Robinet avec contre-écrou

Abstract

 Le robinet pour récipient de gaz ou de gaz liquéfié comporte sur l'embase conique filetée (16) du corps de robinet (12) une bague de serrage (62) à serrer par un couple prédéterminé contre le col (C) du récipient pour maintenir l'engagement étanche des filets de l'embase (16) et du col (C) du récipient si un choc violent est appliqué au robinet à l'extérieur du récipient.

Description

[0001] La présente invention se rapporte à un robinet pour récipient de gaz, ou de gaz liquéfié, ou autre fluide, comportant un corps de robinet ayant une partie de corps principale et une embase pourvue d'un premier filet externe pour raccordement du robinet au col d'un récipient de gaz, ou de gaz liquéfié, ou autre fluide. L'invention concerne aussi un procédé de raccordement d'un robinet à un récipient de gaz, ou de gaz liquéfié, ou autre fluide, ainsi que l'utilisation du robinet comme robinet de remplissage/soutirage d'un récipient de gaz, de gaz liquéfié, ou autre fluide.

[0002] Dans la technique antérieure le robinet d'un récipient de gaz est normalement pourvu d'une embase ayant un filet externe conique qui est vissé par l'application d'un couple prédéterminé dans une ouverture filetée d'un récipient de gaz. Le filet conique assure le raccordement étanche entre l'embase du robinet et le récipient. Si un choc violent latéral ou axial est appliqué au robinet l'embase peut se déformer causant des fuites à travers les filets entre l'embase et l'ouverture du col du récipient. Une telle fuite doit être évitée surtout pour les gaz très oxydants, réactifs, corrosifs et toxiques utilisés par exemple pour la fabrication de micro-chips dans l'industrie des semiconducteurs. Les robinets classiques pour récipient de gaz sont pourvus d'une vanne simple primaire (étanchéité externe simple) située dans le corps du robinet en dehors du récipient. Si un choc violent est appliqué à ce robinet classique, par exemple en cas d'accident d'un véhicule dans lequel le récipient est monté, la partie du corps de robinet contenant la vanne primaire peut être sectionnée et le gaz peut s'échapper librement par le passage de gaz de l'embase qui reste engagée dans le col du récipient et, éventuellement, aussi entre les filets de l'embase et du col du récipient, comme cité ci-avant. Pour remédier à ce désavantage il a été déjà proposé de prévoir un clapet de retenue en bas de l'embase et qui se trouve donc à l'intérieur du récipient lorsque le robinet est raccordé au cylindre. Ce clapet peut être un clapet non-actif qui se ferme uniquement par la pression du fluide contenu dans le récipient si la partie principale du corps de robinet est sectionnée. On connaît aussi des clapets actifs qui se ferment systématiquement avant chaque fermeture de la vanne primaire et qui sont ouverts systématiquement après chaque ouverture de la vanne primaire. Les robinets pourvus d'un tel clapet et d'une vanne primaire sont des robinets à étanchéité double interne et externe comportant la vanne primaire en dehors du récipient et le clapet de retenue à l'intérieur de celui-ci. Cependant, ces clapets de retenue peuvent seulement empêcher la fuite du contenu du récipient par le passage d'écoulement normal de l'embase du corps du robinet restant engagée dans l'ouverture du col du récipient lorsque la partie principale du corps du robinet est sectionnée mais ces clapets ne peuvent pas empêcher la fuite par les filets de l'embase et du col du récipient en cas de déformation de l'embase résultant d'un choc violent appliqué au robinet.

[0003] Pour remédier à ce désavantage le but de la présente invention est de fournir un robinet perfectionné pour récipient de gaz, de gaz liquéfié, ou autre fluide, empêchant la fuite du contenu du cylindre à travers les filets de l'embase et du col du récipient après l'application d'un choc violent au robinet.

[0004] Selon l'invention, pour résoudre cet objet, le robinet du type cité ci-avant est caractérisé en ce que l'embase du corps de robinet est pourvu d'un second filet externe se trouvant sur l'embase et entre le premier filet et la partie principale du corps, et en ce qu'une bague de serrage pourvue d'un filetage interne est vissée sur le second filet, cette bague de serrage étant adaptée en vue d'être serrée avec un couple défini contre le col du récipient en vue de maintenir l'intégrité et l'étanchéité de l'engagement vissé entre l'embase et le col du récipient en cas d'un choc violent appliqué au corps du robinet.

[0005] Par la bague de serrage serrée fortement contre le col du récipient le risque de déformation de l'embase en cas d'un choc violent appliqué au corps du robinet est fortement réduit. Une partie de l'énergie du choc latéral est diffusée sur le col du récipient en vue de protéger les filets et d'empêcher l'embase de se déformer ou se dégrader par arrachement des filets. L'étanchéité des filets est donc assurée et le contenu du récipient est confiné dans celui-ci.

[0006] Selon une caractéristique avantageuse de l'invention une rainure d'affaiblissement judicieusement placée par rapport à la bague de serrage peut être formée dans le corps du robinet entre l'embase et la partie principale du corps de robinet approximativement au niveau de l'extrémité de la bague faisant face vers la partie principale du corps de robinet. Cette rainure optionnelle définit alors la zone de rupture et limite l'effort maximal qui peut être appliqué à l'embase dans le cas d'un choc violent exercé au robinet.

[0007] D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention sont cités dans les revendications dépendantes 2 à 12. L'invention concerne aussi un procédé de raccordement d'un robinet à un récipient de gaz, ou gaz liquéfié, ou autre fluide comme défini dans la revendication 13. L'utilisation du robinet comme robinet de remplissage/soutirage d'un récipient de gaz, de gaz liquéfié, ou autre fluide est définie dans la revendication 14.

[0008] L'invention sera maintenant expliquée en plus grand détail en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure unique montre en coupe longitudinale le robinet selon l'invention raccordé à une bouteille de gaz.

[0009] Sur la figure 1 un robinet 10 est représenté raccordé au col C d'un récipient ou cylindre de gaz dont seulement la partie supérieure est représentée. Le robinet 10 comporte un corps de robinet 12 ayant une partie principale supérieure 14 et une embase inférieure 16. Les deux parties 14 et 16 du corps 12 sont solidaires l'une de l'autre et raccordées l'une à l'autre par une zone d'affaiblissement formée par une rainure circonférentielle 18 pratiquée dans la surface externe du corps 12.

[0010] Le corps 12 est aussi pourvu d'une partie 20 s'étendant latéralement pour raccordement du robinet 10 à un moyen de remplissage (non-représenté) du cylindre ou un dispositif de consommation (non-représenté) du gaz soutiré du cylindre.

[0011] Un passage vertical 22 à différents diamètres s'étend de haut en bas à travers le corps de robinet 12 et un passage horizontal 24 est pratiqué dans la partie 20 s'étendant latéralement.

[0012] Dans le passage vertical 22 et plus précisément dans la partie de corps principale 14 se trouve un ensemble de vanne principale 26 de construction habituelle mais pourvu d'une vanne à siège inversé 28, c'est-à-dire une vanne à ouvrir par mouvement axial de la tige de commande 30 vers le bas causant l'éloignement d'une bague d'étanchéité 32 en métal ou en matière synthétique portée par la tige de commande 30 vers le bas d'un siège fixe 34. Le siège 34 est formé sur un élément tubulaire 36 qui entoure la tige de commande 30 et qui est reçu dans le passage vertical 22 dans la partie de corps principal 14. Un ensemble d'étanchéité 33-1 à 33-6 est disposé dans l'élément tubulaire 36 autour de la tige de commande 30 pour empêcher une fuite de gaz le long de la tige de commande 30. L'élément tubulaire 36 est maintenu en position par une bague d'étoupe 38 vissée dans le passage longitudinal 22 en haut du corps du robinet 12 et un élément de retenue annulaire 40 est vissé sur un filetage externe du corps du robinet 12 et retient la bague d'étoupe 38. La tige de commande 30 comporte une partie inférieure 30A et une partie supérieure 30B raccordées ensemble par un moyen de couplage 44. La partie supérieure 30B de la tige de commande 30 comporte un filetage externe vissé dans un filetage interne de la bague d'étoupe 38. La partie inférieure 30A de la tige de commande 30 est pourvue de la bague d'étanchéité 32 mais il est noté que la bague d'étanchéité pourrait être portée selon un autre mode d'exécution par l'élément tubulaire 36 et le siège d'étanchéité pourrait être formé sur la partie inférieure 30A de la tige de commande 30. La partie inférieure 30A de la tige de commande est pourvue d'un prolongement 46 qui s'étend vers le bas dans la partie du passage longitudinal 22 formée dans l'embase 16 pour un but qui sera encore expliqué en plus grand détail ci-après. Un volant de commande 58 est fixé à la partie supérieure 30A de la tige de commande.

[0013] L'embase 16 est pourvue à son extrémité inférieure d'un prolongement cylindrique 47 à diamètre réduit sur lequel est monté un manchon 50 par un raccord vissé 51. Dans le manchon 50 se trouve un ensemble de clapet de retenue 52 comportant un piston 54 dont l'extrémité supérieure est fermée et l'extrémité inférieure est ouverte. Le piston 54 est pourvu à son extrémité supérieure d'une bague d'étanchéité métallique ou en matière synthétique forcée par un ressort 56 entourant le piston 54 en engagement étanche avec une surface d'étanchéité formée à l'extrémité inférieure du prolongement cylindrique 47 et entourant l'extrémité inférieure du passage longitudinal 22. Entre son extrémité supérieure fermée et son extrémité inférieure ouverte le piston 54 est pourvu de plusieurs trous radiaux 59 reliant l'extérieur du piston 54 avec l'intérieur de celui-ci. Le manchon 50 a à son extrémité inférieure un filet interne 50-1 pour le raccordement d'un tube plongeur (pas représenté).

[0014] On peut voir que l'ensemble de clapet de retenue 52 monté à l'extrémité libre de l'embase 16 se trouve à l'intérieur du cylindre si le robinet 10 est raccordé au col du cylindre.

[0015] Pour ouvrir le robinet, le volant de commande 58 raccordé à la partie supérieure 30B de la tige de commande 30 est tourné dans une direction pour déplacer la tige de commande 30 vers le bas et éloigner la bague d'étanchéité 32 de la vanne primaire principale 28 vers le bas de son siège fixe 34. Après l'ouverture de la vanne principale 28 la partie prolongée 46 de la partie inférieure 30B de la tige de commande 30 vient contacter le piston 54 de l'ensemble de clapet de retenue 52 en vue de la dégager vers le bas de son siège. Si la vanne primaire 28 et le clapet de retenue 52 sont ouverts le gaz peut s'écouler par le manchon 50, le piston 54 et les ouvertures radiales 59 du piston 54, dans la partie inférieure du passage vertical 22, et ensuite par la vanne principale 28 ouverte et par des trous radiaux 36A pratiqués dans l'élément annulaire 36 et dans le passage latéral 24 en mode de soutirage, ou en direction opposée en mode de remplissage.

[0016] Lorsque le volant 58 est tourné dans une direction opposée pour fermer le robinet 10 le prolongement 46 de la tige 30 est dégagé d'abord du clapet de retenue 52 permettant sa fermeture sous l'effet de son ressort 56 et ensuite la vanne principale 28 est également fermée.

[0017] Selon la présente invention, une bague de serrage externe 62 entoure l'embase 16 du corps de robinet 12 au-dessus de la surface supérieure du col C du cylindre. Cette bague 62 est en engagement vissé avec l'embase 16. La bague 62 est serrée par l'application d'un couple prédéterminé à la bague vers le bas contre la surface supérieure du col C du cylindre en vue de maintenir l'intégrité et l'étanchéité de l'engagement fileté entre l'embase 16 et le col C du cylindre dans le cas d'un choc violent latéral ou axial exercé à la partie du robinet 10 se trouvant en dehors du cylindre.

[0018] En particulier, l'embase 16 a un premier filet conique 16-1 par lequel l'embase 16 est vissée de façon étanche dans un filet conique correspondant de l'ouverture du col C du cylindre. L'embase 16 a un second filet cylindrique 16-2 qui se trouve au-dessus du premier filet conique 16-1 entre le premier filet 16-1 et la partie principale 14 du corps 12 et en-dessous de la rainure d'affaiblissement 18. Le second filet 16-2 a un diamètre de base qui est un peu plus grand que le diamètre externe maximal du premier filet conique 16-1 et le second filet 16-2 a un pas plus fin que le premier filet 16-1 mais du même sens que celui-ci.

[0019] La bague 62 est pourvue selon le mode d'exécution représenté d'une première partie supérieure 62-1 pourvue d'un filetage interne 62-2 et d'une seconde partie inférieure 62-3 dépourvue d'un filetage interne et ayant une surface d'appui inférieure 62-4 sensiblement radiale engageant la surface supérieure du col C du cylindre lorsque la bague 62 est serrée contre le col C du cylindre. La bague de serrage 62 est pourvue d'un ou plusieurs passages 62-5 traversant l'épaisseur de la bague 62. Ce ou ces passages 62-5 permettent de détecter toute fuite éventuelle le long des filets du col C du cylindre et de l'embase 16. Si plusieurs passages 62-5 sont prévus, ils peuvent être espacés l'un de l'autre en direction circonférentielle. La bague 62 peut être serrée au moyen d'un outil (non-représenté) pouvant engager l'un ou l'autre de ces passages 62-5. Les passages 62-5 débouchent dans une rainure circonférentielle interne 62-6 située entre la partie supérieure 62-1 et la partie inférieure 62-3. Cependant, pour le serrage de la bague 62 elle peut aussi avoir une forme externe hexagonale ou toute autre forme appropriée. Les passages 62-5 peuvent être des trous radiaux situés entre les deux extrémités opposées de la bague 62, ou bien des rainures radiales (non-représentées) formées dans la surface inférieure de la bague 62.

[0020] Il est entendu que le diamètre interne de la partie inférieure 62-3 de la bague de serrage 62 n'est que légèrement plus grand que le diamètre maximal externe du filet conique 16-1 et sensiblement égal à celui-ci. Il suffit que le diamètre interne de la partie inférieure 62-3 de la bague de serrage 62 soit un peu plus grand que le diamètre maximal externe du filet conique 16-1 afin de permettre un déplacement axial de la bague 62 sur l'embase 16 pour le montage et le démontage du robinet 10. Le diamètre minimal interne du filetage 62-2 de la bague 62 est un peu plus grand que le diamètre maximal externe du filet conique 16-1. La bague 62 est donc bien cintrée autour de l'embase 16 et serrée fortement contre le col C du cylindre en vue de protéger l'embase 16 et empêcher sa déformation ou l'arrachement des filets en cas d'un choc latéral violent appliqué au robinet 10 pouvant causer son pliage ou le sectionner à l'endroit de la zone d'affaiblissement (rainure 18).

[0021] La bague de serrage 62 peut être utilisée dans un robinet 10 avec ou sans le clapet actif 52. Au lieu du clapet actif 52 un clapet non-actif peut être prévu, tel que décrit ci-avant.

[0022] La présence de la bague de serrage 62 empêchant la fuite par les filets autour de l'embase 16 est très avantageuse en combinaison avec l'utilisation du clapet de retenue 52 actif ou non-actif parce que l'avantage obtenu par le clapet de retenue 52 serait au moins partiellement anéanti si après sectionnement du corps de robinet 12 le contenu du cylindre serait empêché de s'échapper par le passage d'écoulement normal 22 de l'embase 16 mais qu'une fuite serait néanmoins possible autour de l'embase 16 par les filets de l'embase 16 et du col C du cylindre.

[0023] La construction de la vanne primaire principale 26 et la construction du clapet de retenue 52 ne sont pas essentielles et au lieu des constructions particulières décrites précédemment et représentées dans la figure pour la vanne 26 et le clapet 52, n'importe quel autre mode d'exécution peut être prévu pour la vanne 26 et aussi pour le clapet 52.

[0024] Pour raccorder le robinet 10 au cylindre la bague de serrage 62 est placée autour de l'embase 16 et vissée sur le second filet 16-2 jusqu'à ce qu'elle se trouve dans une position axiale (indiquée par des traits pointillés en haut de la bague 62 dans la figure unique) par rapport à l'embase 16 dans laquelle elle n'empêche pas l'application d'un couple à l'embase 16 pour le raccordement du robinet 10 au cylindre, et après avoir vissé et serré l'embase 16 du robinet 10 dans le trou fileté du col C du cylindre par l'application d'un couple de serrage prédéterminé la bague 62 est serrée contre le col du cylindre par application d'un couple prédéterminé à la bague 62.

[0025] L'invention n'est pas limitée au mode d'exécution particulier qui vient d'être décrit ci-avant en détail mais en contraire, beaucoup de modifications et de variations peuvent y être apportées par le spécialiste sans pour autant quitter la portée des revendications suivantes.

Revendications

1. Robinet pour récipient de gaz, ou de gaz liquéfié, ou autre fluide, comportant un corps de robinet ayant une partie de corps principale et une embase pourvue d'un premier filet externe pour raccordement du robinet au col d'un récipient de gaz, ou de gaz liquéfié, ou autre fluide,
   caractérisé en ce que l'embase du corps de robinet est pourvu d'un second filet externe se trouvant sur l'embase et entre le premier filet et la partie principale du corps, et en ce qu'une bague de serrage pourvue d'un filetage interne est vissée sur le second filet, cette bague de serrage étant adaptée en vue d'être serrée avec un couple défini contre le col du récipient en vue de maintenir l'intégrité et l'étanchéité de l'engagement vissé entre l'embase et le col du récipient en cas d'un choc violent appliqué au corps du robinet.

2. Robinet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second filet a un pas plus fin que le premier filet mais du même sens que celui-ci.

3. Robinet selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le second filet est un filet cylindrique.

4. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier filet est un filet conique et le second filet se trouve du côté de l'extrémité à grand diamètre du filet conique.

5. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diamètre de base du second filet est un peu plus grand que le diamètre externe maximal du premier filet.

6. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la bague est pourvue d'une première partie pourvue du filetage interne dont le diamètre minimal interne est un peu plus grand que le diamètre maximal externe du premier filet et d'une seconde partie dépourvue d'un filetage interne et ayant une surface d'appui pour engager le col du récipient, la seconde partie ayant un diamètre interne qui est un peu plus grand que le diamètre maximal externe du premier filet.

7. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps du robinet a une rainure d'affaiblissement judicieusement placée par rapport à la bague de serrage.

8. Robinet selon la revendication 7, caractérisé en ce que la rainure affaiblissement se trouve entre l'embase et la partie principale du corps de robinet approximativement au niveau de l'extrémité de la bague faisant face vers la partie principale du corps de robinet.

9. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la bague de serrage a au moins un passage s'étendant à travers l'épaisseur de la bague en vue de la détection d'une fuite entre les filets de l'embase et du col du récipient.

10. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la surface circonférentielle externe de la bague est pourvue d'une forme, par exemple hexagonale, pour le serrage de la bague par un outil de serrage.

11. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le robinet est un robinet du type comportant un ensemble de vanne principale disposé dans la partie de corps principale du robinet.

12. Robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le robinet est un robinet du type comportant un ensemble de clapet de retenue monté à l'extrémité libre de l'embase de façon à se trouver à l'intérieur du récipient lorsque le robinet est raccordé au récipient.

13. Robinet selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'ensemble de vanne principale comporte une vanne à siège inversée et l'ensemble de clapet de retenue est formé en vue d'être ouvert par une partie prolongée de la tige de commande de l'ensemble de vanne principale lorsque cette tige de commande est actionnée pour ouvrir la vanne principale.

14. Procédé de raccordement d'un robinet à un récipient de gaz, ou gaz liquéfié, ou autre fluide, le robinet comportant un corps de robinet ayant une partie principale et une embase pourvue d'un premier filet pour raccordement du robinet à un col du récipient, ce procédé étant caractérisé par les étapes suivantes :

(a) visser une bague de serrage sur un second filet prévu sur l'embase du corps de robinet entre le premier filet et la partie principale du corps de robinet et placer la bague sur l'embase dans une position dans laquelle elle n'empêche pas l'application d'un couple à l'embase pour le raccordement du robinet au récipient dans l'étape de raccordement suivante ;

(b) visser l'embase du corps de robinet dans un trou fileté du col du récipient en engageant le premier filet dans ce trou fileté et serrer l'embase dans le trou du col du récipient par application d'un couple de serrage prédéterminé à l'embase; et

(c) serrer la bague contre le col du récipient avec un couple prédéterminé appliqué à la bague en vue de maintenir l'intégrité et l'étanchéité de l'engagement vissé entre l'embase et le col du récipient en cas d'un choc violent appliqué au corps de robinet.

15. Utilisation du robinet selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 comme robinet de remplissage/soutirage d'un récipient de gaz, de gaz liquéfié, ou autre fluide, comportant un col pourvu d'une ouverture filetée dans laquelle l'embase du robinet est vissée au moyen du premier filet, caractérisée en ce que la bague est serrée au moyen d'un couple prédéterminé contre le col du récipient en vue de maintenir l'intégrité et l'étanchéité de l'engagement vissé entre l'embase et le col du récipient en cas d'un choc violent appliqué au corps de robinet.

Dessins