FR2970058A1 - Raccord de remplissage, robinet, bouteille et son procede de remplissage - Google Patents

Raccord de remplissage, robinet, bouteille et son procede de remplissage Download PDF

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Abstract

Raccord de remplissage comprenant un corps définissant un circuit (2) de remplissage s'étendant entre une entrée (3) amont destinée à être raccordée à un outil de remplissage et une sortie (4) aval destinée à être raccordée avec un volume de gaz sous pression, le raccord comprenant un clapet (5) d'isolation mobile par rapport à un siège (7) entre une première position de fermeture du circuit (2) et une seconde position d'ouverture du circuit (2), le clapet (5) d'isolation étant sollicité par un premier organe (6) de rappel vers sa première position, le raccord comprenant également un clapet (8) de pression résiduelle mobile par rapport à un siège (9) entre une première position de fermeture du circuit (2) et une seconde position d'ouverture du circuit (2), le clapet (8) de pression résiduelle étant sollicité par un second organe (10) de rappel vers sa première position pour empêcher l'ouverture du circuit (2) lorsque le différentiel de pression entre ses extrémités aval et amont est inférieur à un seuil déterminé, caractérisé en ce que le corps du clapet (5) d'isolation comprend un passage (11) susceptible de mettre en relation fluidique les extrémité amont et aval du circuit (2) et en ce que clapet (8) de pression résiduelle coopère sélectivement avec le clapet (5) d'isolation pour ouvrir ou fermer ce passage (1) et en ce que, dans sa première position le clapet (8) de pression résiduelle obture ledit passage (11).

Description

La présente invention concerne un raccord de remplissage, un robinet, une bouteille et un procédé de remplissage. L'invention concerne plus particulièrement un raccord de remplissage, notamment pour robinet de bouteille de fluide sous pression, comprenant un corps définissant un circuit de remplissage s'étendant entre une entrée amont destinée à être raccordée à un outil de remplissage et une sortie aval destinée à être raccordée avec un volume de gaz sous pression, notamment le volume de stockage d'un réservoir, le raccord comprenant un clapet d'isolation mobile par rapport à un siège entre une première position de fermeture du circuit et une seconde position d'ouverture du circuit, le clapet d'isolation étant sollicité par un premier organe de rappel vers sa première position, le raccord comprenant également un clapet de pression résiduelle mobile par rapport à un siège entre une première position de fermeture du circuit et une seconde position d'ouverture du circuit, le clapet de pression résiduelle étant sollicité par un second organe de rappel vers sa première position pour empêcher l'ouverture du circuit lorsque le différentiel de pression entre ses extrémités aval et amont est inférieur à un seuil déterminé. On installe classiquement des clapets de pression résiduelle (« RPV= « residual pressure valve ») sur des robinets, notamment à détente intégrée, afin de protéger la bouteille contre une pollution externe. Ces clapets de pression résiduelle sont prévus notamment pour éviter l'intrusion d'humidité dans les bouteilles pouvant fragilisant leur enveloppe interne (« liner »). Ces clapets de pression résiduelle sont également prévus pour éviter une pollution du gaz contenu dans la bouteille. En effet, dans le cas où une pollution gazeuse ou autre entre dans la bouteille, cela nécessite une opération de rinçage de la bouteille à chaque remplissage, ce qui est relativement coûteux. Dans les architectures connues on prévoit dans la ligne de soutirage un clapet avec un ressort qui laisse passer le gaz vers l'extérieur tant qu'une certaine différence de pression existe entre l'intérieur et l'extérieur. Ceci permet de limiter la vidange de la bouteille jusqu'à une certaine limite, par exemple une pression de 5 bar. Le problème posé par ce type de système concerne le remplissage de la bouteille. En effet, ce clapet de pression résiduelle fonctionne comme un clapet anti-retour et empêche donc le remplissage de la bouteille par la ligne de soutirage. Ceci nécessite donc la mise en place d'un conduit distinct pour le remplissage ce qui occasionne des coûts et des risques de fuite supplémentaires pouvant poser des problèmes de sécurité. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.
A cette fin, le raccord de remplissage selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le corps du clapet d'isolation comprend un passage susceptible de mettre en relation fluidique les extrémité amont et aval du circuit et en ce que clapet de pression résiduelle coopère sélectivement avec le clapet d'isolation pour ouvrir ou fermer ce passage et en ce que, dans sa première position le clapet de pression résiduelle obture ledit passage. La solution proposée permet ainsi de maintenir la fonction de clapet de pression résiduelle tout en permettant le remplissage de la bouteille en sens inverse par la ligne de vidange qui intègre le clapet de pression résiduelle. Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le siège du clapet de pression résiduelle est formé sur le corps du clapet d'isolation, - le clapet d'isolation est sollicité de l'aval vers l'amont par le premier organe de rappel, - le clapet de pression résiduelle est sollicité de l'amont vers l'aval par le second organe de rappel, - le clapet de pression résiduelle est situé dans le circuit en amont et/ou concentriquement par rapport au clapet de pression résiduelle, - le passage traverse le corps du clapet d'isolation, l'extrémité amont dudit passage étant évasée et formant le siège du clapet de pression résiduelle dans lequel une extrémité aval dudit clapet de pression résiduelle est susceptible de pénétrer, - le clapet de pression résiduelle comprend une portion souple et/ou un joint destiné à coopérer avec un siège, - le clapet d'isolation comprend une portion souple et/ou un joint destiné à coopérer avec son siège, - le clapet de pression résiduelle est susceptible d'ouvrir le circuit de l'aval vers l'amont lorsque le différentiel de pression entre l'aval et l'amont est supérieur à un seuil déterminé, même si le clapet d'isolation est dans sa première position de fermeture. L'invention concerne également un robinet de fluide sous pression, notamment de gaz sous pression, avec ou sans détendeur, comportant un raccord selon l'une quelconque des caractéristiques ci-dessus ou ci-après. L'invention concerne également une bouteille de fluide sous pression, notamment de gaz sous pression, comportant un robinet selon les caractéristiques ci-dessus ou ci-après.
L'invention concerne également un procédé de remplissage d'une telle bouteille comportant une étape de connexion d'une prise de remplissage sur l'extrémité amont du raccord et une étape d'ouverture du clapet d'isolation en soumettant ledit clapet d'isolation à une pression fluidique amont surpassant l'effort du premier organe de rappel, lors de l'étape d'ouverture du clapet d'isolation le clapet de pression résiduelle étant sollicité et maintenu contre son siège par la pression fluidique en amont, le clapet de pression résiduelle se déplaçant vers l'aval avec le clapet d'isolation. L'invention concerne également un procédé de remplissage d'une telle î 0 bouteille comportant une étape de connexion d'une prise de remplissage sur l'extrémité amont du raccord et une étape d'ouverture du clapet d'isolation en soumettant ledit clapet d'isolation à une pression mécanique par l'intermédiaire du clapet de pression résiduelle, lors de l'étape d'ouverture du clapet d'isolation le clapet de pression résiduelle étant sollicité mécaniquement contre son siège par la 15 pression mécanique et/ou fluidique pour déplacer le clapet d'isolation vers l'aval dans sa seconde position. L'invention peut concerner également tout dispositif ou procédé alternatif comprenant toute combinaison des caractéristiques ci-dessus ou ci-dessous. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la 20 description ci-après, faite en référence à la figure unique qui représente une vue en coupe, schématique et partielle, illustrant un exemple de structure et de fonctionnement d'un exemple de raccord de remplissage d'un robinet de bouteille de gaz sous pression. En se référant à la figure, un robinet est monté dans l'orifice d'une bouteille 25 14 de fluide sous pression (en particulier de gaz sous pression). Le robinet comprend un raccord de remplissage comprenant un corps définissant un circuit 2 de remplissage s'étendant entre une entrée 3 amont destinée à être raccordée à un outil de remplissage et une sortie 4 aval destinée à être raccordée avec un volume de gaz sous pression (l'amont et l'aval sont définis 30 selon le trajet du gaz lors d'un remplissage). Le raccord abrite un clapet 5 d'isolation mobile par rapport à un siège 7 entre une première position de fermeture du circuit 2 et une seconde position d'ouverture du circuit 2. Le clapet 5 d'isolation est sollicité par un premier organe 6 de rappel tel qu'un ressort de compression vers sa première position. Par exemple, 35 le clapet 5 d'isolation est sollicité de l'aval vers l'amont. Comme représenté, de façon facultative le clapet 5 d'isolation peut comporter une portion souple et/ou un joint 113 destiné à coopérer avec son siège 7. Le siège 7 est par exemple formé par le corps du raccord 1.
Le raccord 1 comprend également un clapet 8 de pression résiduelle mobile par rapport à un siège 9 entre une première position de fermeture du circuit 2 et une seconde position d'ouverture du circuit 2. Le clapet 8 de pression résiduelle est sollicité par un second organe 10 de rappel vers sa première position pour empêcher l'ouverture du circuit 2 lorsque le différentiel de pression entre ses extrémités aval et amont est inférieur à un seuil déterminé. Le Le clapet 8 de pression résiduelle est sollicité de l'amont vers l'aval par le second organe 10 de rappel. Ce second organe 10 de rappel est par exemple un ressort de compression. Le corps du clapet 5 d'isolation comprend un passage 11 susceptible de mettre en relation fluidique les extrémités amont et aval du circuit 2 et le clapet 8 de pression résiduelle coopère avec le clapet 5 d'isolation pour ouvrir ou fermer sélectivement ce passage. Par exemple, le siège 9 du clapet 8 de pression résiduelle est formé sur le corps du clapet 5 d'isolation. C'est-à-dire que, dans sa première position le clapet 8 de pression résiduelle obture ledit passage 11. Selon cette architecture, le clapet 8 de pression résiduelle est susceptible d'ouvrir le circuit 2 de l'aval 4 vers l'amont 3 lorsque le différentiel de pression entre l'aval 4 et l'amont 3 est supérieur à un seuil déterminé, même si le clapet 5 d'isolation est dans sa première position de fermeture. Par exemple, le passage 11 traverse le corps du clapet 5 d'isolation et l'extrémité amont dudit passage 11 est évasée et forme le siège 9 du clapet 8 de pression résiduelle. L'extrémité du clapet 8 de pression résiduelle peut comprendre une portion souple et/ou un joint 12 destiné à coopérer avec son siège 9. De plus, dans une configuration possible, au moins une partie de l'extrémité aval du clapet 8 de pression résiduelle pénètre au sein du corps du clapet 5 de pression résiduelle lors de la fermeture. Pour encore gagner en compacité, dans une variante non représentée le clapet 8 de pression résiduelle peut être situé dans le circuit 2, concentriquement par rapport au clapet 8 de pression résiduelle. L'architecture selon l'invention combine un clapet d'isolation 5 et un clapet 8 de pression résiduelle en série dans un même conduit d'un circuit 2 d'un raccord de remplissage. Ces deux clapets 5, 8 ainsi agencés permettent aussi bien le remplissage que le soutirage.
En particulier, malgré la présence d'un clapet 8 de pression résiduelle en amont, le remplissage est possible. En effet, comme représenté à la figure, une prise 13 de remplissage peut être raccordée sur l'extrémité amont du raccord 1 et le clapet 5 d'isolation peut être ouvert en soumettant ce dernier à une pression fluidique et/ou mécanique amont surpassant l'effort du premier organe 6 de rappel. Lors de cette ouverture du clapet 5 d'isolation, le clapet 8 de pression résiduelle est sollicité et maintenu contre son siège 9 par la pression amont et se déplace vers l'aval avec le clapet 5 d'isolation.
Lorsque le clapet 5 d'isolation est fermé, le clapet 8 de pression résiduelle peut permettre le soutirage de gaz via le passage 11 ouvert. Un clapet ou un détendeur (non représenté) peut être disposé en amont du clapet 8 de pression résiduelle, pour contrôler le flux de gaz libéré par le clapet 8 de pression résiduelle. Le raccord 1 permet donc à la fois le remplissage et le soutirage malgré a présence d'un clapet 8 de pression résiduelle. Ce raccord 1 peut être intégré à un robinet, avec ou sans détendeur, notamment un robinet de bouteille de gaz sous pression.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS1. Raccord de remplissage, notamment pour robinet de bouteille de fluide sous pression, comprenant un corps définissant un circuit (2) de remplissage s'étendant entre une entrée (3) amont destinée à être raccordée à un outil de remplissage et une sortie (4) aval destinée à être raccordée avec un volume de gaz sous pression, notamment le volume de stockage d'un réservoir, le raccord comprenant un clapet (5) d'isolation mobile par rapport à un siège (7) entre une première position de fermeture du circuit (2) et une seconde position d'ouverture du circuit (2), le clapet (5) d'isolation étant sollicité par un premier organe (6) de rappel vers sa première position, le raccord comprenant également un clapet (8) de pression résiduelle mobile par rapport à un siège (9) entre une première position de fermeture du circuit (2) et une seconde position d'ouverture du circuit (2), le clapet (8) de pression résiduelle étant sollicité par un second organe (10) de rappel vers sa première position pour empêcher l'ouverture du circuit (2) lorsque le différentiel de pression entre ses extrémités aval et amont est inférieur à un seuil déterminé, caractérisé en ce que le corps du clapet (5) d'isolation comprend un passage (11) susceptible de mettre en relation fluidique les extrémité amont et aval du circuit (2) et en ce que clapet (8) de pression résiduelle coopère sélectivement avec le clapet (5) d'isolation pour ouvrir ou fermer ce passage (11) et en ce que, dans sa première position le clapet (8) de pression résiduelle obture ledit passage (11).
  2. 2. Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que le siège (9) du clapet (8) de pression résiduelle est formé sur le corps du clapet (5) d'isolation.
  3. 3. Raccord selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le clapet (5) d'isolation est sollicité de l'aval vers l'amont par le premier organe (6) de rappel.
  4. 4. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le clapet (8) de pression résiduelle est sollicité de l'amont vers l'aval par le second organe (10) de rappel.
  5. 5. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le clapet (8) de pression résiduelle est situé dans le circuit (2) en amont et/ou concentriquement par rapport au clapet (8) de pression résiduelle.
  6. 6. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le passage (11) traverse le corps du clapet (5)d'isolation, l'extrémité amont dudit passage (11) étant évasée et formant le siège (9) du clapet (8) de pression résiduelle dans lequel une extrémité aval dudit clapet (8) de pression résiduelle est susceptible de pénétrer.
  7. 7. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le clapet (8) de pression résiduelle comprend une portion souple et/ou un joint (12) destiné à coopérer avec un siège (9).
  8. 8. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le clapet (5) d'isolation comprend une portion souple et/ou un joint (113) i 0 destiné à coopérer avec son siège (7).
  9. 9. Raccord selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le clapet (8) de pression résiduelle est susceptible d'ouvrir le circuit (2) de l'aval (4) vers l'amont (3) lorsque le différentiel de pression entre l'aval (4) et l'amont (3) est supérieur à un seuil déterminé, même si le clapet (5) d'isolation est 15 dans sa première position de fermeture.
  10. 10. Robinet de fluide sous pression, notamment de gaz sous pression, avec ou sans détendeur, caractérisé en ce qu'il comporte un raccord selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
  11. 11. Bouteille (14) de fluide sous pression, notamment de gaz sous 20 pression, caractérisée en ce qu'elle comporte un robinet selon la revendication 10.
  12. 12. Procédé de remplissage d'une bouteille selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de connexion d'une prise (13) de remplissage sur l'extrémité amont du raccord (1) et une étape d'ouverture du clapet (5) d'isolation en soumettant ledit clapet (5) d'isolation à une pression fluidique 25 amont surpassant l'effort du premier organe (6) de rappel, lors de l'étape d'ouverture du clapet (8) d'isolation le clapet (8) de pression résiduelle étant sollicité et maintenu contre son siège (9) par la pression fluidique en amont, le clapet (8) de pression résiduelle se déplaçant vers l'aval avec le clapet (5) d'isolation. 30
  13. 13. Procédé de remplissage d'une bouteille selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de connexion d'une prise (13) de remplissage sur l'extrémité amont du raccord (1) et une étape d'ouverture du clapet (5) d'isolation en soumettant ledit clapet (5) d'isolation à une pression mécanique par l'intermédiaire du clapet (8) de pression résiduelle, lors de l'étape d'ouverture 35 du clapet (8) d'isolation le clapet (8) de pression résiduelle étant sollicité mécaniquement contre son siège (9) par la pression mécanique et/ou fluidique pour déplacer le clapet (8) d'isolation vers l'aval dans sa seconde position.
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