СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ, СОСУД И СООТВЕТСТВУЮЩИЙ СПОСОБ ЗАПОЛНЕНИЯ Российский патент 2015 года по МПК F17C13/04 

Изобретение касается соединения для заполнения, крана, сосуда для среды под давлением и способа заполнения и использования такого соединения.

Изобретение касается, в частности, соединения для заполнения сосуда газом под давлением, предназначенного для взаимодействия с заливающим устройством для обеспечения заполнения упомянутого сосуда, при этом соединение содержит корпус, образующий внутренний заполняющий канал между входной частью, предназначенной для соединения с заливающим устройством, и выходной частью, предназначенной для соединения с сосудом, при этом соединение содержит изолирующий клапан, подвижный относительно посадочного места между входным закрытым положением канала и выходным открытым положением канала, причем упомянутый изолирующий клапан прижат во входное положение возвратным органом и соединение содержит, кроме того, пылезащитный клапан, размещенный на входе изолирующего клапана, при этом упомянутый пылезащитный клапан содержит выходной конец и подвижен относительно корпуса между входным закрытым положением входного конца канала и выходным открытым положением входного конца канала, причем упомянутый пылезащитный клапан нагружен возвратным органом в сторону входного положения.

Настоящее изобретение касается, в частности, соединения для заполнения, содержащего последовательно расположенные с входа на выход пылезащитный клапан и изолирующий клапан (термины «входной» и «выходной» касаются направления циркуляции газа в процессе заполнения).

Пылезащитный клапан предусмотрен, в частности, для образования барьера на входе изолирующего клапана, для того чтобы помешать или ограничить вторжение частиц или пыли, могущих ухудшить герметичность упомянутого изолирующего клапана.

Обычно соединения для заполнения содержат пылезащитную заглушку, которая убирается внутрь при контакте с заливающим устройством для обеспечения его контакта с соединением для заполнения для воздействия на изолирующий клапан, размещенный на выходе в соединении для заполнения. Однако эта защита является недостаточной, так как, когда пылезащитный клапан открыт, заливающее устройство, которое проникает в соединение для заполнения на выходе пылезащитного клапана, может внести с собой частицы.

Загрязнение изолирующего клапана может вызвать значительный процент утечки в процессе срока службы предмета, на котором установлено это соединение для заполнения. Это объясняется тем, что зона герметизации загрязненного изолирующего клапана (пыль, частицы,…) теряет большую часть своей герметичности. Риск вторжения частиц увеличивается, когда соединение для заполнения является вертикальным (заполнение сверху).

Известное решение заключается в использовании фильтра твердых частиц в соединении на входе изолирующего клапана. Это позволяет удержать частицы или пыль на входе изолирующего клапана, но не позволяет открыть отверстие изолирующего клапана путем механического контакта (действительно, фильтр является механическим барьером для пылезащитного клапана).

Другое решение состоит в использовании фильтра на выходе изолирующего клапана. Это обеспечивает доступ для механического воздействия на изолирующий клапан и задерживает пыль на выходе из изолирующего клапана (от входа внутрь крана и сосуда). Однако входной конец изолирующего клапана является предметом загрязнений частицами или пылью, которые могут ухудшить его герметичность.

Документ WO20091013510 описывает устройство для заполнения и выдачи газа из газового резервуара под давлением, содержащее трубопровод откачки газа, включающий редукционный клапан и два клапана, расположенных последовательно и приводимых в действие системой, используемой для откачки газа. Для заполнения резервуара используется обводная линия на части трубопровода откачки, образующая заполняющий канал, замыкающий накоротко один из двух клапанов и редукционный клапан трубопровода откачки.

Задачей изобретения является устранение недостатков упомянутого выше предшествующего уровня техники.

Для решения этой задачи соединение по изобретению в соответствии с определением, данным выше в преамбуле, отличается тем, что пылезащитный клапан выполнен селективно перемещаемым к выходу, то есть:

- в первое выходное положение, определяемое как «бесконтактное», открывающее входной конец канала, в который выходной конец пылезащитного клапана не пропускает входной конец изолирующего клапана, при этом входной конец изолирующего клапана способен переходить в свое выходное открытое положение канала под действием среды под давлением, входящей через входной открытый конец канала, или

- во второе выходное положение, определяемое как «контактное», открывающее входной конец канала, в который выходной конец пылезащитного клапана вталкивает входной конец подвижного изолирующего клапана для контактного перемещения изолирующего клапана в его выходное открытое положение канала,

а также тем, что пылезащитный клапан содержит один или несколько проходов для направления, по меньшей мере, части потока среды, проходящей с входа на выход через корпус упомянутого пылезащитного клапана.

Таким образом, в соответствии с изобретением подвижный пылезащитный клапан скользит во внутреннем канале соединения для заполнения и образует экран между инструментом для заполнения (заполняющим устройством) и изолирующим клапаном.

Такая компоновка позволяет также повысить надежность и безопасность системы заполнения. Действительно, пылезащитный клапан направляет и ускоряет поток газа, входящего при заполнении в процессе его прохода к выходу. Каналы для прохода, пересекающие пылезащитный клапан, могут, в частности, уменьшить турбулентность газов в процессе заполнения. Таким образом, вибрации также уменьшаются. Сходимость одного или нескольких потоков, проходящих через пылезащитный клапан, позволяет, в частности, ускорить газовый поток и направить его к центральной зоне прохода, в частности, на уровне седла (входная часть выходного изолирующего клапана). Такая конфигурация позволяет, по меньшей мере, частично сберегать пружину клапана газового заполняющего потока. Это направление заполняющего газа может позволить также направить газовый поток в зону, образующую седло выходного изолирующего клапана, облегчая его чистку при каждом заполнении. Это позволяет уменьшить риски утечек, вызванные загрязнением седла изолирующего клапана.

Такая конструкция позволяет также значительно увеличить безопасность баллона в процессе его многочисленных заполнений.

Такая конструкция позволяет также защитить изолирующий клапан в процессе операции последующих заполнений.

Таким образом, в закрытом положении входной пылезащитный клапан защищает выходной изолирующий клапан от пыли и защищает также выходной изолирующий клапан от непосредственного контакта с концом устройства для заполнения.

Кроме того, такая конструкция с двумя подвижными последовательными клапанами, скользящими по одной оси, образует механизм эффективной защиты в процессе заполнения, обеспечивающий улучшенную защиту выходного изолирующего клапана.

Расположение двух клапанов последовательно позволяет эффективно взаимодействовать с определенным заливающим устройством.

В частности, скользящий пылезащитный клапан может позволить открывание соединительного входа при

- защите от частиц выходного изолирующего клапана и

- обеспечении привода этого выходного изолирующего клапана путем механического контакта.

Взаимное расположение входного пылезащитного клапана и выходного изолирующего клапана позволяет им легко взаимодействовать также с заполняющими устройствами, обеспечивая открывание выходного изолирующего клапана в потоке газа под давлением, поступающего в соединение (вместо механического контакта).

Кроме того, пылезащитный клапан регулирует газовый поток, входящий в процессе заполнения, так как газ вынуждают проходить через корпус пылезащитного клапана. Это, предпочтительно, регулирует газовый поток в выходной части, минимизируя турбуленции, вредные для механизма изолирующего клапана.

Выполнение соединения с двумя последовательно расположенными клапанами гарантирует также повышенную защиту изолирующего клапана от загрязнений и дает возможность использования отверстий, приспособленных к различным типам заполняющих устройств.

Изобретение обеспечивает также необходимую безопасность в последовательностях открывания/закрывания соединения для заполнения. Более того, заполнение по изобретению сохраняет герметичность соединения в процессе срока службы соединения.

Таким образом, например, не ограничивающим образом входной пылезащитный клапан может, предпочтительно, участвовать и в механическом открывании выходного изолирующего клапана, передавая усилие открывания с входа на выход. Другими словами, в некоторых заполняющих устройствах пылезащитный клапан может являться органом передачи движения между заливающим устройством и выходным изолирующим клапаном.

Кроме того, подвижный пылезащитный клапан может обеспечить открывание входа соединения, обеспечивающее открывание выходного изолирующего клапана при давлении заполняющего газа (в зависимости от давлений и калибровки клапанов).

Входной пылезащитный клапан может также обеспечить выполнение следующих функций:

- открывание/закрывание входа канала,

- направление потока среды на вход изолирующего клапана в процессе заполнения и, при необходимости,

- передачу механического движения для селективного управления открыванием/закрыванием выходного изолирующего клапана.

В соответствии с частными особенностями:

- корпус пылезащитного клапана скользит в канале, при этом один или несколько проходов заставляют весь или почти весь поток среды, проходящий с входа на выход в канале, пройти через корпус упомянутого пылезащитного клапана вне зависимости от выходного положения пылезащитного клапана,

- один или несколько проходов содержат, по меньшей мере, одну сходящуюся часть для направления, по меньшей мере, одной части газа, проходящей через пылезащитный клапан, к центральной части внутреннего канала заполнения,

- один или несколько потоков сходятся и направляют, по меньшей мере, часть газа, проходящего через пылезащитный клапан, параллельно центральной части внутреннего канала заполнения,

- один или несколько проходов сходятся для направления, по меньшей мере, части газа, проходящего через пылезащитный клапан, к центральной части входного конца изолирующего клапана,

- один или несколько проходов сходятся для направления, по меньшей мере, части газа, проходящего через пылезащитный клапан, в зону схождения внутреннего потока заполнения, определяющую седло изолирующего клапана,

- изолирующий клапан является селективно перемещаемым в выходное открытое положение канала путем механического воздействия, осуществляемого пылезащитным клапаном,

- изолирующий клапан является селективно перемещаемым в выходное открытое положение канала потоком среды под давлением,

- пылезащитный клапан является селективно перемещаемым к выходу механическим воздействием и/или средой под давлением,

- наружная и/или внутренняя поверхности корпуса соединения содержат углубления, образующие полости или соединительные рельефы, предназначенные для взаимодействия с соответствующими формами заливающего устройства для формирования системы избирательного механического рельефа, в частности, для быстрого соединения,

- пылезащитный клапан содержит входной конец, перемещаемый механически и/или с помощью среды под давлением,

- подвижный изолирующий клапан содержит гибкую герметизирующую гарнитуру, предназначенную для взаимодействия с седлом для осуществления герметичного закрывания канала, когда клапан прижат к седлу с заданным усилием,

- во входном закрытом положении входного конца канала упомянутый пылезащитный клапан герметично перекрывает входное отверстие входного конца канала, например, водонепроницаемым образом,

- во входном закрытом положении входного конца канала упомянутый пылезащитный клапан не герметично перекрывает входное отверстие входного конца канала,

- корпус соединения и/или пылезащитный клапан содержит упругую губку, образующую водонепроницаемый барьер между корпусом соединения и пылезащитным клапаном, по меньшей мере, когда последний находится во входном закрытом положении,

- упругая губка имеет свободный край, обеспечивающий проход газа или жидкости, когда существует определенная разность давлений с обеих сторон губки, например, в случае течи изолирующего клапана,

- во входном положении пылезащитного клапана входной конец пылезащитного клапана закрывает входной конец канала на одном уровне с входным концом корпуса соединения,

- корпус пылезащитного клапана герметично скользит в канале,

- герметичность между пылезащитным клапаном и корпусом соединения достигается контактом металл/металл и/или, по меньшей мере, с помощью уплотнения,

- один или несколько проходов содержат один или несколько внутренних каналов, пересекающих корпус пылезащитного клапана и/или корпус соединения,

- один или несколько проходов содержат, по меньшей мере, зазор между пылезащитным клапаном и корпусом соединения для того, чтобы заставить весь или почти весь поток, проходящий с входа на выход в канале, проходить через пылезащитный клапан,

- возвратный орган, прижимающий изолирующий клапан к его входному положению, содержит, по меньшей мере: пружину сжатия, пружину растяжения,

- возвратный орган, прижимающий пылезащитный клапан к его входному положению, содержит, по меньшей мере: пружину сжатия,

- выходной конец пылезащитного клапана содержит шток для механического воздействия на входной конец изолирующего клапана,

- входной конец изолирующего клапана содержит поверхность, предназначенную для механического контакта с выходным концом пылезащитного клапана,

- закрывание изолирующего клапана осуществляется перед закрыванием пылезащитного клапана,

- седло изолирующего клапана образовано плечиком рамки трубчатой формы, жестко соединенной с корпусом соединения, при этом изолирующий клапан скользит в этой рамке, а выходной конец пылезащитного клапана входит в упомянутую рамку, когда пылезащитный клапан входит в выходное положение,

- соединение содержит упор, предназначенный для взаимодействия с пылезащитным клапаном для ограничения максимального выходного положения последнего,

- упор, предназначенный для взаимодействия с пылезащитным клапаном для ограничения максимального выходного положения последнего, жестко соединен с корпусом соединения и/или рамкой, жестко соединенной с корпусом и определяющей седло изолирующего клапана,

- изолирующий клапан содержит противовозвратный механизм, оказывающий усилие на изолирующий клапан для его перемещения вперед, когда последний подвергнут давлению среды в его входной части,

- изолирующий клапан содержит противовозвратный механизм, содержащий канал, связывающий входной конец изолирующего клапана с выходной камерой для преобразования давления среды на входную часть клапана в усилие на выходном конце изолирующего клапана, направленное на перемещение упомянутого изолирующего клапана во входное закрытое положение,

- противовозвратный механизм («NRV») представляет собой отношение поверхностей, определенное между, с одной стороны, входным концом изолирующего клапана, взаимодействующим с входной средой, и, с другой стороны, выходным концом изолирующего клапана, взаимодействующим с камерой для перемещения упомянутого изолирующего клапана во входное закрытое положение, когда его входной конец подвергается воздействию среды под давлением.

Изобретение касается также крана для среды под давлением, в частности для газа под давлением, с редукционным клапаном или без него, содержащего соединение для заполнения, предназначенное для взаимодействия с заливающим устройством, для обеспечения заполнения упомянутого сосуда через упомянутое соединение, при этом соединение для заполнения соответствует какой-либо из выше- или нижепредставленных характеристик.

Изобретение касается также сосуда для среды под давлением, в частности газового баллона под давлением, содержащего кран в соответствии с какой-либо из выше- или нижепредставленных характеристик.

Изобретение касается также способа заполнения такого газового сосуда под давлением с помощью заливающего устройства, механически съемно соединенного с упомянутым соединением для заполнения сосуда, при этом способ включает первый этап перемещения пылезащитного клапана к выходу для открывания входного конца канала путем механического воздействия и/или воздействия средой, осуществляемого заливающим устройством, и второй этап перемещения изолирующего клапана к выходному положению открывания путем механического воздействия, осуществляемого пылезащитным клапаном и/или воздействием средой, осуществляемым газом, поступающим через заливающее устройство.

В соответствии с другими возможными аспектами:

- в процессе первого этапа пылезащитный клапан перемещается в свое первое выходное положение, называемое «бесконтактным», на втором этапе изолирующий клапан перемещается в выходное открытое положение вследствие воздействия средой, осуществляемого газом, поступающим через заливающее устройство,

- в процессе первого этапа пылезащитный клапан перемещается в свое второе выходное положение, называемое «контактным», на втором этапе изолирующий клапан перемещается в выходное открытое положение вследствие механического воздействия, осуществляемого пылезащитным клапаном,

- пылезащитный клапан перемещен к выходу механическим воздействием конца нажимающего на клапан приспособления, являющегося частью заливающего устройства,

- в конце процесса заполнения газового сосуда под давлением изолирующий клапан автоматически закрыт, когда механическое усилие и/или усилие среды, осуществляемое на входную часть клапана, становится ниже заданного порога,

- способ заполнения включает первый этап перемещения пылезащитного клапана в выходное открытое положение входного конца канала с помощью механического воздействия и/или воздействия среды, осуществляемого заливающим устройством, и второй этап перемещения изолирующего клапана в выходное открытое положение посредством механического воздействия, осуществляемого пылезащитным клапаном,

- открывание одного или нескольких клапанов может быть выполнено независимо от механического присоединения заливающего устройства к соединению, в частности, открытие одного или нескольких клапанов может быть осуществлено заливающим устройством после механического присоединения заливающего устройства к соединению и с помощью обособленного воздействия соединительной системы,

- заливающее устройство, предназначенное для взаимодействия с соединением для заполнения крана газового сосуда под давлением, содержит, по меньшей мере, держатель, вытянутый в продольном направлении вокруг продольной оси, при этом центральное пространство, расположенное между одним или несколькими держателями и продольной осью, образует посадочное место, предназначенное для приема соединения для заполнения общей цилиндрической формы, причем внутренняя поверхность, по меньшей мере, одного держателя расположена напротив центрального пространства, содержащего рельефы и/или полости определенных размеров, а рельефы и/или полости разнесены одни относительно других определенным образом для того, чтобы вставляться в пазы и/или сопряженные рельефы, образованные на наружной поверхности соединения для заполнения, при этом, по меньшей мере, один держатель поперечно подвижен относительно продольной оси между положением, называемым «отдаленным», для обеспечения введения соединения в центральное пространство и положением, называемым «приближенным», для осуществления соединения в паз внутренней поверхности держателей и наружной поверхности соединения, причем упомянутое сцепление содержит блокирующий орган, подвижный между активным положением, блокирующим держатели в сближенном положении, и неактивным положением, обеспечивающим перемещение держателей в отдаленное положение.

Изобретение может касаться также любого устройства или альтернативного способа, включающего любую комбинацию выше- или нижепредставленных характеристик.

В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

фиг.1 схематично изображает вид в разрезе, иллюстрирующий первый вариант осуществления соединения для заполнения по изобретению в закрытом положении,

фиг.2 схематично изображает вид в частичном разрезе, иллюстрирующий соединение для заполнения, установленное на кран сосуда, в положении, открытом под действием заливающего устройства,

фиг.3 схематично изображает вид в частичном разрезе, иллюстрирующий структуру соединения для заполнения по изобретению в закрытом положении (два клапана закрыты),

фиг.4 изображает соединение для заполнения по фиг.3 в открытом положении (два клапана открыты вследствие механического контакта),

фиг.5 изображает соединение для заполнения по фиг.3 в открытом положении (два клапана открыты соответственно давлением газа и механическим контактом),

фиг.6 изображает соединение для заполнения по фиг.3 в открытом положении (два клапана открыты механическим контактом и давлением газа),

фиг.7 изображает соединение для заполнения по фиг.3 в открытом положении (два клапана открыты давлением газа),

фиг.8 изображает увеличенный вид в разрезе детали входного конца соединения для заполнения, изображающий другой пример возможного выполнения входного клапана в закрытом положении,

фиг.9 изображает соединение для заполнения по фиг.3 в закрытом положении тестирования (входной клапан открыт, а выходной клапан закрыт).

Обращаясь к фиг.1, видим, что соединение 1 для заполнения содержит корпус 2, например, цилиндрической формы. Корпус 2 образует внутренний заполняющий канал 6 между входным концом 3, предназначенным для соединения с заливающим устройством, и выходным концом 4, предназначенным для соединения с газовым сосудом под давлением (например, по внутреннему каналу крана).

Входной конец 3 канала 6 (и соединения 1) селективно перекрываются пылезащитным клапаном 10, подвижным в корпусе 2 соединения.

Пылезащитный клапан 10 является селективно подвижным в корпусе 2 (предпочтительно, при поступательном перемещении) между входным закрытым положением входного конца 3 канала 6 и выходным открытым положением входного конца 3 канала.

Предпочтительно во входном положении закрывания входного конца 3 канала 6 пылезащитный клапан 10 размещен в корпусе 2 соединения и находится на одном уровне с верхней поверхностью корпуса 2 соединения 1.

Пылезащитный клапан 10 закрывает вход 3 канала герметично или негерметично путем контакта с корпусом 2 соединения 1. Корпус пылезащитного клапана 10 может содержать одно или несколько уплотнений 105, герметично перекрывающих канал 6.

Пылезащитный клапан может содержать один или несколько проходов 103, направляющих, по меньшей мере, часть и, предпочтительно, весь поток среды, проходящий с входа 3 на выход 4 через корпус пылезащитного клапана 10. Другими словами, когда газ проходит с входа 3 на выход 4, один или несколько проходов 103 заставляют весь или почти весь поток газа пройти через корпус пылезащитного клапана 10 независимо от выходного положения пылезащитного клапана 10. Проходы 103 могут содержать внутренние каналы, проходящие через корпус клапана 10. Как вариант или в комбинации, можно представить каналы или проходы, проходящие в корпусе 2 соединения 1. Кроме того, как вариант или в комбинации, можно представить один или несколько проходов 103, образованных размещением на расстоянии между пылезащитным клапаном 10 и корпусом 2 соединения. Как вариант или в комбинации, когда пылезащитный клапан 10 открывает вход 3 канала 6, газ под давлением проходит к выходу, обтекая пылезащитный клапан 10 (то есть газ проходит между пылезащитным клапаном 10 и корпусом 2 соединения).

На выходе пылезащитного клапана 10 канал 6 содержит изолирующий клапан 7, подвижный относительно седла 8. Изолирующий клапан 7 является подвижным, предпочтительно, при поступательном перемещении между входным положением закрывания канала и выходным положением открывания канала. Изолирующий клапан 7 при дефекте перемещается в сторону входа возвратным органом 9, таким как пружина, в частности пружина сжатия.

Как изображено, изолирующий клапан 7 может содержать упругую герметизирующую гарнитуру 17, предназначенную для взаимодействия с седлом 8. Упругая гарнитура может содержать пластик, полимер, вулканизированный эластомер или любой подходящий материал.

Как изображено, без особой необходимости, седло 8 изолирующего клапана 7 может быть образовано кольцевым плечиком, жестко соединенным с трубчатой рамкой 15, закрепленной в корпусе 2 соединения (например, герметичным ввинчиванием).

Например, изолирующий клапан 7 скользит в рамке 15. Конец 16 этой рамки 15 седла 8 может, например, образовывать упор 16, предназначенный для взаимодействия с пылезащитным клапаном 10 для ограничения максимального выходного положения последнего. Кроме того, пружина 14 пылезащитного клапана может опираться на эту рамку 15.

Таким образом, пылезащитный клапан 10 содержит конец или входную поверхность 104, перемещаемую механически (то есть механическим контактом) и/или средой под давлением.

На фиг.2 соединение 1 схематично изображено на кране 12 сосуда 13. Кроме того, заливающее устройство 11, открывающее соединение 11, изображено символически штриховыми линиями.

Предпочтительно, наружная поверхность корпуса 2 соединения 1 содержит углубления 116, образующие полости и/или соединительные рельефы, предназначенные для взаимодействия с сопрягающимися формами заливающего устройства 11 для формирования системы механического удержания, в частности, с быстрым соединением (детально не изображенным). В частности, предпочтительно, углубления 116 рассчитаны и расположены по определенной геометрии, предпочтительно для совмещения с определенным совпадающим заливающим устройством 11 (и только с ним).

Как изображено на фиг.2, пылезащитный клапан 10 выполнен селективно перемещаемым к выходу механическим воздействием, например, с помощью нажимающего на клапан устройства 111, селективно подвижного в ответ на воздействие приводного элемента, например поворотного рычага 204. Перемещение нажимного устройства 111 может быть также автоматическим, например, вследствие воздействия пневматической и/или электромеханической системы.

Нажимное устройство 111, предпочтительно, герметично входит в соединение и пропускает газ под давлением по внутреннему или внешнему каналу нажимного устройства 111 (не изображенному на чертеже).

Как видно из фиг.2, когда пылезащитный клапан 10 приходит в положение, называемое «контактным» (с открытым входным концом 3), выходной конец 101 пылезащитного клапана 10 нажимает на входной конец 107 изолирующего клапана 7 для перемещения изолирующего клапана 7 в открытое положение канала 6.

Другими словами, изолирующий клапан 7 выполнен селективно перемещающимся в выходное открытое положение канала путем механического воздействия, осуществляемого пылезащитным клапаном 10.

Для этого, как изображено на чертежах, пылезащитный клапан 10 может иметь выходной конец 101 в форме штока, концевая поверхность которого предназначена для механического воздействия на входной конец изолирующего клапана 7. Входной конец изолирующего клапана 7 может быть также образован штоком, который образует выступ вперед относительно седла 8 общей кольцевой формы.

Таким образом, из закрытого положения (закрытый F пылезащитный клапан 10 и закрытый F изолирующий клапан 7), схематично изображенного на фиг.3, заливающее устройство 11 может механически нажать на входной конец 104 пылезащитного клапана 10 (давление Р). Пылезащитный клапан 10 перемещается к выходу. Вход канала 6 соединения 2 является открытым (фиг.4). Выходной конец 101 пылезащитного клапана 10, в свою очередь, толкает входной конец 107 изолирующего клапана 7 (механическое давление Р), который открывает, таким образом, выходной конец канала 6. Поток газа под давлением может проходить с входа на выход (показано стрелками).

Разумеется, этот вариант открывания и заполнения не ограничен этим примером. Так, как изображено на фиг.5, в соответствии с условиями заполнения, входной конец 104 пылезащитного клапана 10 может быть направлен к выходу собственно потоком газа (показано стрелками). Выходной конец 101 пылезащитного клапана 10 может, таким образом, механически воздействовать (давление Р) на изолирующий клапан 7.

В варианте по фиг.6 пылезащитный клапан 10 механически открыт (О) заливающим устройством 11 (давление Р), но изолирующий клапан 7 открыт (О) не выходным концом 101 пылезащитного клапана 10, а усилием, осуществляемым давлением входящего газа.

Таким образом, представляется очевидным, что в соответствии с геометрией заливающего устройства и условиями заполнения (в частности, расходом и давлением заполняющего газа, входящего в соединение через заливающее устройство 11) два последовательных клапана 10, 7 могут быть открыты (перемещены к выходу) механическим контактом и/или давлением заполняющего газа.

Это создает большую гибкость в использовании соединения по изобретению. Действительно, заполнение газом обеспечивает во всех случаях защиту изолирующего клапана 7.

Кроме того, открывание соединения в процессе заполнения может быть получено последовательным открыванием двух расположенных последовательно клапанов 10, 7 (вначале пылезащитный клапан 10, затем изолирующий клапан 7).

В конце процесса заполнения газового сосуда под давлением изолирующий клапан 7 автоматически закрывается под действием пружины 9, когда механическое усилие и/или усилие среды, оказываемое на входную часть клапана 7, становится ниже определенного порога. По окончании операции заполнения изолирующий клапан 7, в принципе, закрывается раньше, чем закрывается пылезащитный клапан 10.

Конструкция по изобретению позволяет использовать способы заполнения, особенно эффективные с точки зрения безопасности для операторов, осуществляющих заполнение, и для конечных пользователей краном такого соединения.

Так, например, подвижный пылезащитный клапан 10 принимает в процессе своего перемещения, по меньшей мере, два герметичных положения, обеспечивающих безопасность заполнения.

В первом герметичном положении пылезащитный клапан 10 перемещен к выходу и открывает вход канала 6 без открывания изолирующего клапана 7 (фиг.10). В этом положении открывания (О) входного клапана 10 и закрывания (F) выходного клапана 7, в камере, расположенной на входе изолирующего клапана 7, может быть создано разрежение (заданное низкое давление), например, заполняющим устройством для осуществления предварительных исследований заполнения. В этом положении имеется возможность измерения возможных утечек изолирующего клапана 7.

В другом герметичном положении изолирующий клапан 7 может быть также открыт для осуществления заполнения и/или возможной очистки канала 6 и баллона перед заполнением (см., например, конфигурацию по фиг.4, но с инверсным потоком газа в случае очистки).

По окончании заполнения изолирующий клапан 7 может быть закрыт, а пылезащитный клапан 10 может удерживаться открытым (фиг.10) для осуществления возможных исследований герметичности после заполнения, как это описано выше перед заполнением.

Эти варианты заполнения позволяют гарантировать безопасность и устойчивость герметичности соединения после многочисленных заполнений.

Вариант по фиг.8 отличается от варианта по фиг.1 только тем, что корпус 2 соединения 1 содержит упругую губку 27, свободный конец которой взаимодействует с пылезащитным клапаном 10 для формирования водонепроницаемого барьера между корпусом 2 соединения и пылезащитным клапаном 10 (по меньшей мере, когда последний находится во входном закрытом положении).

Упругая губка 27, которая, предпочтительно, имеет кольцевую форму вокруг пылезащитного клапана 10, выполнена, например, из пригнанного или вулканизированного на корпусе 2 эластомера.

Упругость губки 27 предусмотрена для того, чтобы помешать поступлению воды к выходу при одновременном обеспечении прохода среды (в частности, газа) в случае определенного давления (в частности, в случае утечки изолирующего клапана 7).

Использование этого соединения на газовых кранах, предпочтительно, снабженных редукционными клапанами, дает многие преимущества. Действительно, газовые сосуды (например, баллоны), снабженные такими кранами, могут быть заполнены в полной безопасности и могут сохранять такое соединение для заполнения, не подвергая риску герметичность такого соединения.

Способ заполнения по изобретению позволяет также улучшить защиту гарнитуры герметичного клапана от загрязнения (металлические частицы, пыль …) с помощью подвижного фильтра, перемещаемого при заполнении.

Это позволяет увеличить надежность герметичности соединения в процессе срока службы крана и баллона, который им оборудован.

В соответствии с изобретением механическое воздействие изолирующего клапана 7 становится возможным только через пылезащитный клапан 10.

Способ заполнения по изобретению позволяет, таким образом, улучшить безопасность заполнения с помощью действия механизма из двух последовательно расположенных клапанов.

Изобретение используется, предпочтительно, в соединениях для заполнения и системах заполнения газовых баллонов под давлением, например, от 150 до 750 бар, снабженных кранами со встроенными редукционными клапанами.

Соединение для заполнения может, в необходимом случае, явиться также соединением для откачки газа.

Соединение для заполнения, содержащее изолирующий клапан (7), подвижный относительно седла (8) между входным закрытым положением и выходным открытым положением, и пылезащитный клапан (10), расположенный на входе изолирующего клапана (7). Изолирующий клапан (7) в своем входном положении прижат возвратным органом (9). Пылезащитный клапан (10) содержит выходной конец (101) и подвижен относительно корпуса (2) между входным закрытым положением и выходным открытым положением. Пылезащитный клапан (10) выполнен селективно перемещающимся к выходу: или в первое выходное положение, открывающее входной конец (3), в котором выходной конец (101) пылезащитного клапана (10) не толкает входной конец (107) изолирующего клапана (7), или во второе выходное положение, открывающее входной конец (3), в котором выходной конец (101) пылезащитного клапана (10) толкает входной конец (107) изолирующего клапана (7), подвижного для контактного перемещения изолирующего клапана (7) в выходное открытое положение. Пылезащитный клапан (10) содержит один или несколько проходов (103) для направления, по меньшей мере, части потока, проходящего с входа (3) на выход (4) через корпус упомянутого пылезащитного клапана (10). 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Соединение для заполнения газового сосуда под давлением, предназначенное для взаимодействия с заливающим устройством для обеспечения заполнения упомянутого сосуда, при этом соединение (1) содержит корпус (2), ограничивающий внутренний заполняющий канал (6) между входным концом (3), предназначенным для соединения с заливающим устройством, и выходным концом (4), соединяемым с сосудом, причем соединение содержит изолирующий клапан (7), подвижный относительно седла (8) между входным закрытым положением канала и выходным открытым положением канала, при этом упомянутый изолирующий клапан (7) прижат к входному положению возвратным органом (9); изолирующий пылезащитный клапан (10), расположенный на входе изолирующего клапана (7), причем упомянутый пылезащитный клапан (10) содержит выходной конец (101) и выполнен подвижным относительно корпуса (2) между входным закрытым положением входного конца (3) канала (6) и выходным открытым положением входного конца (3) канала, при этом упомянутый пылезащитный клапан (10) прижат к своему входному положению возвратным органом (14), отличающееся тем, что пылезащитный клапан (10) является селективно перемещаемым к выходу или:
- в первое выходное определенное положение, называемое «бесконтактным», открывающее входной конец (3) канала (6), в котором выходной конец (101) пылезащитного клапана (10) не толкает входной конец (107) изолирующего клапана (7), при этом входной конец (107) изолирующего клапана (7) выполнен с возможностью перемещения в открытое выходное положение канала (6) средой под давлением, входящей в открытый входной конец (3) канала (6), или
- во второе выходное положение, называемое «контактным», открывающее входной конец (3) канала (6), в котором выходной конец (101) пылезащитного клапана (10) толкает входной конец (107) изолирующего клапана (7), подвижного для контактного перемещения изолирующего клапана (7) в его положение открывания канала (6),
а также тем, что пылезащитный клапан (10) содержит один или несколько проходов (103) для направления, по меньшей мере, части потока среды, проходящего со входа (3) на выход (4), через корпус упомянутого пылезащитного клапана (10).

2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что корпус пылезащитного клапана (10) установлен с возможностью скольжения в канале (6), а также тем, что один или несколько проходов (103) направляют весь или почти весь поток среды, проходящий со входа на выход, в канал для прохода через корпус вышеупомянутого пылезащитного клапана (10), независимо от выходного положения пылезащитного клапана (10).

3. Соединение по п.1 или 2, отличающееся тем, что один или несколько проходов (103) содержат, по меньшей мере, одну сходящуюся часть для направления, по меньшей мере, части газа, проходящего через пылезащитный клапан (10), к центральной части внутреннего канала заполнения.

4. Соединение по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что один или несколько проходов сходятся и направляют, по меньшей мере, часть газа, проходящего через пылезащитный клапан (10), параллельно центральной части внутреннего канала заполнения.

5. Соединение по п.3, отличающееся тем, что один или несколько проходов сходятся и направляют, по меньшей мере, часть газа, проходящего через пылезащитный клапан (10), параллельно центральной части внутреннего канала заполнения.

6. Соединение по одному из пп.1-2, 5, отличающееся тем, что один или несколько проходов (103) сходятся для направления, по меньшей мере, части газа, проходящего через пылезащитный клапан, в центральную часть входного конца (107) изолирующего клапана (7).

7. Соединение по п.3, отличающееся тем, что один или несколько проходов (103) сходятся для направления, по меньшей мере, части газа, проходящего через пылезащитный клапан, в центральную часть входного конца (107) изолирующего клапана (7).

8. Соединение по п.4, отличающееся тем, что один или несколько проходов (103) сходятся для направления, по меньшей мере, части газа, проходящего через пылезащитный клапан, в центральную часть входного конца (107) изолирующего клапана (7).

9. Соединение по одному из пп.1-2, 5, 7, 8, отличающееся тем, что один или несколько проходов (103) сходятся для направления, по меньшей мере, части газа, проходящего через пылезащитный клапан (10), в сходящуюся зону (15) внутреннего канала заполнения, образующую седло изолирующего клапана (7).

10. Соединение по п.3, отличающееся тем, что один или несколько проходов (103) сходятся для направления, по меньшей мере, части газа, проходящего через пылезащитный клапан (10), в сходящуюся зону (15) внутреннего канала заполнения, образующую седло изолирующего клапана (7).

11. Соединение по п.4, отличающееся тем, что один или несколько проходов (103) сходятся для направления, по меньшей мере, части газа, проходящего через пылезащитный клапан (10), в сходящуюся зону (15) внутреннего канала заполнения, образующую седло изолирующего клапана (7).

12. Соединение по п.6, отличающееся тем, что один или несколько проходов (103) сходятся для направления, по меньшей мере, части газа, проходящего через пылезащитный клапан (10), в сходящуюся зону (15) внутреннего канала заполнения, образующую седло изолирующего клапана (7).

13. Соединение по п.1, отличающееся тем, что изолирующий клапан (7) выполнен селективно перемещающимся в выходное открытое положение канала путем механического воздействия, осуществляемого пылезащитным клапаном (10).

14. Соединение по п.1, отличающееся тем, что изолирующий клапан (7) выполнен селективно перемещающимся в выходное открытое положение канала путем воздействия потока среды под давлением.

15. Соединение по п.1, отличающееся тем, что пылезащитный клапан (10) выполнен селективно перемещающимся к выходу механическим воздействием и/или средой под давлением.

16. Кран для среды под давлением, в частности для газа под давлением, с редукционным клапаном или без него, содержащий соединение для заполнения, предназначенное для взаимодействия с заливающим устройством, для осуществления заполнения упомянутого сосуда через упомянутое соединение, отличающееся тем, что соединение (1) для заполнения выполнено по одному из пп.1-15.

17. Сосуд для среды под давлением, в частности газовый баллон под давлением, содержащий кран (12) по п.16.

18. Способ заполнения газового сосуда под давлением по п.17 с помощью заливающего устройства (11), механически съемно соединенного с упомянутым соединением для заполнения сосуда (13), отличающийся тем, что он включает первый этап перемещения пылезащитного клапана (10) к выходу для открывания конца входного канала (6) путем механического воздействия и/или воздействия среды, осуществляемого заливающим устройством (11), и второй этап перемещения изолирующего клапана (7) в выходное открытое положение путем механического воздействия, осуществляемого пылезащитным клапаном (10) и/или воздействием среды, осуществляемым газом, поступающим через заливающее устройство.

19. Способ по п.18, отличающийся тем, что в процессе первого этапа пылезащитный клапан (10) перемещается в свое первое выходное положение, называемое «бесконтактным», и тем, что в процессе второго этапа изолирующий клапан (7) перемещается в выходное открытое положение воздействием среды, осуществляемым газом, поступающим через заливающее устройство.

20. Способ по п.19, отличающийся тем, что в процессе первого этапа пылезащитный клапан (10) перемещается в свое второе выходное положение, называемое «контактным», а также тем, что в процессе второго этапа изолирующий клапан (7) перемещается в свое второе открытое положение механическим воздействием, осуществляемым пылезащитным клапаном (10).

21. Способ по одному из пп.18-20, отличающийся тем, что пылезащитный клапан (10) перемещается к выходу механическим воздействием нажимного устройства (111) заливающего устройства (11).