Llave de fluido a presión, depósito y procedimiento de relleno correspondientes.

Llave de fluido a presión para múltiples rellenos, especialmente para un depósito de gas a presión, que comprende un cuerpo

(1) que comprende una base (4) destinada a ser fijada a nivel de un orificio de un depósito a presión, definiendo el cuerpo (1) un circuito (5) interno de trasvase/relleno de fluido que se extiende entre una extremidad aguas arriba (2) destinada a ser puesta en relación con el volumen de almacenamiento de un depósito y una extremidad aguas abajo (3) destinada a ser puesta en relación con un órgano usuario que recibe o distribuye gas, comprendiendo la llave, dispuestas en serie en el circuito (5), una válvula (6) de presión residual y una válvula (7) de aislamiento, comprendiendo la llave un órgano (8) de accionamiento de la válvula (7) de aislamiento para mandar selectivamente la obstrucción o no del circuito (5), siendo el órgano (8) de accionamiento móvil entre una primera posición denominada de " cierre " en la cual la válvula (7) de aislamiento obstruye el circuito (5) y una segunda posición denominada de " trasvase ", en la cual la válvula de aislamiento (7) no obstruye el circuito (5), comprendiendo la válvula (6) de presión residual un obturador móvil con respecto a un asiento, siendo solicitado el obturador hacia el asiento a través de un órgano de solicitación, caracterizada por que, la válvula (7) de aislamiento es distinta de la válvula (6) de presión residual y comprende un obturador, distinto del de la válvula (6) de presión residual, móvil con respecto a un asiento distinto del de la válvula (6) de presión residual y solicitado hacia su asiento a través de un órgano de solicitación distinto del de la válvula (6) de presión residual, estando situada la válvula (6) de presión residual aguas arriba de la válvula (7) de aislamiento y por que el órgano (8) de accionamiento es desplazable a una tercera posición denominada de " relleno " en la cual el órgano (8) de accionamiento fuerza a la válvula (7) de aislamiento a no obstruir el circuito (5) y en la cual la válvula de presión (6) de presión residual queda desplazada a una posición de apertura que no obstruye el circuito (5) cualquiera que sea el diferencial presión a una y otra parte de la válvula (6) de presión residual.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2012/050643.

Solicitante: L'AIR LIQUIDE, SOCIETE ANONYME POUR L'ETUDE ET L'EXPLOITATION DES PROCEDES GEORGES CLAUDE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: 75 QUAI D'ORSAY 75007 PARIS FRANCIA.

Inventor/es: PISOT, PHILIPPE, MULLER,Denis, SCHAAFF,JEAN-PAUL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ALMACENAMIENTO O DISTRIBUCION DE GASES O LIQUIDOS > RECIPIENTES PARA CONTENER O ALMACENAR GASES COMPRIMIDOS,... > Detalles de los recipientes, o de su llenado o vaciado > F17C13/04 (Disposición o montaje de válvulas (válvulas en sí F16K))

PDF original: ES-2533214_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Llave de fluido a presión, depósito y procedimiento de relleno correspondientes La presente invención concierne a una llave de fluido a presión, a un depósito y a un procedimiento de relleno correspondientes.

La invención concierne de modo más particular a una llave de fluido a presión para múltiples rellenos, especialmente para un depósito de gas a presión, que comprende un cuerpo que comprende un base destinada a ser fijada a nivel de un orificio de un depósito a presión, definiendo el cuerpo un circuito interno de trasvase/relleno de fluido que se extiende entre una extremidad aguas arriba destinada a ser puesta en relación con el volumen de almacenamiento de un depósito y una extremidad aguas abajo destinada a ser puesta en relación con un órgano usuario que recibe o distribuye gas, comprendiendo la llave, dispuestas en serie en el circuito, una válvula de presión residual y una válvula de aislamiento, comprendiendo la llave un órgano de accionamiento de la válvula de aislamiento, siendo el órgano de accionamiento móvil entre una primera posición denominada de " cierre " en la cual la válvula de aislamiento obstruye el circuito y una segunda posición denominada de " trasvase " en la cual la válvula de aislamiento no obstruye el circuito.

La mayoría de las llaves de botellas de gas (de apertura/cierre por volante o por palanca) tienen una función antirretroceso (válvula antirretroceso = " NRV " o " No Return Valve ") eventualmente asociada a una función de mantenimiento de una presión residual (" RVP " = " Residual Pressure Valve ") . Estos sistemas han permitido resolver el problema de rotura de botellas ligado a la introducción accidental en las botellas de medios extraños (líquidos, gases) susceptibles de reaccionar con el contenido y/o el contenedor.

Cuando el puerto de trasvase sirve igualmente de puerto de relleno, es necesario utilizar una herramienta especial (tal como un empujador) para forzar la apertura de la válvula antirretroceso/de presión residual. En efecto, por defecto, la presión del gas de relleno tiende a cerrar estas válvulas.

La accidentología, en particular en el caso de depósitos utilizados para el oxígeno, muestra una sensibilidad muy grande de este acoplamiento de la válvula antirretroceso/presión residual y del órgano empujador integrado en el conector de relleno. Esto conduce a incidentes de frecuencia importante: extrusiones de junta de estanqueidad, inflamación de juntas y/o de metalesâ?

Una solución conocida consiste en añadir un pistón de diseño adaptado que se sitúa en el orificio de relleno/trasvase de la llave. Este pistón denominado generalmente " válvula RPV/NRV " es sistemáticamente neutralizable mecánicamente por intermedio de un empujador integrado en la herramienta de relleno en el transcurso de las operaciones de relleno del depósito. Las diferentes dimensiones correspondientes raras veces están normalizadas. Esto causa dispersiones de tolerancia (profundidad de la válvula, carrera de la válvula) que pueden implicar una incompatibilidad geométrica entre la " válvula RPV/NRV " y la herramienta de relleno equipada con su empujador. Esto puede conducir al deterioro de piezas y/o de las condiciones de caudal de gas no controladas.

El documento EP220193 describe un dispositivo de relleno destinado a ser unido a la entrada de un depósito que hay que rellenar. Este dispositivo comprende una entrada de gas unida a una fuente de gas a presión y dos orificios de salida conectados en paralelo a la entrada a través de respectivas válvulas. Un primer orificio de salida está previsto para ser conectado al depósito que hay que rellenar y el segundo orificio está previsto para una purga hacia la atmósfera. Las dos válvulas son mandadas por las posiciones respectivas de una palanca pivotante que permite selectivamente cerrar las dos válvulas, o abrir únicamente la válvula de salida (para rellenar un depósito) o abrir únicamente la válvula de purga (para purgar el circuito interno del dispositivo) . Este dispositivo es inadecuado para una utilización como llave de depósito.

El documento US5018552 describe una llave pero de uso único (sin re-relleno posible) . Esta llave comprende una válvula de presión residual aguas arriba y una válvula de aislamiento aguas abajo. Un empujador permite abrir selectivamente la válvula de aislamiento aguas abajo (lado del conector de salida) . La válvula de presión residual está prevista para impedir un re-relleno del depósito.

El documento US3981328 describe una llave de gas a presión para múltiples rellenos que comprende una válvula de aislamiento y una válvula de presión residual, dispuestas en serie. La válvula de aislamiento se dispone aguas arriba (en el lado del depósito) y la válvula de presión residual se dispone aguas abajo (en el lado del puerto de relleno/trasvase) . Un volante rotatorio manda la apertura/cierre de la válvula de aislamiento. Para permitir el relleno, es necesaria una herramienta especial para accionar una pieza concéntrica con el eje del volante rotatorio. Esta pieza concéntrica manda la apertura de la válvula de presión residual aguas abajo. Esta disposición plantea sin embargo problemas. En efecto, esta arquitectura no permite al usuario saber si la válvula de presión residual está abierta o si ésta funciona normalmente. Por otra parte, la válvula de presión residual aguas abajo es sometida a un choque violento de presión en cada apertura de la válvula de aislamiento principal por el usuario, lo que genera por una parte una fatiga mecánica importante y, por otra, puede llegar a ser un factor propicio para las inflamaciones debidas al fenómeno de compresión adiabática con oxígeno.

El documento EP708281A1 describe una llave de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Un objetivo de la presente invención es mitigar todos o parte de los inconvenientes de la técnica anterior citados anteriormente.

Con este fin, la llave de acuerdo con la invención, por otra parte de acuerdo con la definición genérica que de ella se da en el preámbulo anterior, está caracterizada esencialmente por que la válvula de presión residual está situada aguas arriba de la válvula de aislamiento y por que el órgano de accionamiento es desplazable a una tercera posición denominada " de relleno " en la cual la válvula de aislamiento no obstruye el circuito y en la cual la válvula de presión residual es desplazada a una posición de apertura que no obstruye el circuito, cualquiera que sea el diferencial de presión a una y otra parte de la válvula de presión residual.

Por otra parte, modos de realización de la invención pueden comprender una o varias de las características siguientes:

- la extremidad aguas abajo del circuito desemboca a nivel de un puerto de relleno/trasvase destinado tanto al relleno como al trasvase, es decir que el gas trasvasado por la llave circula en el circuito de aguas arriba a aguas abajo a través de la válvula de presión residual y la válvula de aislamiento, mientras que el gas de relleno circula en el circuito de aguas abajo a aguas arriba igualmente a través de la válvula de aislamiento y la válvula de presión residual.

- el órgano de accionamiento de la válvula de aislamiento comprende una porción de contacto y dependiendo de la posición del órgano de accionamiento con respecto al cuerpo, la porción de contacto acciona directa o indirectamente una extremidad de la válvula de aislamiento, -en las primera y segunda posiciones del órgano de accionamiento, el funcionamiento de la válvula de presión residual no se altera, es decir que la válvula de presión residual obtura el circuito cuando el diferencial de presión entre sus extremidades aguas arriba y aguas abajo es inferior... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Llave de fluido a presión para múltiples rellenos, especialmente para un depósito de gas a presión, que comprende un cuerpo (1) que comprende una base (4) destinada a ser fijada a nivel de un orificio de un depósito a presión, definiendo el cuerpo (1) un circuito (5) interno de trasvase/relleno de fluido que se extiende entre una extremidad aguas arriba (2) destinada a ser puesta en relación con el volumen de almacenamiento de un depósito y una extremidad aguas abajo (3) destinada a ser puesta en relación con un órgano usuario que recibe o distribuye gas, comprendiendo la llave, dispuestas en serie en el circuito (5) , una válvula (6) de presión residual y una válvula (7) de aislamiento, comprendiendo la llave un órgano (8) de accionamiento de la válvula (7) de aislamiento para mandar selectivamente la obstrucción o no del circuito (5) , siendo el órgano (8) de accionamiento móvil entre una primera posición denominada de " cierre " en la cual la válvula (7) de aislamiento obstruye el circuito (5) y una segunda posición denominada de " trasvase ", en la cual la válvula de aislamiento (7) no obstruye el circuito (5) , comprendiendo la válvula (6) de presión residual un obturador móvil con respecto a un asiento, siendo solicitado el obturador hacia el asiento a través de un órgano de solicitación, caracterizada por que, la válvula (7) de aislamiento es distinta de la válvula (6) de presión residual y comprende un obturador, distinto del de la válvula (6) de presión residual, móvil con respecto a un asiento distinto del de la válvula (6) de presión residual y solicitado hacia su asiento a través de un órgano de solicitación distinto del de la válvula (6) de presión residual, estando situada la válvula (6) de presión residual aguas arriba de la válvula (7) de aislamiento y por que el órgano (8) de accionamiento es desplazable a una tercera posición denominada de " relleno " en la cual el órgano (8) de accionamiento fuerza a la válvula (7) de aislamiento a no obstruir el circuito (5) y en la cual la válvula de presión (6) de presión residual queda desplazada a una posición de apertura que no obstruye el circuito (5) cualquiera que sea el diferencial presión a una y otra parte de la válvula (6) de presión residual.

2. Llave de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que la extremidad aguas abajo (3) del circuito desemboca a nivel de un puerto (9) de relleno/trasvase destinado tanto al relleno como al trasvase, es decir que el gas trasvasado por la llave circula de aguas arriba (2) a aguas abajo (3) por el circuito (5) a través de la válvula (6) de presión residual y la válvula (7) de aislamiento, mientras que el gas de relleno circula por el circuito (5) de aguas abajo (3) hacia aguas arriba (2) igualmente a través de la válvula (7) de aislamiento y la válvula (6) de presión residual.

3. Llave de acuerdo con las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que el órgano (8) de accionamiento de la válvula (7) de aislamiento comprende una porción (18) de contacto y por que, según la posición del órgano (8) de accionamiento con respecto al cuerpo (1) , la porción (18) de contacto acciona directa o indirectamente una extremidad de la válvula (7) de aislamiento.

4. Llave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que, en sus primera y segunda posiciones, el órgano (8) de accionamiento no fuerza el funcionamiento o la posición de la válvula (6) de presión residual, es decir que la válvula (6) de presión residual obtura al circuito (5) cuando el diferencial de presión entre sus extremidades aguas arriba y aguas abajo es inferior a un umbral determinado y no obtura el circuito (5) cuando el diferencial de presión entre sus extremidades aguas arriba y aguas abajo es superior a un umbral determinado.

5. Llave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que, en su tercera posición, el órgano (8) de accionamiento desplaza la válvula (6) de presión residual a una posición de apertura que no obstruye al circuito (5) por intermedio de la válvula (7) de aislamiento.

6. Llave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que la segunda posición de trasvase del órgano (8) de accionamiento está situada entre la primera posición de cierre y la tercera posición de relleno.

7. Llave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que en su tercera posición, el órgano (8) de accionamiento desplaza la válvula (7) de aislamiento a una posición aguas arriba terminal que no obstruye el circuito (5) , y en la cual la válvula (7) de aislamiento acciona por empuje la válvula (6) de presión residual a una posición que no obstruye al circuito.

8. Llave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que comprende un cerrojo

(10) de limitación del desplazamiento del órgano (8) de accionamiento y por que el paso del órgano (8) de accionamiento a la tercera posición de relleno solamente es posible después del desbloqueo del cerrojo (10) que impide el acceso a la tercera posición, comprendiendo el cerrojo (10) al menos uno entre: un cerrojo mecánico, un cerrojo magnético.

9. Llave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que la válvula (6) de presión residual comprende un mecanismo antirretroceso (" NRV ") que genera una fuerza sobre la válvula (6) que la solicita hacia su posición que obstruye el circuito cuando la válvula (6) es sometida a un diferencial de presión entre aguas arriba y aguas abajo superior a un umbral determinado.

10. Llave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que el órgano (8) de accionamiento comprende un eje (28) fileteado que coopera con una rosca en el interior del cuerpo (1) de la llave, siendo el eje (28) solidario de una empuñadura o de un volante manualmente accionable.

11. Llave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que el órgano (8) de 5 accionamiento comprende una palanca articulada con respecto al cuerpo (1) , comprendiendo la palanca un perfil (18) de leva que coopera con un eje (48) móvil en traslación en el interior del cuerpo (1) de la llave.

12. Depósito de gas a presión que comprende una llave de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11.

13. Procedimiento de relleno de un depósito de gas a presión que comprende una llave de acuerdo con una 10 cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que comprende una etapa de desplazamiento del órgano (8) de accionamiento a su tercera posición de relleno para abrir la válvula (6) de presión residual y la válvula (7) de aislamiento, y después una etapa de liberación de un flujo de fluido al depósito a través del circuito (5) , de aguas abajo (3) hacia aguas arriba (2) .

14. Procedimiento de relleno de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado por que la llave comprende un cerrojo desembragable que impide por defecto el acceso a la tercera posición del órgano (8) de accionamiento y por que el procedimiento comprende, previamente a la etapa de desplazamiento del órgano (8) de accionamiento a su tercera posición de relleno, una etapa de desembrague del cerrojo.