LU87601A1 - Robinet pour bouteille de gaz - Google Patents

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Description

ROBINETPOUR BOOTEILLEDE GftZ
La. présente invention concerne un robinet pour bouteille de gaz comprenant un canal de sortie de sécurité obturé par une membrane éclatable coincée entre le corps du robinet et un bouchon monté de manière amovible dans le corps du robinet, ledit bouchon comprenant un passage axial en communication avec l'extérieur et rempli jusqu’au contact de la membrane d'une matière fusible.
Cette membrane résiste aux pressions normales de remplissage de la bouteille, mais est conçue pour éclater au-dessus d'une pression de sécurité déterminée. Une telle surpression anormale dans la bouteille peut, p.ex., se produire par suite d'une exposition de la bouteille à une source de chaleur. Dans ce cas l'éclatement de la membrane libère le gaz contenu dans la bouteille et évite l'explosion de celle-ci.
On a toutefois constaté que la membrane peut également éclater lorsqu'elle ne doit pas éclater, c.à.d. sans surpression ou à faible surpression. Ceci se produit généralement lorsque les membranes sont en service depuis un certain temps et qu'elles sont usées ou fatiguées par les sollicitations répétées.
Pour éviter un tel éclatement prématuré de la membrane, il est connu de disposer du côté opposé à celui qui est exposé à la pression du gaz à 1'intérieur de la bouteille, un bouchon fusible. Il s'agit d'un bouchon en alliage spécial qui fond à une température prédéterminée en fonction de la composition de l'alliage, p.ex. entre 60 et 90°. Tant que le bouchon est à l'état solide, la membrane ne peut pas éclater étant donné qu'elle prend appui sur ce bouchon. Un avantage auxiliaire de ce bouchon est qu'il réduit les sollicitations mécaniques auxquelles est exposée la membrane, étant donné que celle-ci est en appui permanent sur le bouchon tant que celui-ci est à l'état solide.
Par contre, lorsque la température dépasse le seuil critique de fusion du bouchon, celui-ci fond et sa matière s'écoule vers l'extérieur. Dès lors, n’opposant plus aucune résistance à la membrane, il libère celle-ci à l'éclatement si la pression à l'intérieur de la bouteille dépasse le seuil de résistance de la membrane. Il faut donc la présence simultanée de deux paramètres critiques pour entraîner l'éclatement de la membrane. D'abord la température doit dépasser le seuil de fusion du bouchon, avant qu'une surpression dangereuse ne provoque l'éclatement de la membrane.
Toutefois, un tel bouchon fusible présente un handicap pour les bouteilles de gaz utilisées dans la fabrication de fibres optiques ou dans la technique des semi-conducteurs, notamment pour le dopage de ceux-ci. Ces gaz doivent être d'une pureté quasi absolue, car la moindre impureté, solide, liquide ou gazeuse, aussi microscopique soit-elle, peut perturber le processus de dopage et de fabrication de ces matériaux. C'est la raison pour laquelle ces bouteilles doivent être d'une propreté absolue et, à cet effet, sont chauffées, avant chaque remplissage, à une température dépassant 100° pour éliminer toute trace d'humidité. Or, étant donné que cette température dépasse la température de fusion du bouchon fusible, celui-ci doit être enlevé pour le nettoyage et ne peut pas être traité de la même manière que la bouteille, de sorte qu'il risque de ne pas présenter le même degré de propreté.
Le but de la présente invention est de remédier à ce problème grâce à un bouchon fusible qui ne doit pas être enlevé pour les opérations de nettoyage de la bouteille.
Pour atteindre cet objectif, l'invention propose un robinet du genre décrit dans le préambule qui est essentiellement caractérisé par des moyens élastiques d'obstruction, vers l'extérieur, du passage axial et résistant à des températures supérieures au point de fusion de la matière fusible.
Dans un mode de réalisation préféré, ledit passage axial communique avec l'extérieur par des trous radiaux débouchant dans une gorge périphérique extérieure, tandis que lesdits moyens élastiques sont constitués par un joint torique logé dans ladite gorge et empêchant l'écoulement de la matière fusible à l'état liquide. Le joint torique est, de préférence, en caoutchouc .
Ce joint torique permet, par conséquent, au bouchon fusible de subir le traitement thermique des bouteilles, car il permet la fusion du bouchon tout en évitant l'écoulement de sa matière liquide après fusion. D'un autre côté, il ne perturbe pas la fonction normale du bouchon, car le joint est suffisamment élastique pour céder à une surpression du bouchon après fusion de celui-ci et sous l'influence de la pression exercée par la membrane ou sous l'action de la surpression après l'éclatement de la membrane.
D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux, présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 montre schématiquement un robinet selon la présente invention en coupe axiale et la figure 2 représente une vue agrandie du médaillon II de la figure 1.
La figure 1 représente un robinet dont le corps 10 comporte un filet 12 lui permettant d'être vissé sur une bouteille de gaz non représentée, contenant un gaz comprimé à une pression de l'ordre de 2.107 Pa.
Un organe d'étanchéité mobile 14 monté, de manière connue en soi, à l'intérieur du corps 10 et actionné par un volant de manoeuvre permet d'établir ou d'interrompre la communication entre l'intérieur de la bouteille et un réseau d'utilisation à travers un canal axial 16 et un canal radial 18 dans le corps 10 du robinet.
L'intérieur de la bouteille est, en outre, en communication à travers le canal axial 16 avec un canal radial 20 qui débouche dans un logement 22 prévu dans le corps 10 du robinet et dans lequel est vissé, ou fixé d'une autre manière amovible, l'extérieur, un bouchon 24. Une membrane éclatable 26, de préférence métallique, est coincée au fond du logement 22 entre le bouchon 24 et un épaulement radial entourant le canal 20. Cette membrane 26 est calibrée pour résister aux pressions normales régnant dans la bouteille mais pour éclater à une pression déterminée correspondant à une surpression dangereuse dans la bouteille.
Comme le montre la figure 1 et, plus en détail, la figure 2 le bouchon 24 comporte un passage axial 28 qui communique par 2 ou 4 trous radiaux 28a avec l'extérieur. Ce passage axial 28 et les trous radiaux 28a sont remplis d'un alliage 32 qui fond à une température déterminée, p.ex. entre 60 et 90° suivant la composition de l'alliage. Tant que cette matière fusible 32 est à l'état solide, elle empêche l'éclatement de la membrane 26 et réduit les sollicitations mécaniques sur celle-ci. Toutefois, pour éviter de devoir enlever le bouchon 24 lors du traitement d'une bouteille vide par un réchauffement au-dessus de la température de fusion de la matière fusible 32 la présente invention propose de prévoir des moyens qui autorisent la fusion de la matière fusible 32 et empêchent son écoulement hors du bouchon 24 après fusion. Dans le mode de réalisation le plus simple, ces moyens sont constitués par un joint torique 30, p.ex. en caoutchouc qui est logé dans une gorge périphérique extérieure du bouchon 24 et dans laquelle débouchent les trous radiaux 28a. Ce joint torique 30 a une double fonction. D'abord, grâce à son élasticité, il permet la fermeture étanche des trous 28a lorsque la matière à l'intérieur du bouchon est à l'état liquide et qu'elle n'est pas soumise à de la pression. Par contre, lorsque la matière fondue à l'intérieur du bouchon 24 est soumise à de la pression, soit sous l'action de la membrane 26, soit sous l'action de la surpression à l'intérieur de la bouteille après éclatement de la membrane 26, le joint torique 30, grâce à son élasticité, cède sous l'action de cette pression et permet l'écoulement de la matière liquide 32 et l'échappement des gaz à travers le bouchon vidé 24 pour empêcher l'explosion de la bouteille par surpression. Il est bien entendu que le joint torique 30 est conçu pour résister aux températures mises en oeuvre pour le traitement des bouteilles vides.

Claims (3)

1. Robinet pour bouteille de gaz comprenant un canal de * sortie de sécurité (20) obturé par une membrane éclatable (26), coincé entre le corps (10) du robinet et un bouchon (24) monté de manière amovible dans le corps (10) du robinet, ledit bouchon (24) comprenant un passage axial (28) en communication avec l'extérieur et rempli jusqu'au contact de la membrane (26) d'une matière fusible (32), caractérisé par des moyens élastiques d'obstruction , vers l'extérieur, du passage axial (28) et résistant à des températures supérieures au point de fusion de la matière fusible.
2. Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit passage axial (28) communique avec l'extérieur par des trous radiaux (28a), débouchant dans une gorge périphérique extérieure du bouchon (24) et en ce que lesdits moyens élastiques sont constitués par un joint torique (30) logé dans ladite gorge et empêchant l'écoulement de la matière fusible à 1'état 1iquide.
3. Robinet selon la revendication 2, caractérisé en ce que le joint (30) est en caoutchouc.
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