FR2963405A1 - Pressurized gas cylinder, has case defining pressurized gas storage volume, where case comprises opening at upper end, and fixed valve mounted in one of two opening via interior of storage volume - Google Patents
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Abstract
Description
BOUTEILLE DE GAZ SOUS PRESSION ET PROCEDE DE FABRICATION PRESSURE GAS BOTTLE AND METHOD OF MANUFACTURE
La présente invention concerne une bouteille de gaz sous pression et son procédé de fabrication. The present invention relates to a cylinder of pressurized gas and its method of manufacture.
La majorité des bouteilles de gaz sous pression comportent une unique ouverture recevant les équipements de la bouteille, à savoir un robinet permettant le remplissage et le soutirage. Ces équipements peuvent comprendre également un système complet de détente intégrée. Dans ce dernier cas, le robinet dispose en général d'un port de remplissage et d'un port de soutirage distincts. The majority of pressurized gas cylinders have a single opening receiving the equipment of the bottle, namely a tap for filling and racking. This equipment may also include a complete integrated relaxation system. In the latter case, the tap usually has a separate fill port and a separate draw port.
Le montage du robinet sur la bouteille s'effectue généralement par vissage dans cette ouverture. Des normes internationales définissent des filetages soit de forme conique soit à bords parallèles pour le robinet dans cet orifice (cf. par exemple NFE 29-671). Ces normes régissent l'intégrité de l'interface entre le robinet et la bouteille (vibrations, impact...), notamment pour garantir l'étanchéité ou quantifier le risque d'arrachement du robinet. Un inconvénient non négligeable du filetage conique est la destruction possible du filetage du robinet en raison d'un couple d'assemblage élevé. Un inconvénient non négligeable du filetage parallèle est le risque supposé de desserrage du robinet sous l'effet de la pression du gaz en amont. The fitting of the valve on the bottle is generally done by screwing into this opening. International standards define threads that are either conical or have parallel edges for the valve in this hole (see for example NFE 29-671). These standards govern the integrity of the interface between the faucet and the bottle (vibrations, impact, etc.), in particular to guarantee watertightness or to quantify the risk of the faucet pulling out. A significant disadvantage of the conical thread is the possible destruction of the thread of the valve due to a high assembly torque. A significant disadvantage of parallel threading is the supposed risk of loosening the valve under the effect of the upstream gas pressure.
Ceci impose des formes et des configurations de cône pour la portion de montage du robinet et pour la portion de montage de l'orifice de la bouteille. Cette configuration ne favorise pas la sécurité. En effet, la haute pression dans la bouteille tend à favoriser le dévissage du robinet. De plus, les méplats généralement prévus sur le robinet pour assurer le couple de serrage sont accessibles pour l'utilisateur en vue d'un desserrage volontaire ou accidentel. De plus, en cas de rupture du robinet, par exemple au niveau du filetage (ce filetage pouvant constituer une amorce de rupture), une vidange potentiellement brutale est susceptible de se produire. Pour pallier ces problèmes, des systèmes avec valves de sécurité intégrées 30 (serties ou soudées) peuvent être envisagés. Ces systèmes entraînent cependant des inconvénients tels que : - la moins bonne accessibilité de l'intérieur des bouteilles, - des différences de durée de vie entre la bouteille et le robinet ou - des moyens de fabrication nouveaux à mettre en oeuvre. On connaît des bouteilles comportant deux orifices distincts. Ceci multiplie cependant par deux les risques en matière de sécurité évoqués ci-dessus. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. A cette fin, la bouteille selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce qu'elle comprend une enveloppe définissant un volume de stockage de gaz sous pression et comportant un premier orifice à une extrémité dite « supérieure », ledit premier orifice étant obturé par un robinet fixé de façon démontable dans ledit premier orifice, l'enveloppe comprenant un deuxième orifice à une extrémité dite « inférieure », le deuxième orifice étant obturé par un bouchon de fermeture démontable, le robinet étant monté dans le premier orifice via l'intérieur du volume de stockage. This imposes cone shapes and configurations for the valve mounting portion and for the mounting portion of the bottle orifice. This configuration does not promote security. Indeed, the high pressure in the bottle tends to favor the unscrewing of the faucet. In addition, the flats generally provided on the tap to ensure the tightening torque are accessible to the user for voluntary or accidental loosening. In addition, in case of breakage of the valve, for example at the thread (this thread may be a beginning of rupture), a potentially brutal draining is likely to occur. To overcome these problems, systems with integrated safety valves (crimped or welded) can be envisaged. These systems, however, entail disadvantages such as: the poorer accessibility of the interior of the bottles, differences in service life between the bottle and the tap, or new manufacturing means to be used. Bottles with two distinct orifices are known. This, however, doubles the security risks mentioned above. An object of the present invention is to overcome all or part of the disadvantages of the prior art noted above. For this purpose, the bottle according to the invention, which moreover conforms to the generic definition given in the preamble above, is essentially characterized in that it comprises an envelope defining a pressurized gas storage volume and comprising a first orifice at an end called "upper", said first orifice being closed by a tap removably fixed in said first orifice, the envelope comprising a second orifice at a "lower" end, the second orifice being closed by a removable closure cap, the valve being mounted in the first port via the interior of the storage volume.
Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le premier orifice comporte une portion de montage qui est divergente de l'extérieur vers l'intérieur du réservoir et en ce que le robinet comporte une portion d'attache divergente conjuguée du premier orifice de sorte que le robinet ne peut être monté ni démonté à partir de l'extérieur de la bouteille, - le robinet est monté ou démonté de la bouteille en passant par le deuxième orifice, - le robinet comprend un circuit de soutirage du gaz contenu dans l'enveloppe et un clapet d'isolation pour commander sélectivement le soutirage de 25 gaz, - le robinet comprend un détendeur de pression intégré ou rapporté de façon démontable sur ledit robinet, - le bouchon de fermeture comprend un port de remplissage du volume de stockage de l'enveloppe, 30 - le bouchon de fermeture et/ou le robinet comprend une soupape de décharge sensible à température pour libérer le gaz du réservoir lorsque la soupape est soumise à une température supérieure à un seuil déterminé, - la bouteille comporte un socle montée autour de son extrémité inférieure et formant une barrière de protection mécanique amovible ou non amovible pour le bouchon de fermeture, - la bouteille comporte un organe de renforcement de la bouteille tel que des fibres de renforts, l'organe de renfort formant également une barrière de protection et/ou de verrouillage du bouchon. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une bouteille à partir d'une enveloppe définissant un volume de stockage de gaz sous pression et comprenant deux orifices respectivement supérieur et inférieur, le procédé comprenant une première étape de fixation, dans ledit orifice supérieur, d'un robinet, le robinet étant introduit dans l'orifice supérieur via l'intérieur de l'enveloppe, en passant par l'orifice inférieur ouvert, le procédé comprenant une seconde étape de fermeture du deuxième orifice avec bouchon de fermeture. L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles : - les figures 1 à 4 représentent respectivement des vues de côté, schématiques et en coupe, de quatre étapes successives de fabrication d'une bouteille de gaz sous pression selon un exemple de réalisation de l'invention, - la figure 5 représente une vue en perspective, schématique et partielle, illustrant un exemple de procédé de remplissage de bouteilles selon l'invention. En se référant à la figure 4, la bouteille selon l'invention comprend une enveloppe 1 définissant un volume de stockage de gaz sous pression. Furthermore, embodiments of the invention may include one or more of the following features: the first orifice comprises a mounting portion which is divergent from the outside to the inside of the tank and in that the tap has a conjugate diverging attachment portion of the first port so that the valve can not be mounted or disassembled from outside the cylinder, - the valve is mounted or disassembled from the bottle through the second port, - the valve comprises a gas withdrawal circuit contained in the casing and an isolation valve for selectively controlling the withdrawal of gas, - the tap comprises an integrated pressure regulator or removably attached to said tap, - the cap closure comprises a filling port of the storage volume of the envelope, 30 - the closure cap and / or the valve comprises a temperature-responsive discharge valve re to release the gas from the tank when the valve is subjected to a temperature above a determined threshold, the bottle comprises a base mounted around its lower end and forming a removable or non-removable mechanical protection barrier for the closure cap, - The bottle comprises a reinforcing member of the bottle such as reinforcing fibers, the reinforcing member also forming a protective barrier and / or locking the cap. The invention also relates to a method for producing a bottle from an envelope defining a pressurized gas storage volume and comprising two respectively upper and lower orifices, the method comprising a first fixing step, in said upper orifice. of a valve, the valve being introduced into the upper orifice via the inside of the casing, through the open bottom opening, the method comprising a second step of closing the second orifice with a closure cap. The invention may also relate to any alternative device or method comprising any combination of the above or below features. Other features and advantages will appear on reading the following description, with reference to the figures in which: - Figures 1 to 4 respectively show side views, schematic and sectional, of four successive stages of manufacture of 1 bottle of gas under pressure according to an exemplary embodiment of the invention; FIG. 5 is a schematic and partial perspective view illustrating an example of a method for filling bottles according to the invention. Referring to Figure 4, the bottle according to the invention comprises a casing 1 defining a gas storage volume under pressure.
L'enveloppe 1, par exemple métallique, comprend un premier orifice 2 à une extrémité dite supérieure. Le premier orifice 2 est obturé par un robinet 3 fixé de façon démontable dans ledit premier orifice 2. L'enveloppe 1 comprend un deuxième orifice 4 à une extrémité dite inférieure. Le deuxième orifice 4 est obturé quant à lui par un bouchon 5 de fermeture démontable. Dans un cas particulier de l'invention (par exemple pour des bouteilles composites revêtues de fibres de renfort), le deuxième orifice 4 peut être protégé par un enroulement filamentaire constitué de fibres ou analogue. Selon l'invention, le robinet 3 est monté dans le premier orifice 2 via l'intérieur du volume de stockage et son montage ou démontage via l'extérieur (par le haut) n'est pas possible. Par exemple, le premier orifice 2 comporte une portion de montage qui est divergente vers l'intérieur du réservoir et le robinet 3 comporte une portion d'attache divergente conjuguée. De cette façon, le robinet 3 ne peut être monté ni démonté de l'extérieur (par le haut). De plus, ces formes conjuguées augmentent la sécurité du montage du robinet 3 dans son orifice 2. En effet, la haute pression régnant dans le réservoir tend naturellement à bloquer le robinet dans son orifice 2 de montage. The casing 1, for example metallic, comprises a first orifice 2 at a so-called upper end. The first orifice 2 is closed by a valve 3 removably fixed in said first orifice 2. The envelope 1 comprises a second orifice 4 at a so-called lower end. The second orifice 4 is closed by a removable closure cap 5. In a particular case of the invention (for example for composite bottles coated with reinforcing fibers), the second orifice 4 may be protected by a filament winding made of fibers or the like. According to the invention, the valve 3 is mounted in the first port 2 via the inside of the storage volume and its assembly or disassembly via the outside (from the top) is not possible. For example, the first port 2 has a mounting portion that is diverging inwardly of the tank and the valve 3 has a conjugate diverging attachment portion. In this way, the valve 3 can not be mounted or removed from the outside (from above). In addition, these conjugate forms increase the safety of mounting the valve 3 in its orifice 2. Indeed, the high pressure in the reservoir naturally tends to block the valve in its mounting hole 2.
Le robinet 3 comprend de préférence un circuit de soutirage du gaz contenu dans l'enveloppe 1 et un clapet d'isolation pour commander sélectivement le soutirage de gaz. Le cas échéant, le robinet 3 comprend un port et un circuit de remplissage de la bouteille. Le robinet 3 peut comprendre également un détendeur de pression intégré ou rapporté de façon démontable sur ledit robinet 3. Le robinet peut comprendre également toute autre fonction fluidique tel qu'une vanne de décharge de sécurité en cas d'incendie. Selon le mode de réalisation le plus simple, les fonctions principales du bouchon 5 sont d'assurer l'étanchéité du fluide contenu sous pression dans l'enveloppe 1 et de garantir ce stockage du fluide contenu en toute sécurité. Le bouchon 5 de fermeture peut comprendre le cas échéant un port de remplissage. En variante, l'ouverture du bouchon 5 lui-même permet un remplissage de la bouteille via l'orifice 4 inférieur. Le bouchon 5 est éventuellement verrouillé dans son orifice 4 au moyen d'un outil spécial et /ou d'un système non facilement démontable et/ou d'un sceau d'inviolabilité (par exemple un scellé ou un plombage). La bouteille peut être fabriquée comme suit. A partir d'une enveloppe 1 comprenant deux orifices respectivement supérieur 2 et inférieur 4 (cf. figurel), dans une première étape un robinet 3 peut être introduit à l'intérieur de l'enveloppe, en passant par l'orifice inférieur 4 ouvert (figure 2). A cet effet, la taille de l'orifice 4 inférieure est suffisante pour permettre le passage du robinet 3. Le robinet 3 est alors fixé dans l'orifice 2 supérieur par tout moyen approprié (par exemple vissage, sertissage, ...), cf. figures 2 et 3. The valve 3 preferably comprises a circuit for withdrawing the gas contained in the casing 1 and an isolation valve for selectively controlling the withdrawal of gas. Where appropriate, the valve 3 comprises a port and a filling circuit of the bottle. The valve 3 may also include an integrated pressure regulator or removably attached to said valve 3. The valve may also include any other fluidic function such as a safety relief valve in case of fire. According to the simplest embodiment, the main functions of the cap 5 are to seal the fluid contained under pressure in the casing 1 and to ensure that storage of the fluid contained safely. The closure cap 5 may optionally include a filling port. Alternatively, the opening of the plug 5 itself allows a filling of the bottle via the lower opening 4. The cap 5 is optionally locked in its hole 4 by means of a special tool and / or a not easily removable system and / or a seal of tamper (for example a seal or a sealing). The bottle can be manufactured as follows. From an envelope 1 comprising two orifices respectively upper 2 and lower 4 (see figure), in a first step a valve 3 can be introduced inside the envelope, through the lower opening 4 open (Figure 2). For this purpose, the size of the lower orifice 4 is sufficient to allow the passage of the valve 3. The valve 3 is then fixed in the upper orifice 2 by any appropriate means (for example screwing, crimping, ...), cf. Figures 2 and 3.
Dans une seconde étape le deuxième orifice 4 est refermé avec le bouchon 5 (cf. figures 3 et 4). La bouteille peut être remplie de gaz entre les deux étapes ci-dessus, ou après fermeture de l'orifice 4 inférieur. Dans ce dernier cas, le bouchon 5 peut comporter un port de remplissage permettant sélectivement le remplissage de l'enveloppe 1 (par exemple via un clapet anti-retour ou une vanne d'isolation). Enfin, un socle 6 peut être monté facultativement sur la partie inférieure de l'enveloppe 1, de façon à former un appui stable et une barrière de protection mécanique pour le bouchon 5 de fermeture. Le socle 6 peut par exemple être verrouillé par un sceau d'inviolabilité et, dans ce cas, le verrouillage de l'orifice 4 inférieur par le bouchon 5 peut être simplifié si besoin. Outre ses fonctions de protection et stabilisation, le socle 6 peut le cas échéant permettre d'indexer la bouteille en position verticale ou horizontale sur des lignes de conditionnement de l'exploitant de gaz. Le bouchon 5 inférieur peut également intégrer ou recevoir un dispositif de sécurité tel un fusible ou une soupape de décharge. De préférence, les équipements dédiés à l'utilisation de la bouteille sont situés sur la partie haute (au niveau de l'orifice supérieur 2) notamment : le robinet 3 de soutirage et un éventuel organe de détente le cas échéant. De même, de préférence, les équipements liés à la fonction de remplissage de la bouteille sont situés dans la partie basse (au niveau de l'orifice 4 inférieur). De même, sans que ce soit limitatif, les organes liés aux opérations de maintenance sont également disposés au niveau de l'orifice 4 inférieur. L'invention procure ainsi une amélioration de la sécurité des bouteilles de gaz grâce à un montage différent des équipements qu'elle intègre. In a second step the second orifice 4 is closed with the cap 5 (see Figures 3 and 4). The bottle can be filled with gas between the two steps above, or after closing the lower port 4. In the latter case, the plug 5 may comprise a filling port selectively allowing the filling of the casing 1 (for example via a non-return valve or an isolation valve). Finally, a base 6 may be optionally mounted on the lower part of the casing 1, so as to form a stable support and a mechanical protective barrier for the closure cap 5. The base 6 may for example be locked by a tamper seal and, in this case, the locking of the lower opening 4 by the plug 5 can be simplified if necessary. In addition to its protection and stabilization functions, the base 6 may, if necessary, make it possible to index the bottle in a vertical or horizontal position on packaging lines of the gas operator. The lower plug can also incorporate or receive a safety device such as a fuse or a relief valve. Preferably, the equipment dedicated to the use of the bottle are located on the upper part (at the level of the upper orifice 2) in particular: the tap 3 for withdrawal and a possible expansion member if appropriate. Similarly, preferably, the equipment related to the filling function of the bottle are located in the lower part (at the lower port 4). Similarly, without this being limiting, the organs related to the maintenance operations are also arranged at the level of the lower orifice 4. The invention thus provides an improvement in the safety of gas cylinders through a different mounting of the equipment it incorporates.
Selon l'invention, il est donc possible de monter le robinet 3 supérieur via l'inférieur de la bouteille. Ceci permet de prévoir une forme en cône pour la portion d'attache du robinet et la partie correspondante de l'orifice 2. De cette façon, une fois montés, les équipements sont indémontables par l'extérieur. Ainsi, l'exploitant de la bouteille ne peut être que le seul responsable de la sécurité puisque le démontage de l'équipement n'est permis qu'à lui seul. Comme déjà vu précédemment, les risques d'éjection des équipements vers l'extérieur (côté utilisateur) et le risque de rupture du robinet sont réduits. According to the invention, it is therefore possible to mount the upper valve 3 via the bottom of the bottle. This allows to provide a cone shape for the valve attachment portion and the corresponding portion of the orifice 2. In this way, once mounted, the equipment can not be dismounted externally. Thus, the operator of the bottle can only be the one responsible for safety since the dismantling of the equipment is only allowed on its own. As already seen above, the risk of ejection of equipment to the outside (user side) and the risk of valve rupture are reduced.
Ceci vaut notamment également dans le cas où le robinet 3 n'est pas correctement monté sur le corps de la bouteille (vissage insuffisant, vissage de travers...). La maintenance, le réglage, et certaines évolutions du robinet 3 en partie supérieure peuvent être réalisés sans désolidariser ce dernier de la bouteille. Le montage ou le démontage d'un tube plongeur peut être effectué, par l'orifice inférieur 4, sans démontage du robinet 3 (ce qui n'est pas possible actuellement). De préférence, la partie supérieure de la bouteille peut recevoir un chapeau de protection du robinet 3 dont le montage est indépendant du montage du robinet 3. L'architecture proposée permet de simplifier le fonctionnement et l'utilisation de la bouteille. Ainsi, le client utilisateur de la bouteille ne s'intéresse aux fonctions d'usage de la bouteille, dans la partie haute. En revanche, le professionnel gazier, en charge du remplissage des bouteilles, peut accéder à l'orifice 4 inférieur en vue du remplissage ou du conditionnement de la bouteille dans une installation de remplissage. La figure 5 illustre à ce titre un exemple de remplissage simultané de quatre bouteilles raccordées à une source 7 de gaz sous pression via leur orifice 4 inférieur et bouchon 5 respectifs. This applies also in the case where the valve 3 is not correctly mounted on the body of the bottle (insufficient screwing, screwing across ...). Maintenance, adjustment, and some evolutions of the valve 3 in the upper part can be achieved without detaching the latter from the bottle. The assembly or disassembly of a dip tube can be performed through the lower orifice 4, without disassembly of the valve 3 (which is not currently possible). Preferably, the upper part of the bottle can receive a protective cap valve 3 whose assembly is independent of the mounting of the valve 3. The proposed architecture simplifies the operation and use of the bottle. Thus, the customer user of the bottle is not interested in the functions of use of the bottle, in the upper part. On the other hand, the gas professional, in charge of filling the bottles, can access the lower orifice 4 for filling or packaging the bottle in a filling installation. FIG. 5 illustrates, as such, an example of simultaneous filling of four bottles connected to a source 7 of gas under pressure via their respective lower orifice 4 and plug 5.
Dans le cas d'un remplissage vertical, le fait de disposer d'un raccord de remplissage (bouchon 5) situé dans la partie inférieure de la bouteille permet de vidanger le fond des bouteilles des poussières, impuretés et condensas d'humidité ou de polymérisation pour les hydrocarbures sans avoir à retourner celle-ci. Ceci génère un gain de productivité sensible, améliore les conditions de travail dans les centres de remplissage et préserve les équipements supérieurs (robinets) toujours exposés lors d'opération de retournement. In the case of vertical filling, the fact of having a filling connection (plug 5) located in the lower part of the bottle makes it possible to empty the bottoms of the bottles of dust, impurities and condensation of moisture or polymerization. for hydrocarbons without having to return it. This generates a significant increase in productivity, improves the working conditions in the filling centers and preserves the higher equipment (valves) always exposed during a turning operation.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1056364A FR2963405A1 (en) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Pressurized gas cylinder, has case defining pressurized gas storage volume, where case comprises opening at upper end, and fixed valve mounted in one of two opening via interior of storage volume |
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|---|---|---|---|
| FR1056364A FR2963405A1 (en) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Pressurized gas cylinder, has case defining pressurized gas storage volume, where case comprises opening at upper end, and fixed valve mounted in one of two opening via interior of storage volume |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2963405A1 true FR2963405A1 (en) | 2012-02-03 |
Family
ID=42989651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1056364A Withdrawn FR2963405A1 (en) | 2010-08-02 | 2010-08-02 | Pressurized gas cylinder, has case defining pressurized gas storage volume, where case comprises opening at upper end, and fixed valve mounted in one of two opening via interior of storage volume |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2963405A1 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2602743A1 (en) * | 1976-01-26 | 1977-07-28 | Edmar Treiling | Refillable vehicle tyre inflation canister - has manual trigger with dispenser valve and tyre connection adaptor |
| EP1411280A1 (en) * | 2001-07-24 | 2004-04-21 | Nobuyuki Sugimura | Pressurized container |
-
2010
- 2010-08-02 FR FR1056364A patent/FR2963405A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2602743A1 (en) * | 1976-01-26 | 1977-07-28 | Edmar Treiling | Refillable vehicle tyre inflation canister - has manual trigger with dispenser valve and tyre connection adaptor |
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