. L'évidement 43 est plus large que la portion terminale de la partie inférieure 23A. Ici, l'évidemment 43 est conformé de manière que l'extrémité de la partie inférieure 23A puisse venir en contact avec un fond 44 de l'évidement 43. Ici l'évidement 43 est généralement tronconique. La partie inférieure 23A de la tige 23 présente une section transversale circulaire, au moins sur sa portion terminale. D'autres formes axisymétriques ou de révolution peuvent être envisagées.
La section inférieure 37 du clapet 37 est dimensionnée de manière à pouvoir traverser l'entrée 11 à la manière d'un coin. Ici, la section inférieure 37 du clapet 37 est déformable élastiquement, au moins radialement. La section inférieure 37 peut se déformer au moment de traverser l'entrée 11 puis regagner son état initial. Ici, le comportement déformable de cette section inférieure 37 résulte du fait que le clapet 27 est réalisé en élastomère. En variante, seule la section inférieure 37 de ce clapet 27 est réalisée en élastomère. Encore en variante, la section inférieure 37 présente une structure qui lui confère un comportement déformable. Le clapet 27 se monte dans la partie amont 9A du conduit 9, avec sa section supérieure 33 à proximité de l'extrémité de la partie inférieure 23 A de la tige 23. La section inférieure 37 du clapet 27 est proche de l'entrée 11 du conduit 9.
Les figures 3 et 4 montrent l'organe distributeur 1 dans un premier état où la tige 23 se trouve en position de repos tandis que le clapet 27 est entièrement logé dans le conduit 9. Ce premier état correspond en particulier à un état initial d'une bouteille à gaz, par exemple la bouteille 101 des figures 1 et 2. Cet état initial est préalable au remplissage du boîtier réservoir 100. Le clapet 27 repose par gravité au fond du conduit 29, à l'entrée 11 de celui-ci. La section inférieure 37 du clapet 27 est en appui contre le bord de l'orifice de l'entrée 11, ici sur la partie tronconique 110 de cet orifice, par l'intermédiaire du bord inférieur 39 de cette section. La partie tronconique 110 forme une surface de siège complet pour la section inférieure 37 ou pour le bord inférieur 39 de cette section. L'orifice de l'entrée 11 est dégagé. Une portion terminale de la partie inférieure 23A de la tige 23 peut être logée dans l'évidement 43 du clapet 27. L'extrémité libre de la partie inférieure 23 A de la tige 23 est éloignée du fond 44 de l'évidement 43. On fait référence aux figues 8 et 9
Elles montrent l'organe distributeur 1 dans un second état où la tige 23 se trouve partiellement actionnée et le clapet 27 est entièrement logé dans le conduit 9. Ce second état correspond en particulier à un remplissage du boîtier réservoir 100, typiquement au moyen d'un outil qui contraint la tige 23 en position partiellement actionnée. Ce remplissage est préalable à un premier usage d'une bouteille à gaz non rechargeable.
La tige 23 est par exemple actionnée à peu près à mi-course. La valve 19 autorise une communication fluidique entre la partie amont 9 A et la partie aval 9B du conduit 9.
Le clapet 27 se trouve dans une position analogue à celle du premier état par rapport au conduit 9. L'entrée 11 est dégagée ce qui permet à du gaz de circuler dans du conduit 9 à l'intérieur du boîtier réservoir 100. La partie inférieure 23A de la tige 23 est logée dans l'évidement 43 du clapet 27, sur une portion terminale de cette partie inférieure 23A. L'extrémité libre de la partie inférieure 23 A de la tige 23 est proche du fond 44 de l'évidement 43.
L' actionnement de la tige 23 correspond à la différence de longueur de la tige 23 logée dans l'évidement 43 entre le premier et le second état de l'organe distributeur 1.
On fait référence aux figures 10 et 11.
Elles montrent l'organe distributeur 1 dans un troisième état où la tige 23 est presque totalement actionnée et le clapet 27 est engagé à travers l'entrée 11 de l'orifice 9. Ce troisième état correspond à un usage typique d'une bouteille à gaz non rechargeable, dans lequel un appareil de combustion contraint la tige 23 dans cette position d' actionnement à pleine course ou à peu près. Cette position correspond à un soutirage du gaz contenu dans le boîtier réservoir 100.
La tige 23 est à peu près en fin de course. Le clapet 27 est engagé en travers de l'orifice de l'entrée 11 du conduit 9, sur sa section médiane 35.
Le clapet 27 est libre de se déplacer par rapport l'entrée 11, au moins en translation selon l'axe longitudinal du conduit 9, entre une position (visible sur les figures 10 et 11) où le fond 44 de l'évidement 43 est en butée contre l'extrémité libre de la partie inférieure 23A de la tige 23, et une position (non représentée sur les figures 10 et 11) où le clapet 27 repose par l'intermédiaire de la section de raccordement 36 au fond du conduit 9, au niveau de l'entrée 11.
Un flux de gaz s'établit de l'entrée 11 à la sortie 13 du conduit 9. Ce flux depuis l'intérieur du boîtier réservoir 100 déplace le clapet 27 de sa position de repos à sa position de butée, ou une position intermédiaire. L'entrée 11 est partiellement dégagée.
Entre l'état de l'organe distributeur 1 des figures 8 et 9 et celui des figures 10 et 11, un premier actionnement de la tige 23 à pleine course, ou à peu près, a provoqué l'engagement du clapet 27 à travers l'entrée 11, ici par l'intermédiaire d'un appui de l'extrémité de la portion inférieure 23A de cette dernière sur le fond 44 de l'évidement 43 du clapet 27.
La forme tronconique de l'évidement 43 contribue au guidage de la portion terminale de la partie inférieure 23A vers le fond 44, y compris en cas d'arcboutement du clapet 27 dans le conduit 9.
L'engagement du clapet 27 à travers l'entrée 11 résulte d'un passage de la section inférieure 37 à travers l'entrée 11 sous contrainte de la tige d' actionnement 23. Ce passage est facilité par la forme tronconique de la partie 110 et par la forme biseautée du bord inférieur 39 de cette section inférieure 37. Ce passage est encore facilité par la forme arrondie du bord 114. On fait référence aux figures 12 et 13.
Elles montrent l'organe distributeur 1 dans un quatrième état où la tige 23 se trouve dans une position d'actionnement partiel et le clapet 27 est engagé à travers l'entrée 11. Ce quatrième état correspond en particulier à une tentative de rechargement en gaz du boîtier réservoir, postérieurement à la percussion de la bouteille 101.
Comme sur la figure 2, la tige 23 est actionnée à peu près à mi-course. Le clapet 27 est engagé à travers l'entrée 11 du conduit 9, sur sa section médiane 35.
Le clapet 27 est libre de se déplacer par rapport l'entrée 11, au moins en translation selon l'axe longitudinal du conduit, entre sa position de repos (visible sur les figures 10 et 11) et une position (non représentée) où la section inférieure 37 du clapet 27 vient en butée contre l'extrémité du corps 15, à proximité de l'entrée 11 du conduit 9.
La tige 23 se trouve en dehors de l'évidement 43.
La pression du gaz dans la partie amont 9A du conduit 9 correspond à une pression de remplissage. La pression du gaz à l'intérieur du boîtier réservoir 100 est inférieure à la pression du gaz dans la partie amont 9A. Cette différence de pression contraint le clapet 27 dans sa position de repos, où sa portion de raccordement 36 repose sur la partie tronconique 110 de l'entrée 11 ou sur la partie arrondie 114 de celui-ci. Cette partie tronconique ou arrondie forme un siège complet pour la portion de raccordement 36. Cette portion de raccordement agit comme une surface d'étanchéité, qui interdit au gaz présent dans la partie amont 9A de traverser l'entrée 11.
On fait référence aux figures 14 à 24.
Elles montrent une variante de réalisation de l'organe distributeur 1. Cette variante de réalisation se distingue de celle des figures 3 à 13 par la forme du clapet 27.
Les figures 16 à 18 montrent que l'évidement 43 présente une forme qui correspond à la portion d'extrémité de la partie inférieure 23 A de la tige 23. Cette correspondance de forme est telle que la portion d'extrémité de la portion inférieure 23A peut être engagée dans l'évidement 43 de manière à solidariser le clapet 27 et la tige 23.
Ici, l'évidement 43 présente une allure prismatique, tandis que la partie inférieure 23A de la tige 23 présente une section transversale circulaire, au moins sur la portion terminale qui s'engage dans l'évidement 43. L'évidement 43 est légèrement évasé en direction de la face supérieure 29 du clapet 27, ce qui contribue à solidariser la tige 23 et le clapet 27.
Le clapet 27 peut être pré-monté sur la portion inférieure 23A de la tige 23 qui dépasse du corps de valve 21. Cette opération peut être réalisée en amont de la production, ce qui permet de réduire le temps d'assemblage de l'organe distributeur 1 et de simplifier la ligne de production.
La section inférieure 37 du clapet 27 présente une forme tronconique qui se rétrécie en direction de la face inférieure 31 de ce clapet 27.
Cette section inférieure 37 se raccorde à la section médiane 35 en formant un épaulement 38. Cet épaulement est agencé de manière à pourvoir traverser l'entrée 11. Les figures 14 et 15 et 19 et 20 montrent que dans le premier et le second état de l'organe distributeur 1, le clapet 27 est solidaire de partie inférieure 23 A de la tige 23. Le clapet 27 est suspendu dans la partie amont 9A du conduit 9, à l'écart l'entrée 11 de celui-ci. L'entrée 11 est libre. Les figures 14 et 15 montrent que le clapet 27 est éloigné de l'entrée 11 lorsque la tige 23 est au repos. Les figures 19 et 20 montrent que le clapet 27 est proche de cette entrée 11 lorsque la tige 23 est partiellement actionnée.
Les figures 21 et 22 montrent que dans le troisième état de l'organe distributeur 1, le clapet 27 est solidaire de la tige 23 et se trouve engagé à travers l'entrée 11 du conduit 9. La section de raccordement 26 est éloignée de l'entrée 11. Les figures 23 et 24 montrent que dans le quatrième état de l'organe distributeur 1, le clapet 27 est désolidarisé de la tige 23. Le clapet 27 est libre de se déplacer entre une position de repos (visible sur les figures 23 et 24) analogue à celle des figures 3 à 13 et une position (non représentée) où le clapet 27 est en butée contre l'extrémité libre de la tige 23 ou l'extrémité du corps 15 par l'intermédiaire de la surface d'épaulement 38.
Entre le troisième et le quatrième état, la déconnexion de l'appareil à combustion a provoqué un retour de la tige 23 à sa position de repos tandis que la surface d'épaulement 38 du clapet 27 est venue buter contrer l'extrémité du corps 15. Le clapet s'est alors désolidarisé de la tige 23.
Les figures 25 à 27 montrent une variante de réalisation du clapet 27 des figures 3 à 13 dans laquelle la section inférieure 37 de celui-ci est fendue longitudinalement, ici en trois segments angulaires. Les fentes confèrent à la section inférieure 37 du clapet 27 un comportement déformable élastiquement, principalement radialement. Ceci facilite le passage de la section inférieure 37 du clapet 27 à travers l'entrée 11 en augmentant la souplesse de la section inférieure 37 du clapet 27. Les fentes augmentent en outre la section de passage du gaz contenu dans le boîtier réservoir 100. On vient de décrire un organe distributeur 1 équipé d'un dispositif anti-remplissage constitué de l'entrée 11 du conduit 9 et du clapet 27. Le clapet 27 dispose d'une section inférieure 37 qui est conformée conjointement à l'entrée 11 du conduit 9 de manière à pouvoir traverser celle-ci sous l'effet d'un actionnement de la tige 23 de la valve 19. Cette section inférieure 37 peut être vue comme une partie d'engagement du clapet 27.
L'entrée 11 présente une surface de siège complet 110 pour une surface d'étanchéité du clapet 27, ici correspondant à la section de raccordement 36 du clapet 27. Cette section de raccordement 36 peut être vue comme une partie d'étanchéité du clapet 27. Lorsque la surface d'étanchéité du clapet 27 est sur le siège de l'entrée 11, cette dernière se trouve obturée.
La face supérieure 29 du clapet 29 peut être vue comme un culot, par l'intermédiaire duquel la tige d' actionnement 23 active le mécanisme anti-remplissage. L'activation de ce mécanisme correspond au passage de la section inférieure 37 à travers l'entrée 11 du conduit 9.
À l'exception de son entrée 11, le conduit 9 présente une configuration classique. En particulier, le conduit 9 est dépourvu de toute surface de siège pour le clapet 27 autre que celle située à son entrée 11. Entre l'entrée 11 et la valve 19, le conduit 19 est rectiligne, et de profil constant. Cela rend la fabrication de ce conduit presque aussi simple et peu coûteuse que les conduits d'organes distributeurs classiques, dépourvus de mécanisme anti-remplissage.
La surface tronconique 110 agit comme siège pour la surface d'étanchéité du clapet 27. Elle peut en outre agir comme siège pour la section inférieure 37 de ce clapet, avant activation du mécanisme anti-remplissage. Il en résulte que, le cas échéant, l'organe distributeur 1 fonctionne avec une unique surface de siège. Ceci en facilite la fabrication. Cette surface peut être réalisée en tant que siège complet, ce qui en facilite encore la fabrication.
La configuration particulière du clapet 27, comprenant une section inférieure 37 d'engagement, une section supérieure 33 de percussion, et une section de raccordement 36 qui agit comme section d'étanchéité, autorise une unique surface de siège à l'entrée 11. Cette configuration permet de réduire le conduit 9, et la partie intérieure 15 du corps 3, ce qui diminue les coûts de matière et les temps d'usinage.
Le clapet 27 présente une configuration généralement axisymétrique ou de révolution qui en facilite la fabrication, en particulier en comparaison des mécanismes à bille ou analogue.
Le clapet 27, en ce qu'il coulisse à l'intérieur du conduit, peut être vu comme un curseur ou un coulisseau.
L'organe distributeur n'est pas limité aux formes de réalisation décrites ci-dessous. Et en particulier : - Bien que l'on ait décrit un évidement 43 qui permette à l'extrémité libre de la tige d'actionnement 23 d'appuyer sur le fond 44 de cet évidement 43, un fonctionnement analogue de l'organe distributeur 1 peut être obtenu avec un évidement 43 qui permette à cette tige d'appuyer sur sa partie latérale.
- L'on a décrit un clapet 27 qui, lorsque la bouteille est utilisée après engagement de la section inférieure 37 du clapet 27 vient en butée contre l'extrémité libre de la partie inférieure 23 A de la tige 23. De manière analogue, le clapet 27 peut être retenu à l'entrée 11 du conduit 9, contre la face inférieure 5, par l'intermédiaire du bord supérieur de sa section inférieure 37 ou de son épaulement 38. Dans ce cas, les surfaces correspondantes agissent en tant que surfaces de retenue à l'entrée 11. En pratique, ces surfaces permettent de s'assurer que la section inférieure 37 du clapet 27 demeure irréversiblement engagée à travers l'entrée 11 du conduit 9, même dans le cas où la tige 23 n'est que peu actionnée. Ceci peut correspondre, par exemple, à un appareil à combustion de gaz équipé d'une tige courte.
- L'on a décrit un clapet 27 dont la section supérieure 33 est généralement cylindrique. Celle-ci pourrait également être réalisée de manière prismatique et plus généralement axisymétrique. Encore plus généralement, tout profil qui permet à cette section supérieure 33 de coulisser dans le conduit 9 en autorisant un passage de gaz peut convenir. Le cas échéant des ailettes peuvent être prévues pour guider en translation cette section et le clapet 27.
- Le clapet 27 peut être dépourvu de section supérieure 33. Il importe surtout que le clapet 27 porte une surface d'étanchéité comme la surface de raccordement 36 par exemple homologue d'une surface de siège au niveau de l'entrée 11 du conduit 9.
- L'on a décrit une section inférieure 37 tronconique ou prismatique à base triangulaire mais d'autres formes de réalisation peuvent être envisagées. Il s'agit en particulier de formes prismatiques à base régulière ou axisymétriques. Plus généralement, les formes utilisables permettent surtout à la section inférieure 37 de traverser l'orifice de l'entrée 11 et au gaz contenu dans le boîtier réservoir de soulever le clapet 27 hors du siège d'étanchéité. Dans le cas où cette section inférieure 37 repose sur l'entrée 11 avant percussion, les formes utilisables laissent libre une partie de la section de l'entrée 11 libre pour un passage de gaz tout en permettant un appui sur le bord de l'orifice de l'entrée 11. En particulier, les formes de réalisation de la section inférieure 37 ont été décrites en relation avec une entrée 11 dotée d'un orifice circulaire. Ces formes peuvent être adaptées à des orifices de forme différente. Le cas échéant, ces formes peuvent être modifiées en fonction de la forme de l'orifice. Avec un orifice circulaire par exemple, la section inférieure 37 peut présenter un profil généralement polygonal, dont le polygone est inscrit, au moins partiellement dans un cercle de diamètre correspondant à la forme de l'entrée 11. Le cas échéant, le profil peut être tel que certains au moins des sommets du polygone soient raccordés par des portions courbes, en particulier concaves.
- La correspondance des formes de l'extrémité de la partie inférieure 23A de la tige 23 et de l'évidement 43 mentionnée en particulier en relation avec le mode de réalisation des figures 14 à 24 s'entend dès lors qu'une portion d'extrémité de cette partie inférieure 23 A peut être engagée dans l'évidement 43 en assurant une solidarisation temporaire de ces pièces. La portion d'extrémité et l'évidement peuvent présenter des formes complémentaires, mais cela n'est pas absolument nécessaire.
- Les fentes mentionnées en relation avec le mode de réalisation des figures 25 à 27 ne sont pas limitées à la forme de la section inférieure 37 représentée sur ces figures.
- L'on a décrit un clapet 27 capable de reposer, sous l'effet de la gravité, à l'entrée 11 du conduit 9. Cette position du clapet 27 relativement au conduit 9 s'entend lorsque l'organe distributeur ou la bouteille se trouve dans une position de la bouteille telle que l'organe distributeur se trouve en hauteur par rapport au fond du boîtier réservoir. Dans le cas d'un flux de gaz circulant de la sortie 13 à l'entrée 11 du conduit 9, la surface d'étanchéité, en particulier la surface de raccordement 36, se trouve en appui contre l'entrée 11 du conduit, quelle que soit la position relative de l'organe distributeur 1 par rapport au fond du boîtier réservoir 101.
- L'on a décrit un boîtier réservoir 101 adapté à du gaz de pétrole liquéfié, ou GPL, pur ou en mélange. Certaines normes prévoient que les boîtiers réservoirs de bouteilles de gaz non rechargeables doivent résister à des pressions de l'ordre 250 bars à 65°C. De telles pressions sont très supérieures aux pressions rencontrées dans le cas de gaz GPL. L'organe distributeur 1 n'a pas nécessairement vocation à être utilisable dans l'ensemble de la plage de pressions prévue par les normes. - L'on a décrit aussi un clapet 27 fendu axialement, au moins sur une partie correspondant à sa section d'engagement 37.

Claims

Revendications
1. Bouteille (101) à gaz non rechargeable du type comprenant :
- un boîtier réservoir (100) apte à contenir du gaz sous pression ;
- un organe de distribution (1), monté sur le boîtier réservoir (100), l'organe de distribution (1) comprenant :
un conduit rectiligne (9) comprenant une entrée (11) dans le boîtier réservoir (100) et une sortie (13) en dehors de celui-ci,
une valve (19) généralement axisymétrique montée dans le conduit rectiligne (9) et comprenant une tige de commande (23) mobile axialement,
un mécanisme anti-remplissage activable par déplacement la tige de commande (23) ;
caractérisé en ce que le mécanisme anti-remplissage comprend :
- un clapet (27) généralement axisymétrique, présentant une section d'étanchéité (36) et une section d'engagement (37) éloignées axialement l'une de l'autre, ledit clapet (27) étant disposé dans le conduit rectiligne (9) de manière que la section d'étanchéité (36) se trouve à proximité de la valve (19) ;
- une surface de siège (110) homologue de la section d'étanchéité du clapet (27) ménagée à l'entrée (11) du conduit rectiligne (9) ;
et en ce que :
- le mécanisme anti-remplissage présente un état inactif où la section d'engagement (37) du clapet (27) se trouve entre l'entrée (11) du conduit (9) et la valve (19), et un état actif où la section d'étanchéité (36) et la section d'engagement se trouvent de part et d'autre de l'entrée (11) tandis que le clapet (27) est libre de se déplacer depuis une position de repos où sa section d'étanchéité coopère avec ladite surface homologue du conduit.
2. Bouteille selon la revendication 1, dans laquelle ladite surface homologue (110) est conformée en siège complet pour la section d'étanchéité (36).
3. Bouteille selon l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle le clapet (27) présente un évidement (43) conformé pour loger une portion d'extrémité (23A) de la tige de commande (23) proche du clapet (27).
4. Bouteille selon la revendication 3, dans laquelle l'évidement est ajusté à ladite portion d'extrémité (23A) de la tige de commande (23) de manière telle que la tige de commande (23) et le clapet (27) soient mutuellement solidaires lorsque le mécanisme antiremplissage est inactif, tandis que la tige de commande et le clapet se désolidarisent l'un de l'autre à l'activation du mécanisme anti-remplissage.
5. Bouteille selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le clapet (27) repose sur ladite surface homologue (110) par l'intermédiaire de la section d'engagement (37) lorsque le mécanisme anti-remplissage est inactif.
6. Bouteille selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la section d'étanchéité (36) et ladite surface homologue (110) présentent une allure générale tronconique.
7. Bouteille selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la section d'engagement (37) présente au moins partiellement un profil en forme générale polygone inscrit au moins partiellement dans un cercle dont le diamètre correspond à l'entrée I L.
8. Bouteille selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la section d'engagement (37) présente une surface de retenue (39; 38) et à l'état activé du mécanisme anti-remplissage, le clapet (27) peut se déplacer de sa position de repos à une position où sa surface de retenue (38;39) bute contre l'entrée (11) du conduit (9).
9. Bouteille selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le clapet (27) est fendu axialement, au moins sur une partie correspondant à sa section d'engagement (37).
10. Bouteille selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le conduit (9) est dépourvu de siège pour le clapet (27) entre son entrée (11) et la valve (19).
11. Bouteille selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la section d'engagement (37) est au moins en partie déformable élastiquement.
12. Organe de distribution de gaz pour une bouteille à gaz non rechargeable, du type comprenant :
un conduit rectiligne (9) comprenant une entrée (11) et une sortie (13)
une valve (19) généralement axisymétrique montée dans le conduit rectiligne (9) et comprenant une tige de commande (23) mobile axialement,
un mécanisme anti-remplissage activable par déplacement la tige de commande (23) ;
caractérisé en ce que le mécanisme anti-remplissage comprend :
- un clapet (27) généralement axisymétrique, présentant une section d'étanchéité (36) et une section d'engagement ( ) éloignées axialement l'une de l'autre, ledit clapet (27) étant disposé dans le conduit rectiligne (9) de manière que la section d'étanchéité (36) se trouve à proximité de la valve (19) ;
- une surface de siège (110) homologue de la section d'étanchéité du clapet (27) ménagée à l'entrée (11) du conduit rectiligne (9) ;
et en ce que :
- le mécanisme anti-remplissage présente un état inactif où la section d'engagement (37) du clapet (27) se trouve entre l'entrée (11) du conduit (9) et la valve (19), et un état actif où la section d'étanchéité (36) et la section d'engagement se trouvent de part et d'autre de l'entrée (11) tandis que le clapet (27) est libre de se déplacer depuis une position où sa section d'étanchéité coopère avec ladite surface homologue du conduit.
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