CA2110274C

CA2110274C - Ensemble d'alimentation en gaz industriel d'un appareil utilisateur portable

Info

Publication number: CA2110274C
Application number: CA002110274A
Authority: CA
Inventors: Jean-Renaud Brugerolle; Alain Robin
Original assignee: LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1992-03-31
Filing date: 1993-03-29
Publication date: 2004-06-01
Anticipated expiration: 2013-03-29
Also published as: DK0589015T3; WO1993020383A1; CN1036486C; CA2110274A1; EP0589015A1; JP3806440B2; FR2689209B1; DE69303135D1; ATE139320T1; AU657410B2; DE69303135T2; FI935294A0; FI935294A7; FI935294L; AR248308A1; JPH06508198A; ES2089812T3; CN1079928A; AU3893093A; EP0589015B1

Abstract

L'ensemble comprend une capacité intermédiaire de gaz moyenne pression, dans un boîtier transportable, avantageusement associé à l'appareil utilisateur et sélectivement raccordable à une source de gaz haute pression par couplage avec un boîtier de chargement via un système de raccordement rapide. Application notamment aux appareils de soudage portables.

Description

WO 33/20383 ,., , , ,, ;~ ~~ PCT/FR93/00313 N 1 ï V ~..~

Ensemble d'alimentation en gaz industriel d'un appareil utilisateur portable La présente invention concerne les appareils utilisateurs de . .s ' gaz, notamment industriels et, plus particulièrement, un ensemble d'alimentatïon en gaz, à partir d'une source de gaz haute pression, d'un appareil utilisateur portable consommant ledit gaz.
Les appare ils utilisateurs de gaz industriel, en particulier .
dans le soudage ou les applications médicales, sont alimentés par des bouteilles de gaz, de poids souvent ëlevé, dont l'autonomie dépasse en s général les besoins de l'application ponctuelle de l'appareil. Pour l'utilisation de ce dernier, le transport de la bouteille est souvent nécessaire et son encombrement et son poids pèsent fortement sur la maniabilité et la sécurité d'emplai: L'utilisation de petites bouteilles, de capacité plus faible, pose à l'utilisateur des problèmes de réapprovïsionnement, et aux fournisseurs, celui de la multiplicité des tailles de bouteilles à conditionner et à livrer.
La présente invention a pour objet de proposer un ensemble d'alimentation en gaz éliminant ces problèmes, facilitant grandement la mise en oeuvre des appareils et la fourniture du gaz d'alimentation, sans surcoûts d'investissement notables, permettant une meilleure gestion des consommations de gaz et offrant une sécurité
accrue.
-.. Pour ce faire, selon une caractéristique de l'invention, l'ensemble comprend une capacitë intermédiaire de gaz moyenne pression reliée à l'appareil utilisateur et sélectivement raccordable, rapidement et simplement, à la source de gaz et alimentant l'appareil ' utilisateur, via un premier robinet de réglage de débit de gaz, la capacité intermédiaire étant disposée dans un premier boîtier avec des moyens démontables de solidarisation du premier boîtier à l'appareil utilisateur.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la capacité
intermédiaire est associée, dans le premier boîtier, à un élément de raccordememc rapide à une tête de sortie d'un çoste de chargement reliée en permanence à la source de gaz hawce pressio;~ via un premier détendeur et comprenant avantageusement un deuxiPme boîtier ayant un logement profilé pour recevoir une partie du premier boîtier et dans lequel est disposée la tête de sortie.
.:ar >:<v:, PCTlFR93/00313 S~ d ..R /~ C?
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- 2 D'autres caractristiques et avantages de la prsente invention ressortiront de la description suivante de modes de ralisation, donns titre llustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les dessins annexs, sur lesquels la figure 1 est une vue schmatique, partiellement en cou e d'un ensemble d'alimentation en. gaz d'un appareil utilisateur portable selon l'invention figure 2 est une vue partielle, en coupe schmatique, - la ' d'un mode de realisation du moyen de raccordement entre les premier et second botiers de l'ensemble de la figure 1 , la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de ralisation industriel du botier de rserve de gaz selon l'invention ;

- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un mode de ralisation industriel d'un botier chargeur selon l'invention adapt au botier de rserve de gaz de la figure 3 ; et - la figure 5 est une vue en perspective du botier de rserve de gaz de la figure 3.

Dans la description qui va suivre et sur les dessins, les lments identique s ou analogues portent les mmes chiffres de rfrence, ventuellement indics.

L'ensemble d'alimentation en gaz industriel reprsent sur la figure 1, convenant tout particulirement pour un appareil portable de soudage, TIG, MIG-MAG ou OXYFLAMMF, comprend essentiellement une source de gaz haute pression 1, par exemple d'argon ou de mlange d'argon, une pression typiquement de 200 ou 300 x 105 Pa, un botier chargeur 2, et un botier de rserve de gaz 3 associ l'appareil utilisateur portable 4. La source de gaz haute pression 1, avantageusement de grande capacit et situe dans un local isol, rapprovisionne intervalles priodiques, est relie, dans l'exemple reprsent, via un premier dtendeur 5 et un flexible 6, un circuit ' d'alimentation 7 intgr dans le botier chargeur 2, le flexible 6 ?

_ tant avantageusement solidaire du botier 2.
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3 , _ PCT/FR93/00313 . . . ~
f.. :~ .... l~ . ~ r Le botier de rserve de gaz 3 renferme une capacit de gaz 8, constitue par exemple par une bouteille de gaz moyenne pression, ' infrieure 100 x 105 Pa, par exemple entre 30 et 50 x 105 Pa, de petites dimensions et en mtal ou en matriau fibreux, et ses circuits d'entre de gaz 9 et de sortie de gaz 10, ce dernier dbouchant, l'extrieur du botier 3, par un raccord 11 connectable, par un flexible 12, l'entre 13 d'alimentation de l'appareil utilisateur

4.

La capacit 8 comporte un deuxime dtendeur 14 dont la sortie est relie au circuit de sortie 10.

Selon un aspect de l'invention, l'entre du circuit d'entre 9 et la sortie du circuit d'alimentation 7 sont pourvues de deux ' lments cooprant 15, 16, respectivement, formant un systme de raccordement rapide typiquement du type enfichable entre les circuits 7 et 9. Pour assurer un raccordement rapide et.fiable entre les lments 15 et l6, la partie suprieure du botier chargeur 2 et la partie infrieure du botier de rserve de gaz 3 sont conformes de faon complmentaire de faon que la partie infrieure du botier 3 puisse tre partiellement reue dans une position parfaitement dfinie dans le botier chargeur 2.

Dans le mode de ralisation de la figure 1, la partie infrieure du botier 3 prsente un profil intrieur en retrait 17 avec quatre pieds latraux 18 en saillie, la partie suprieure du botier 2 formant un logement 19 correspondant, en creux, au profil infrieur du botier 3, y compris les pieds 18, de faon que, lorsque le botier 3 est reu dans le botier 2, les deux lments 15 et 16 du moyen de raccordement cooprent en configuration de raccordement comme > reprsent sur la figure 2. L'lment de raccordement 15, faisant lgrement saillie vers l'extrieur dans le profil en retrait 17, comporte un logement 20 ouvrant vers l'extrieur destin recevoir l'extrmit suprieure de l'lment de raccordement 16 faisant saillie hors du logement profil 19 du botier 2. L'lment 15 comporte un e passage d'entre de gaz constitu par un alsage tag 21 comportant ' un paulement interne 22 formant sige pour un lment de clapet 23 ' sollicit en position de fermeture, contre le sige 22, par un ressort 24. De faon similaire, l'lment 16 comporte un passage de gaz constitu par un alsage tag 25 comportant un paulement interne 26 4 ,, s .. n ,. t j Ig r~l~.i~i~~~~~ 4 formant sige pour un lment de clapet 27 sollicit en position de fermeture, contre le sige 26, par un ressort 28. L'lment 15 comporte une tige stationnaire 29 faisant saillie hors du passage d'entre de gaz et cooprant avec une tige poussoir 30 solidaire de l'lment de elapet 27 et s'tendant dans le passage de sortie de gaz -.
''' de l'lment 16. L'lment 15 porte un joint torique 31 cooprant avec une saillie circulaire d'extrmit de l'lment 16. Lors de la mise en place du botier 3 dans le botier 2, 1a tige 29 de l'lment 15 t repousse l'lment de clapet 27 de l'lment 16 l'encontre de la pression du ressort de sollictation 28 et de la pression du gaz dans le conduit 7, cette dernire soulevant le clapet anti-retaur 23 pour tablir ainsi, par simple mise en place du botier 3 dans le botier 2, la liaison entre la source de gaz 1 et la capacit de rserve 8 qui, une fois remplie, pourra accompagner l'appreil utilisateur 4 en lui fournissant une autonomie limite mais le rendant libre de toute convection la source de gaz 1. En effet, en dgageant le botier 3 du'botier 4, les clapets 23 et 24 se referment, isolant parfaitement les circuits de ces botiers de l'extrieur.

Dans le mode de ralisation reprsent sur la figure 1, le botier de rserve 3 est solidaris l'appareil de soudage portable 4 par des moyens de raccordement dverrouillables 32, tels que des crochets auto-bloquants, le botier 3 constituant ainsi un socle support pour l'appareil 4 vitant ce dernier d'tre en contact direct avec un environnement agressif. Pour faciliter la manutention individuelle du botier de rserve 3 et, par exemple, son transport entre le botier chargeur 2 et le poste d'utilisation, le botier 3 comporte une poigne encastrable 33.

Comme reprsent sur la figure 1, l'quipement du botier 3 comporte avantageusement un robinet 34 de rglage du dbit de gaz fourni par la capacit 8 l'appareil 4, un indicateur 35 de dbit dlivr, une jauge 36 de pression dans la capacit 8 et un tmoin de charge 37.

Dans le cas d'une installation fixe, comme reprsent sur la figure 1, le botier chargeur 2~est avantageusement fix sur le sol d'un atelier, mais le botier 2, comme la source de gaz 1, peuvent ,: K.=
-...:;"., ...ir..

WO 93120383 . PCT/FR93/00313 ~, r.'~ t' ' _ .. (~,, ,.~,, .e.
egalemert tre disposs dans un vhicule, par exemple dans une ambulance pour les applications mdicales avec un appareil utilisateur .. 4 constitu d'un appareil d'oxygno-thrapie portable. Enfin, dans le i _ cas d'une source de gaz constitue par un gnrateur de gaz in situ, :t le botier chargeur peut tre associ au gnrateur dans un ensemble compact.

Dans le mode de ralisation reprsent sur les figures 3 et

5, le botier 3 est constitu par l'assemblage de deux demi-coquilles infrieures 40A, 40B et d'un couvercle 41, en matriau plastique rigide, par exemple en PVG, le couvercle 41 tant solidaris aux demi-coquilles 40 par des vis telles. que 42. Le couvercle 41 comporte deux videments opposs formant deux poignes de manutention avant et arrire 33A et 338, respectivement. La partie suprieure du covercle 41 est sensiblement plane et est munie de deux bandes rainures 43 en matriau lastomre servant au montage souple et anti-friction de l'appareil utilisateur 4 sur le botier 3 et occultant les vis 42 pour rendre le botier 3 indmontable. Ce dernier est complt par une cloison avant 44 et par une cloison arrire 45 bloques dans les lments 40 et 41.

La bouteille de gaz moyenne pression 8 est ici canstitue de deux parties embouties soudes l'une l'autre 8A et 8B, comme on le . voit sur la coupe partielle de la figure 3, ralises par exemple en -acier BS2 ou BS3. L'lment 15 de raccordement rapide ou de charge de la bouteille 8 est mont dans une t.ague 46 soude dans une ouverture de la paroi latrale de la partie emboutie avant 8A l'intrieur de celle-ci. L'lment 15 comporte ici, en srie, un filtre amont 47 et un clapet anti-rtour aval 48. L'lment 15 comporte en outre une partie avant vase conique 49 servant au guidage et au centrage de l'lment de raccordement correspondant de la tte de sortie 16 du botier hargeur 2, comme on le verra plus avant. De faon similaire, l'ensemble dtendeur basse pression 14 gulateur de dbit 34 est mont sur la bouteille 8 au moyen d'ut; bague 50 soude dans une ouverture du fond de la partie emboutie avant 8A, l'intrieur de celle-ci, et comportant, s'tendant l'intrieur de la bouteille 8, ' en srie, en amont d;: dtendeur 14, un filtre amont 51, protgeant le -, li ?~~

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6 dtendeur 14 contre des particules susceptibles d'tre prsentes dans la bouteille 8, notamment de calamine rsultant de la fabrication de la bouteille, et un clapet de retenue 52 assurant le maintien d'une pression rsiduelle, de l'ordre de 1,5 x 105 Pa, dans la bouteille ~::
et empchant ainsi, comme le clapet 48, toute entre d'air dans cette Le clapet de retenue 52 assure en outre la fonction de dernire .

clapet anti-retour.

Une scurit contre des surpressions dans le botier 3 est assure, au niveau du dtendeur 14, par une soupape haute pression S 53, s'ouvrant lorsque la pression dans le rservoir 8 dpasse une valeur de 50 x 105 Pa, et une soupape basse pression 54, relie la chambre . ' basse pression du dtendeur 14, et empchant la dlivrance d'une pression en excs d'environ 2 x 105 Pa dans la canalisation de sortie ,. 10 qui s'tend, ici, vers l'arrire du botier 3 j.usqu'au raccord 11 de connexion au flexible 12 de l'appareil utilisateur, le raccord 11, mont dans la paroi arrire 45, tant avantageusement muni d'un clapet anti-retour pour maintenir 1a canalisation 10 sous pression.

La bouteille 8 est positionne et immobilise dans le botier 3, au moyen d'un jeu de nervures internes 55 dans les lments 40 et 41, entre lesquelles sont disposs des garnissages de mousse 56, un tapis de mousse 57 tant galement dispos entre le fond de la bouteille 8 et la cloison arrire 45. L'ensemble dtendeur 14/

v rgulateur de dbit 34 est positionn et maintenu dans la cloison avant 44 par une bague lastique 58 monte dans un orifice central de la cloison 44. Dans le mode de ralisation des figures 3 et 5, le botier 3 comporte un manomtre 59 mont dans la cloison avant 44 et reli la zone basse pression du dtendeur 14. Le botier 3 tant amen tre pos sur le sol et dplac sur celui-ci, les surfaces infrieures du botier 3 sont avantageusement munies de patins anti-abrasion en polyamide (non reprsents). Dans ce mode de ralisation, le port individuel du botier 3 et sa solidarisation . l'appareil utilisateur 4 sont effectus par deux sangles 32 passant au travers d'ouvertures 60 formes dans le botier 3 et dont le brin intrieur s'tend en contact avec la bouteille 8, comme on le voit sur la figure 3, de faon que les sangles 32 prennent appui sur la bouteille 8 lors du serrage des sangles autour de l'appareil a utilisateur pour le solidariser au botier 3 et constituer l'ensemble i ,~:~::

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., ., ~. PCTlFR93>003i3 WO 93/203$3 ~,~..~e~~i~

opratoire autonome transportable.

dans le mode de ralisation de la figure 4, le botier chargeur 2, comportant toujours, sa partie suprieure, un logement 3 19 conform pour correspondre au profil de la partie infrieure du e:.~ botier 3, comporte ici, en srie en aval de la conduite interne d'alimentation haute pression 7, relie directement la source de gaz haute pression, un premier dtendeur 61 rduisant la haute pression i une valeur infrieure 100 x 105 Pa et un deuxime dtendeur 62 ramenant la pression la pression d'utilisation entre 30 et 50 x 105 Pa dans une canalisation de transfert 63 relie la tte de raccordement l6 destine cooprer avec l'lment de raccordement 15 du botier 3 et faisant saillie dans le logement 19. L'ensemble dtendeur 61, 62 est complt par un rgulateur de dbit 64 faisant saillie hors du botier 2. La haute pression dans le premier dtendeur 61 est lue sur un manomtre 65 mont dans le botier 2. Comme le dtendeur basse pression 14 du botier 3, le deuxime dtendeur -ou dtendeur moyenne pression- 62 dans le botier 2 comporte un clapet de scurit contre la surpression 66.

Avantageusement, comme reprsent sur la figure 4, le botier 2 comporte en outre un raccord 67, muni d'un clapet anti-retour, reli par une tubulure 68 la sortie du dtendeur 62 et permettant d'alimenter, via le botier 2, un poste de travail fixe tout en conservant au botier 2 son rle de chargeur pour des botiers 3. Pour prvenir la pntration d'air, et donc d'impurets, dans les circuits de gaz, le botier 2 est avantageusement reli la source de gaz haute pression 1 par un flexible 6 comportant un embout de raccordement 69 muni, comme l'embout 11 du botier 3 et l'embout 67 du botier 3, d'un clapet anti-retour. Comme on le voit galement sur la figure 4, la tte de connexion 16 du botier 2 comporte ici un profil extrieur tronconique 70 destin cooprer avec l'entre tronconique 49 de l'lment de raccordement 15, et comporte en outre une jupe tubulaire rtractable 71 protgeant la tige-poussoir 30 de la tte I6 et repousse par l'lment de raccordement 15 lors de l'accouplement _y de ce dernier avec la tte 16.

Comme on le voit sur les figures 3 et 4, les robinets .i rgulateurs de dbit 34 et 64 des botiers 3 et 2 sont avantageusement du type indexage pour fournir une gamme de dbits pr-tablis pr-.'~ rgl s .

.1 ~ r ~ r.' i ~ =/d Quoique la présente invention ait été décrite en relation i s avec des modes de réalisation particuliers, elle ne s'en trouve pas i limitée pour autant mais est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaitront à l'homme de l'art. En particulier, comme sus-mentionné, l'appareil utilisateûr 4 peut être un poste d'oxygénothêrapie ou de ventilation, auquel cas le réservoir 1 est un réservoir d'oxygène gazeux sous pression ou un ensemble combiné
réservoir d'oxygène liquide-évaporateur.
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Claims

REVENDICATIONS

1. Équipement d'alimentation en gaz pour alimenter en gaz haute pression un appareil pour utilisateur portable, ledit équipement comprenant ;
- une station de charge comportant une tête de sortie en communication avec un source de gaz haute pression;
- un ensemble de réserve de gaz transportable comportant une capacité de gaz, un circuit d'alimentation de gaz ayant une tête de remplissage pour le raccordement rapide à la tête de sortie de la station de charge, un circuit de sortie du gaz incluant une sortie adaptée pour la connexion du flot fluide à l'appareil utilisateur et un robinet de contrôle de débit de gaz, ledit ensemble de réserve de gaz définissant une base support sur laquelle ledit appareil utilisateur est monté lors de l'utilisation, et des moyens d'interconnexion mécaniques démontables indépendants dudit circuit de sortie du gaz pour l'interconnexion de l'ensemble de réserve de gaz et de l'appareil utilisateur.

2. Équipement selon la revendication 1, dans lequel le circuit de sortie du gaz inclut un détendeur.

3. Équipement selon la revendication 2, dans lequel l'appareil utilisateur est un appareil de soudage.

4. Équipement selon la revendication 1, dans lequel la capacité de gaz et l'entrée de gaz et les circuits de sortie sont disposés dans un premier boîtier.

5. Équipement selon la revendication 4, dans lequel la station de charge inclut un second boîtier comportant une partie en retrait pour recevoir une partie du premier boîtier pour raccorder la tête de sortie à la tête de charge.

6. Ensemble d'alimentation en gaz à partir d'une source de gaz haute pression d'un appareil utilisateur portable, ledit ensemble comprenant dans un premier boîtier portable, une capacité de gaz montée dans ledit premier boîtier portable, un circuit de sortie de gaz pour la connexion de la capacité de gaz à l'appareil utilisateur, et un circuit d'alimentation en gaz pour la connexion de la capacité de gaz à une source de gaz haute pression, le circuit de sortie du gaz incluant un premier détenteur et un premier robinet de réglage du débit de gaz, ledit premier boîtier portable définissant une base support sur laquelle l'appareil utilisateur est installé
en fonctionnement, et des moyens démontables de connexion indépendants dudit circuit de sortie de gaz, pour l'interconnexion mécanique du premier boîtier et de l'appareil utilisateur pour former un ensemble unitaire opératoire transportable.

7. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel le circuit d'alimentation en gaz comprend, dans le premier boîtier, un élément de raccordement rapide à la tête de sortie d'une station de charge stationnaire connectée avec la source de gaz.

8. Ensemble selon la revendication 7, dans lequel la station de charge inclut un deuxième boîtier comportant un logement profilé pour recevoir une partie du premier boîtier équipé avec l'élément de raccordement rapide.

9. Ensemble de la revendication 8 comprenant un second détenteur situé entre la tête de sortie et la source de gaz.

10. Ensemble selon la revendication 9, dans lequel le second boîtier comporte un second robinet de réglage de débit de gaz, situé entre la tête de sortie et la source de gaz.

11. Ensemble de la revendication 7, dans lequel le contenant de gaz est une petite bouteille de gaz ayant une paroi périphérique, et l'élément de raccordement rapide est monté dans la paroi périphérique.

12. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel la capacité de gaz est une petite bouteille de gaz munie du premier robinet de réglage de débit de gaz.

13. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel le premier boîtier comporte au moins une poignée.

14. Ensemble selon la revendication 6, dans lequel le premier boîtier comporte la capacité de gaz et comporte une ouverture d'accès permettant l'accès au premier robinet de réglage de débit de gaz.

15. Ensemble de la revendication 6, dans lequel l'appareil utilisateur, qui avec le premier boîtier forme ledit ensemble transportable, est un appareil de soudage.