VALVULA PARA UN RECIPIENTE A PRESION.

Un conjunto de válvulas (1, 3) que comprende una primera unidad de control del flujo de gas (1) para controlar el flujo de gas a presión dirigido hacia y procedente de un recipiente de gas a presión (36) y una segunda unidad de control del flujo de gas (3) para controlar el flujo de gas procedente de una fuente de gas de alta presión dirigido hacia el recipiente (36),

en el que la primera unidad de control (1) comprende: una primera envuelta de válvula (2) para montar dicha primera unidad de control (1) en comunicación de flujo de gas con el interior del recipiente (36), teniendo dicha envuelta (2) una primera vía de flujo del gas (4); y una primera válvula (6) situada en la primera vía de flujo del gas (4) para abrir y cerrar dicha vía y que en la utilización está impulsada en una posición cerrada; y en el que la segunda unidad de control del flujo de gas (3) comprende: una segunda envuelta de válvula (38) para montar dicha segunda unidad de control (3) en comunicación de flujo de gas conla fuente de gas, teniendo dicha envuelta una segunda vía de flujo del gas (40); y una segunda válvula (42) situada en la segunda vía de flujo del gas (40) para abrir y cerrar dicha vía y que en la utilización está impulsada en una posición cerrada; comprendiendo además dicho conjunto medios accionadores (22, 56) destinados a abrir cooperativamente las válvulas primera y segunda cuando las unidades de control primera y segunda se ponen en el estado de acoplamiento comprimido, en el que dichos medios accionadores comprenden una vía de flujo del gas situada a su través para proporcionar comunicación de flujo de gas entre dichas vías de flujo del gas primera y segunda.

Válvula para un recipiente a presión.

La presente invención se refiere en general al ámbito de almacenar y dispensar gas a presión. En particular, la presente invención se refiere a un conjunto de válvulas destinado a usarse con un sistema de llenado de recipientes de gas a presión y con un método de llenar un recipiente de gas a presión, tal como una botella de gas de baja presión.

En la presente memoria se usa el término "gas" no sólo para describir el estado gaseoso de una sustancia, sino también un aerosol y un vapor asociado con un gas licuado.

Los gases se almacenan y transportan convenientemente en estado comprimido, a menudo en una botella de gas a presión. En muchas aplicaciones domésticas (es decir, no industriales) es conveniente que sea portátil la botella de gas a presión. Por ejemplo, un buzo con escafandra necesita tener una fuente portátil de suministro de gas respirable para permanecer bajo el agua durante algún intervalo de tiempo y un paramédico necesita una fuente portátil de abastecimiento de oxígeno para administrarlo en el lugar de un accidente a una persona herida. Además, los gases de soldadura para bricolaje también se almacenan en botellas portátiles, lo mismo que el dióxido de carbono de los extintores de incendios. En las patentes JP-A-2001/041397, DE-A-43 34 182 y US-A-5465754 se describen ejemplos de dispositivos de válvula conocidos para tales botellas.

Un ejemplo adicional de una aplicación doméstica de gas a presión es el uso de gas a presión "más ligero que el aire" para llenar globos. Los gases adecuados "más ligeros que el aire" incluyen helio o "gas para globos" (predominantemente helio). Usualmente se alude a los globos como globos llenos de helio.

En los últimos años ha habido un incremento notable de la demanda de globos llenos de helio. Tales globos se usan, por ejemplo, como decoraciones festivas, juguetes infantiles o materiales de promoción y publicidad. Como consecuencia de esta demanda, los globos llenos de helio se venden mucho en distintos puntos de venta al por menor. Estos puntos de venta pueden especializarse en otros artículos de comercio, pero pueden vender globos llenos de helio como línea de negocio secundaria, o pueden especializarse en vender globos llenos de helio, por ejemplo en puestos autónomos situados en galerías comerciales o en calles principales.

Además, algunos puntos de venta alquilan al público botellas de gas a presión para globos. Una botella alquilada se llevaría después al lugar en que se requiriese gran cantidad de globos llenos de helio para que los globos pudieran llenarse in situ. En tales casos las botellas se transportarían usando un vehículo, tal como el coche familiar.

La industria también usa botellas de gases a presión. Por ejemplo, donde se requiera una atmósfera inerte, esa atmósfera podría proporcionarla un gas no reactivo (o "inerte") almacenado en y dispensado desde una botella de gas a presión. Aunque las botellas industriales suelen tener más gas que las botellas domésticas, en general las botellas portátiles suelen tener pequeña capacidad de almacenamiento y, por tan- to, se vacían rápidamente y necesitan sustituirse con frecuencia.

Una solución a este problema es proporcionar recipientes desechables. La compañía Gas Container Services Limited, de Roadway No. 7, Colwick industrial Estate, Nottingham, NG4 2JW, United Kingdom, suministra un kit para globos llenos de helio, con la marca registrada BALLOON TIME, que comprende un depósito desechable de helio.

Más comúnmente, las botellas de gas a presión portátiles están diseñadas de modo que sean rellenables desde una fuente de gas de alta presión. Con respecto a esto existen dos opciones. En primer lugar, pueden recogerse las botellas vacías y llevarse a un parque central de llenado, para su rellenado. La segunda opción es rellenar las botellas en su lugar de uso o venta. Con relación a esto, el proceso de transferir gas desde una botella de alta presión hacia una botella de baja presión es conocido como "trasllenado".

La primera opción es la opción actualmente preferida para el rellenado de botellas de uso industrial, en la cual las botellas se transportan al parque de llenado usando un camión construido ex profeso. Lamentablemente, este método es menos atractivo para las aplicaciones domésticas (en las que la cantidad de gas de una sola botella es menor que en las aplicaciones industriales, dando lugar a la existencia de períodos más cortos entre las recargas de la botella) porque se requiere el transporte de grandes cantidades de botellas con bastante frecuencia, lo cual puede ser caro y llevar mucho tiempo.

Cuando se rellena en el parque de llenado una botella a presión, la boca de salida de la botella se conecta a un colector de llenado que, a su vez, se conecta mediante un tubo flexible a una fuente de gas a alta presión. En este caso la fuente de gas a alta presión es un compresor o una bomba y un vaporizador en comunicación de flujo de gas con una fuente de gas. Se abre una válvula situada en la boca de salida de la botella y se carga la botella, con gas procedente de la fuente de gas de alta presión, abriendo una válvula de alimentación hasta una presión preestablecida. Al terminar, en primer lugar se cierra la válvula de alimentación y después se cierra la válvula de la botella. Después se ventila el colector de llenado, usando una válvula de des- compresión, y se desconecta el tubo flexible. Esta secuencia específica de etapas se repite cada vez que se rellena una botella. Esto no solo necesita mucho tiempo, sino que también requiere una capacitación especializada.

Después debe acoplarse en la boca de salida de la botella un dispositivo de control del flujo de gas, antes de que la botella pueda dispensar gas para la aplicación a que vaya destinada. Por ejemplo, con botellas de gas para globos, antes de que pueda usarse una botella para llenar globos, deben sujetarse en la boca de salida de la botella un regulador y una conexión de llenado de globos.

La compañía West Winds, de 33672 Pin Oak Parkway, Avon Lake, Ohio 44012, USA, suministra un sistema de trasllenado que permite rellenar botellas de gas helio, a alta presión, en locales de venta al por menor usando un tubo flexible conectado a una fuente de suministro de gas helio a presión más elevada. La fuente de suministro de gas helio a presión más elevada puede adoptar la forma de más de una botella conectadas en serie. El sistema usa la misma secuencia de conexiones, operaciones de válvulas y desconexiones que la usada en relación con el sistema del parque de trasllenado, descrito anteriormente. Además, antes de que el gas pueda dispensarse con seguridad desde una botella para llenar globos, es necesario conectar en la botella rellenada una unidad de control del flujo de gas.

Estos dos sistemas requieren una secuencia específica de etapas para trasllenar con seguridad una botella de gas a presión desde una fuente de gas a presión más elevada y se requiere una capacitación especializada. Si las válvulas no se accionan en la secuencia correcta, la botella receptora podría llenarse por defecto o en exceso, o podría escaparse gas de alta presión. Además, el sistema de West Winds está diseñado para trasllenar botellas de alta presión desde una fuente de gas a presión más elevada. Si por equivocación se trasllenara una botella de baja presión usando el sistema de West Winds, existe el peligro de que la botella pueda estallar ocasionando heridas al usuario. Además, ambos sistemas requieren la extracción de una unidad de control del flujo de gas de la botella, antes de la operación de trasllenado, y la reconexión de una unidad de control del flujo de gas después de rellenar la botella. Estas etapas extra aumentan de manera significativa el tiempo empleado para rellenar una botella de modo que quede lista para su utilización y pueden requerir una capacitación especializada.

La compañía Widget World, de Blackpole Trading Estate East, Blackpole Road, Worcester, WR3 8SG, United Kingdom, suministra un sistema de botella de gas helio a alta presión, con la marca registrada MIDGET WIDGET, para llenar globos. El sistema comprende una botella de gas helio a alta presión con una válvula que sirve para proteger el contenido de la botella y que regula la presión del gas contenido en la botella. El sistema tiene una manilla de accionamiento, la cual acciona la válvula y sirve de adaptador de llenado de globos. La...

1. Un conjunto de válvulas (1, 3) que comprende una primera unidad de control del flujo de gas (1) para controlar el flujo de gas a presión dirigido hacia y procedente de un recipiente de gas a presión (36) y una segunda unidad de control del flujo de gas (3) para controlar el flujo de gas procedente de una fuente de gas de alta presión dirigido hacia el recipiente (36), en el que la primera unidad de control (1) comprende:

una primera envuelta de válvula (2) para montar dicha primera unidad de control (1) en comunicación de flujo de gas con el interior del recipiente (36), teniendo dicha envuelta (2) una primera vía de flujo del gas (4); y

una primera válvula (6) situada en la primera vía de flujo del gas (4) para abrir y cerrar dicha vía y que en la utilización está impulsada en una posición cerrada;

y en el que la segunda unidad de control del flujo de gas (3) comprende:

una segunda envuelta de válvula (38) para montar dicha segunda unidad de control (3) en comunicación de flujo de gas con la fuente de gas, teniendo dicha envuelta una segunda vía de flujo del gas (40); y

una segunda válvula (42) situada en la segunda vía de flujo del gas (40) para abrir y cerrar dicha vía y que en la utilización está impulsada en una posición cerrada;

comprendiendo además dicho conjunto medios accionadores (22, 56) destinados a abrir cooperativamente las válvulas primera y segunda cuando las unidades de control primera y segunda se ponen en el estado de acoplamiento comprimido, en el que dichos medios accionadores comprenden una vía de flujo del gas situada a su través para proporcionar comunicación de flujo de gas entre dichas vías de flujo del gas primera y segunda, y un par de insertos o piezas de inserción (22, 56), siendo movible el primer inserto o pieza de inserción (22) para abrir dicha primera válvula y teniendo una primera superficie provista de una pestaña (26) y siendo movible el segundo inserto o pieza de inserción (56) para abrir dicha segunda válvula y teniendo una segunda superficie provista de una pared extrema (72) del inserto o pieza de inserción, en el que las superficies primera y segunda se acoplan para mover sus válvulas respectivas hasta las posiciones abiertas.

2. Un conjunto según la reivindicación 1, en el que la primera unidad de control (1) está adaptada de modo que se acopla con una boquilla (34) para dirigir el flujo de gas descargado del recipiente (36) cuando se aprieta la boquilla (34).

3. Aparato para llenar un recipiente de gas a presión (36), que comprende una segunda unidad de control (3) según se define en la reivindicación 1;

medios de conductos para suministrar gas a presión desde una fuente de gas de alta presión hasta dicha segunda unidad de control; y

medios destinados a establecer un acoplamiento comprimido entre dicha segunda unidad de control (3) y una primera unidad de control cooperativa del conjunto de válvulas según se define en la Reivindicación 1;

en el que el gas se introduce en el recipiente (36) a través de los medios de conductos y del conjunto de válvulas (1, 3) cuando las unidades de control primera y segunda se ponen en el estado de acoplamiento comprimido.

4. Aparato según la reivindicación 4, que comprende medios para reducir la presión del gas procedente de la fuente de gas de alta presión.

5. Aparato según la reivindicación 3 ó la reivindicación 4, en el que los medios destinados a establecer un acoplamiento comprimido funcionan usando una acción de palanca.

6. Un sistema para llenar botellas de gas a presión, que comprende:

un aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5; y

una pluralidad de botellas de gas a presión.

7. Un método para llenar un recipiente de gas a presión desde una fuente de gas a alta presión, que comprende:

disponer un conjunto de válvulas (1, 3) según la reivindicación 1 en comunicación de flujo de gas con un recipiente de gas a presión (36) y con dicha fuente de gas; y

establecer un acoplamiento comprimido entre la primera (1) y la segunda (3) unidades de control del flujo de gas del conjunto de válvulas.

8. Un método según la reivindicación 7, en el que el gas es helio.

9. Un método según la reivindicación 7 ó la reivindicación 8, en el que el acoplamiento comprimido se establece usando una acción de palanca.