ES2277899T7 - Valvula para un recipiente a presion. - Google Patents

Description

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 manilla se transporta por separado de la botella y es instalada por el usuario final. La botella de este sistema puede devolverse al parque para su rellenado, ya que se carga a alta presión. No es posible rellenar la botella en el puesto de venta al por menor.

Por consiguiente, existe la necesidad de un sistema de trasllenado que pueda usarse para rellenar in situ una botella de gas a presión, es decir, en el lugar en el que se use o venda la botella, en vez de tener que transportar la botella vacía al parque de rellenado. También existe la necesidad de simplificar la secuencia de etapas necesarias para rellenar una botella, de modo que no se requiera ninguna capacitación especializada y se reduzca el intervalo total de tiempo necesario para llenar una botella.

Se ha encontrado que estas necesidades se satisfacen, al menos en parte, usando la presente invención. La invención proporciona un sistema de trasllenado que permite rellenar in situ, de manera segura, eficaz y rentable botellas de gas a presión. La presente invención es de uso simple, no requiere experiencia mecánica y sólo necesita una capacitación mínima. Además, la válvula situada sobre la botella puede usarse no solo para trasllenar la botella, sino también para dispensar el gas de la botella. El proceso de trasllenado se simplifica, puesto que antes del trasllenado no es necesario sustituir la válvula situada sobre la botella. La válvula situada sobre la botella se pone con sencillez en el estado de acoplamiento comprimido con la válvula de la fuente de gas de alta presión. Esto reduce el tiempo necesario para rellenar una botella y la necesidad de herramientas y de capacitación especializada. Con relación a esto, puede ser necesario el uso de una herramienta para extraer una boquilla de la válvula de la botella antes de poder trasllenar la botella. Sin embargo, no se requieren herramientas para extraer la válvula de la botella.

Dado que usando la presente invención se simplifica el proceso de trasllenado, se reduce el peligro de que ocurra un accidente por la aplicación incorrecta de la secuencia de etapas de trasllenado. La presente invención también dificulta que los usuarios alteren y/o eludan los sistemas de protección.

En consecuencia, como primer aspecto de la presente invención se proporciona un conjunto de válvulas, que comprende una primera unidad de control del flujo de gas para controlar el flujo de gas a presión dirigido hacia y procedente de un recipiente a presión y una segunda unidad de control del flujo de gas para controlar el flujo de gas procedente de una fuente de gas de alta presión dirigido hacia el recipiente, en el que la primera unidad de control comprende:

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

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

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

una segunda envuelta de válvula para montar dicha segunda unidad de control en comunicación de flujo de gas con el interior de la fuente de gas de alta presión, teniendo dicha envuelta una segunda vía de flujo del gas; y

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

comprendiendo además dicho conjunto medios accionadores 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 el primer inserto (22) o pieza de inserción movible para abrir dicha primera válvula y que tiene una primera superficie provista de una pestaña (26) y siendo el segundo inserto o pieza de inserción (56) movible para abrir dicha segunda válvula y que tiene una segunda superficie provista de una pared (72) extrema del inserto o pieza de inserción en el que las superficies primera y segunda se acoplan para mover sus respectivas válvulas a las posiciones abiertas.

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El conjunto de válvulas de la presente invención permite rellenar recipientes de gas de baja presión, tales como botellas, sin tener que extraer las unidades de control del flujo de gas y sin tener que usar herramientas para realizar juntas mecánicas. En otras palabras, para dispensar el gas del recipiente se usa la misma unidad de control del flujo de gas que la que se usa para rellenar el recipiente.

Durante el trasllenado usando este conjunto, la válvula situada sobre un recipiente a presión puede abrirse cooperativamente con la válvula de la fuente de gas de alta presión usando una acción de palanca. Esto permite que la operación resulte fácil a los operarios inexpertos.

Los medios accionadores, destinados a abrir cooperativamente las válvulas primera y segunda comprenden un primer inserto o pieza de inserción que tiene un cuerpo con una primera superficie y un segundo inserto o pieza de inserción que tiene un cuerpo con una segunda superficie, en los que las superficies primera y segunda se acoplan para mover sus válvulas respectivas hasta las posiciones abiertas. El cuerpo de cada inserto o pieza de inserción tiene una vía de flujo del gas que entra en comunicación de flujo de gas cuando se accionan los medios. La primera superficie la proporciona un collarín montado sobre el primer inserto o pieza de inserción y la segunda superficie la proporciona una pared extrema del segundo inserto o pieza de inserción. Preferentemente, la vía de flujo del gas de los medios accionadores se extiende a través de los insertos o piezas de inserción.

La primera válvula puede ser cualquier tipo de válvula que pueda permanecer impulsada en la posición cerrada mediante, por ejemplo, la presión del gas de la botella. Sin embargo, la primera válvula preferentemente es una válvula de vástago que tiene una espiga que se extiende a través de una abertura definida por una pestaña anular dispuesta perpendicularmente sobre la pared interna de la primera envuelta de válvula y en la que los medios accionadores actúan directamente sobre la espiga de la válvula de vástago.

Además, la segunda válvula puede ser cualquier válvula adecuada, pero preferentemente es una válvula de vástago que tiene una espiga que se extiende a través de una abertura definida por una pestaña anular dispuesta perpendicularmente sobre la pared interna de la segunda envuelta de válvula y en la que los medios accionadores actúan directamente sobre la espiga de la válvula de vástago.

Adicionalmente, las válvulas de vástago pueden estar impulsadas en la posición cerrada usando un miembro elástico que actúe sobre ellas. Preferentemente, el miembro elástico es un resorte de compresión.

Preferentemente, el conjunto de válvulas además comprende medios para impedir la extracción de los medios accionadores de las envueltas de las válvulas. En una realización preferida, un pasador se extiende perpendicularmente desde la pared interior de la envuelta de válvula dentro de una cavidad del cuerpo del primer o segundo inserto o pieza de inserción de los medios accionadores.

Como medida de seguridad, la segunda envuelta de válvula puede comprender un dispositivo de descompresión de emergencia, tal como un disco de seguridad y/o una válvula de descarga.

Un recipiente que comprenda la primera unidad de control del flujo de gas de la invención puede comprender, además, una boquilla para controlar la dirección de flujo del gas dispensado desde el recipiente. En una disposición preferida de esta realización, el recipiente puede comprender además un dispositivo protector de la boquilla para proteger a la boquilla contra una activación accidental, siendo dicho dispositivo protector montable sobre la primera unidad de control del flujo de gas.

En un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un aparato para llenar un recipiente de gas a presión, que comprende:

una segunda unidad de control, según se define en el primer aspecto de la presente invención;

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

medios destinados a establecer un acoplamiento comprimido entre dicha segunda unidad de control y una primera unidad de control cooperativa del conjunto de válvulas, según se define en el primer aspecto de la presente invención;

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

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En un tercer aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema para llenar botellas de gas a presión, que comprende:

un aparato según el segundo aspecto de la presente invención; y

una pluralidad de botellas de gas a presión.

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En un cuarto aspecto de la presente invención, se proporciona un método de llenar un recipiente de gas a presión desde una fuente de gas a alta presión, que comprende:

disponer un conjunto de válvulas, según el primer aspecto de la presente invención, en comunicación de flujo de gas con un recipiente de gas a presión y con dicha fuente de gas a presión; y

establecer un acoplamiento comprimido entre la primera unidad de control y la segunda unidad de control del conjunto de válvulas.

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Preferentemente, este método se usa para llenar botellas de gas a presión con gas helio. Además, en una disposición preferida, las unidades de control del gas primera y segunda se ponen en el estado de acoplamiento comprimido usando una acción de palanca.

En la utilización, una botella que tiene una primera unidad de control del gas, según la invención, se coloca en una estación de llenado que tiene un sistema de operaciones de trasllenado. Una segunda unidad de control del flujo de gas está en comunicación de flujo de gas con una fuente de gas de alta presión. En una disposición preferida, la segunda unidad de control se baja, usando el sistema de operaciones de trasllenado, hasta que acopla con la primera unidad de control montada sobre la botella. La segunda unidad de control puede bajarse usando cualesquiera medios adecuados, por ejemplo, moviendo una manilla mediante un mango, un engranaje recto y una cremallera. Sin embargo, también pueden usarse otros medios, tales como un mecanismo de husillo o unos pistones neumáticos o hidráulicos.

Una vez que las unidades de control del gas están acopladas se comprimen entre sí. Las válvulas primera y segunda se abren forzada y cooperativamente, contra el empuje de la presión del gas (y opcionalmente del miembro elástico) del recipiente, mediante los medios accionadores y la fuente de gas de alta presión, respectivamente, formándose de este modo una vía continua de flujo del gas desde la fuente de gas de alta presión, a través de la segunda válvula, a lo largo de la vía de flujo del gas del cuerpo de los medios accionadores, a través de la primera válvula y hasta el interior del recipiente.

El gas fluye desde la fuente de gas de alta presión a través de una válvula o "regulador" manorreductor, a través de la segunda unidad de control del flujo de gas y a través de la primera unidad de control del flujo de gas, hasta el recipiente. El regulador reduce la presión del gas desde la presión de la fuente de gas de alta presión, hasta la presión requerida por el recipiente. El flujo se detiene una vez que la presión del recipiente llega a la presión requerida. Una vez sacada la segunda unidad de control del acoplamiento comprimido con la primera unidad de control, el recipiente queda listo para su uso inmediato.

Lo que sigue es una descripción, sólo a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos anejos, de realizaciones actualmente preferidas de la invención. En los dibujos:

la figura 1 es una vista de despiece de una unidad de control del flujo de gas, destinada a usarse con un recipiente de gas a presión;

la figura 2 es una vista de despiece de una unidad de control del flujo de gas, destinada a usarse con una fuente de gas de alta presión;

la figura 3 es una vista en sección transversal de la unidad de control del flujo de gas del recipiente, en el estado de acoplamiento comprimido con la unidad de control del flujo de gas de la fuente de gas de alta presión;

la figura 4a es una vista superior en sección transversal de la disposición de engranaje recto y cremallera del sistema de operaciones de trasllenado; y

la figura 4b es una vista en sección transversal del sistema de operaciones de trasllenado, según el plano indicado por la línea AA mostrada en la figura 4a.

Con referencia a las figuras 1 y 3, la unidad de control del flujo de gas 1 comprende una envuelta de válvula 2 que tiene una vía de flujo del gas 4 situada a su través. La envuelta de válvula 2 también tiene una garganta de soporte 5 dentro de la cual puede insertarse un collarín de soporte 109 montado en un sistema de operaciones de trasllenado (véase la figura 4b). Una válvula de vástago 6 que tiene una espiga 8 está situada en la envuelta de válvula 2 extendiéndose la espiga 8 a través del orificio de una junta tórica 10 y de una abertura 12 formada por una pestaña anular 14 situada sobre la pared interior de la envuelta 2. En la utilización, la válvula de vástago 6 permanece en la posición cerrada porque la presión del gas del recipiente empuja al cuerpo 16 de la válvula contra la junta tórica, incomunicando de este modo el gas interior del recipiente. Adicionalmente, la válvula de vástago 6 puede estar impulsada en la posición cerrada usando un miembro elástico, tal como un resorte de compresión 18. El resorte 18 queda retenido en su posición mediante un tornillo de apriete 20, el cual está taladrado para proporcionar una vía de flujo del gas 21.

Un inserto o pieza de inserción 22 tiene una parte cónica 24 y una pestaña anular 26. Importantemente, el inserto o pieza de inserción 22 también tiene un orificio 28. El inserto o pieza de inserción 22 está situada dentro de la envuelta de válvula 2 y está en contacto con la espiga 8 de la válvula de vástago 6. El inserto o pieza de inserción 22 también tiene una garganta 30 dentro de la cual puede insertarse el extremo del pasador 32 para impedir la extracción del inserto o pieza de inserción 22 de la envuelta de válvula 2. Se usa una junta tórica 33 para efectuar un cierre hermético entre el inserto o pieza de inserción 22 y la envuelta de válvula 2.

En la parte cónica 24 del inserto o pieza de inserción 22 puede sujetarse una boquilla 34. En la utilización, cuando se aprieta la boquilla 34 forma una junta hermética a los gases con la parte cónica 24 del inserto o pieza de inserción 22. Esto puede conseguirse disponiendo una parte ensanchada progresivamente dentro de la boquilla que se corresponda con la parte cónica del inserto o pieza de inserción 22. El inserto o pieza de inserción 22 es empujado contra la espiga 8 de la válvula de vástago 6, la cual se abre forzadamente contra la presión del gas del recipiente y contra el resorte de compresión 18. El gas fluye desde el interior del recipiente 36, a través de la vía 21 y de la válvula 6, a través del inserto o pieza de inserción 22 y a lo largo del orificio 28 y se dispensa por la boquilla 34. Cuando se suelta la boquilla 34 se cierra la válvula 6 mediante una combinación de la presión del gas que quede en el recipiente 36 y la acción del resorte de compresión 18. El gas restante del recipiente queda incomunicado de este modo.

La unidad de control del flujo de gas también puede comprender un dispositivo protector 37 de la boquilla, el cual se sujeta a la envuelta de válvula 2 y protege la boquilla 34 contra una activación accidental. Un pasador 32 puede extenderse a través del dispositivo protector 37 de la boquilla y de la envuelta de válvula 2 para impedir la extracción del inserto o pieza de inserción 22.

Con referencia a las figuras 2 y 3, la unidad de control del flujo de gas 3 en comunicación de flujo de gas con la fuente de gas de alta presión (no mostrada) comprende una envuelta de válvula 38 que tiene una vía de flujo del gas 40. La envuelta también comprende dos vías guía 74, 76, en cada una de las cuales se sitúa un eje guía (no mostrado) cuando se incorpora la envuelta en un sistema de operaciones de trasllenado. Una válvula de vástago 42, situada dentro de la vía 40, tiene una espiga 46 que se extiende desde el cuerpo 44 a través de una junta tórica 48 y de una abertura 50 formada por una pestaña anular 52 dispuesta sobre la pared interior de la envuelta de válvula 38. La presión del gas de la fuente de gas de alta presión empuja al cuerpo 44 de la válvula 42 contra la junta tórica 48 incomunicando de este modo la fuente del gas. Adicionalmente se usa un resorte de compresión 51 para impulsar la válvula 42 en la posición cerrada y se retiene en su posición usando un tornillo 53 y un manguito roscado 54.

Un inserto o pieza de inserción 56 está situado dentro de la envuelta 38 y la junta tórica 58 forma una junta hermética a los gases entre el inserto o pieza de inserción 56 y la pared interior de la envuelta 38. El inserto o pieza de inserción 56 tiene un orificio 60 y está en contacto con la espiga 46 de la válvula de vástago 42. El movimiento del inserto o pieza de inserción 56 respecto a la envuelta 38 se restringe usando un pasador 62, el cual se extiende a través de la envuelta 38 dentro de una garganta 64 dispuesta sobre el inserto o pieza de inserción 56. La envuelta 38 comprende además una válvula de descompresión de emergencia que comprende un disco de seguridad 68 situado en un orificio 66. La válvula de descarga se acopla en el conducto situado entre el manguito roscado 54 y un regulador de presión (no mostrado) de la fuente de gas de alta presión.

La figura 3 representa la primera unidad de control del flujo de gas 1 en el estado de acoplamiento comprimido con la segunda unidad de control del flujo de gas 3. La superficie 72 del inserto o pieza de inserción 56 actúa sobre la pestaña 26 del inserto o pieza de inserción 22. En la posición comprimida que se muestra, se crea una vía continua de flujo del gas 40, 50, 60, 28, 12, 4 que permite que fluya gas desde la fuente de gas comprimido a alta presión hasta el recipiente 36.

En la utilización, la unidad de control del flujo de gas 3 de la fuente de gas de alta presión se pone en el estado de acoplamiento comprimido con la unidad de control del flujo de gas 1 situada sobre el recipiente 36. El inserto o pieza de inserción 56 acopla sobre el inserto o pieza de inserción 22 y usando una junta tórica 70 se forma una junta hermética a los gases. La superficie 72 de la parte extrema del inserto o pieza de inserción 56 acopla con la pestaña 26 del inserto o pieza de inserción 22. Las dos unidades de control se ponen en el estado de acoplamiento comprimido usando un sistema de operaciones de trasllenado que funciona con una acción de palanca efectuada mediante una manilla, un mecanismo de husillo o un pistón (neumático o hidráulico). El acoplamiento comprimido hace que los insertos o piezas de inserción se muevan respecto a las envueltas de las válvulas, abriendo con ello, de modo substancialmente simultáneo, las válvulas primera y segunda del conjunto de válvulas. Una vez abiertas las válvulas, fluye gas desde la fuente de gas de alta presión, a través del conjunto de válvulas, hasta el interior del recipiente.

Con referencia a las figuras 4a y 4b, el armazón de soporte 78 está montado fijamente en una superficie de apoyo adecuada (no mostrada), tal como una botella de gas a presión o una pared. El eje 80 está montado rotatoriamente (a lo largo de su eje longitudinal) en el armazón de soporte 78. Un engranaje recto 82 está montado fijamente en el eje 80 mediante un pasador 84 que se extiende dentro del eje 80 a través de un cubo 86 del engranaje recto. La manilla de palanca 88 está montada en el eje 80 mediante un conectador 90 y los pasadores de montaje 106, 107, de modo que la manilla de palanca, el conectador y el eje forman una manivela. Cuando se mueve la manilla de palanca 88 hacia arriba o hacia abajo, gira el engranaje recto 82.

Una cremallera de dientes rectos 92 está montada fijamente sobre la envuelta 38 de la segunda unidad de control del flujo de gas 3 y engrana con el engranaje recto 82. Un extremo de cada eje guía 96 y 98 está montado fijamente en un agujero de posicionamiento practicado en el armazón de soporte 78 y el otro extremo está montado fijamente en un agujero de posicionamiento practicado en las pestañas de soporte 100, 109 respectivamente. Las vías guía 74 y 76 de la envuelta 38 de la segunda unidad de control del flujo de gas 3 están montadas sobre los ejes guía 94, 96, respectivamente, del armazón de soporte 78. La segunda unidad de control del flujo de gas 3 se mueve respecto al armazón de soporte 78 a lo largo de los ejes guía 94, 96 como consecuencia de la acción de palanca de la manivela 88.

Cuando las unidades de control primera y segunda están en el estado de acoplamiento comprimido, la presión del gas que fluye desde la fuente de gas a alta presión hacia la botella de gas a presión obliga a que se separen las unidades de control. En lugar de que el operario tenga que mantener bajada la manivela 88 mientras dure la operación de trasllenado, el armazón de soporte 78 está provisto de una aleta o pestaña de retención 102 que sirve de bloqueo inferior de la manivela 88. Para bloquear interiormente la manivela 88, se mueve lateralmente la manivela 88 alrededor del pasador de montaje 106 comprimiendo el resorte 104. Después se gira la manivela 88 alrededor del eje 80 hasta que esté por debajo de la aleta o pestaña de retención 102. Cuando se suelta la manivela 88, el resorte 104 empuja a la manivela 88 situándola debajo de la aleta o pestaña de retención 102. Para desbloquear el sistema se invierte simplemente la serie de etapas.

La aleta o pestaña de retención 102 tiene un tornillo 108 que es ajustable y por consiguiente es ajustable la altura máxima a la que puede bajarse la segunda unidad de control 3.

Con referencia ahora a la figura 4b, cuando se gira la manilla de palanca (no mostrada), gira el eje 80 alrededor de su eje longitudinal haciendo girar de este modo al engranaje recto 82. El engranaje recto 82 engrana con la cremallera de dientes rectos 92 y, por lo tanto, la rotación del engranaje recto 82 hace que la cremallera de dientes rectos 92 se mueva hacia arriba o hacia abajo, según la dirección de rotación del engranaje recto 82. La envuelta 38 de la segunda unidad de control 3 está montada fijamente sobre la cremallera de dientes rectos 92 y por tanto se mueve con la cremallera de dientes rectos 92 respecto al armazón de soporte 78. De este modo, el inserto o pieza de inserción 56 de la segunda unidad de control 3 puede ponerse en el estado de acoplamiento comprimido con el inserto o pieza de inserción 22 de la primera unidad de control 1 montada sobre la botella de gas a presión 36.

Una botella 36 que tiene una primera unidad de control del flujo de gas 1 está posicionada en el sistema de operaciones de trasllenado, de modo que un collarín de soporte 109, dispuesto en el armazón de soporte 78, está situado dentro de la garganta 5 de la primera unidad de control 1. El collarín de soporte 109 mantiene así la botella en su posición mientras la segunda unidad de control 3 se pone en el estado de acoplamiento comprimido con la primera unidad de control 1.

Se comprenderá que la invención no se restringe a los detalles descritos anteriormente con referencia a las realizaciones preferidas, sino que pueden hacerse numerosas modificaciones y variaciones sin apartarse del ámbito de la invención según se define en las siguientes reivindicaciones.

Claims (9)

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;

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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.

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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.

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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.

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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.

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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.