PT1174649E

PT1174649E - Válvula para recipiente de pressão

Info

Publication number: PT1174649E
Application number: PT01306126T
Authority: PT
Inventors: Peter Trevor Reading; Andrew Peter Webb; John Irven; Lieve Anna De Paepe
Original assignee: Air Prod & Chem
Priority date: 2000-07-21
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2007-03-30
Also published as: EP1746315A2; ES2277899T7; CA2353246A1; ZA200105959B; DE60125469D1; BR0103699B1; JP4455784B2; EP1174649A3; MXPA01007374A; EP1174649B1; ATE349641T1; DE60125469T3; GB0018011D0; EP1174649A2; DE60125469T2; BR0103699A; US20020007865A1; US6571835B2; EP1174649B3; JP2002089796A

Description

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DESCRIÇÃO "Válvula para recipiente de pressão" 0 presente invento refere-se, de uma maneira geral, ao campo da armazenagem e da distribuição de gás sob pressão. Em particular, o presente invento refere-se a um conjunto de válvulas, para utilizar com um sistema de enchimento de recipientes de gás sob pressão e a um método de enchimento de um recipiente de gás sob pressão, tal como um cilindro de gás de baixa pressão. 0 termo "gás" é utilizado aqui para descrever não só o estado gasoso de uma substância mas também um aerossol e um vapor associado com um gás liquefeito.

Os gases são convenientemente armazenados e transportados num estado sob pressão, muitas vezes num cilindro de gás sob pressão. Para muitas aplicações domésticas (isto é não industriais), é conveniente que o cilindro de gás sob pressão seja portátil. Por exemplo, um mergulhador com garrafas precisa ter um abastecimento portátil de gás respirável, para permanecer debaixo de água por qualquer período de tempo e um paramédico precisa de um abastecimento portátil de oxigénio para administrar a uma pessoa ferida no local do acidente. Além disso, os gases de soldadura DIY também são armazenados em cilindros portáteis, bem como o dióxido de carbono nos extintores de incêndio. Os exemplos de dispositivos de válvulas conhecidos para esses cilindros estão descritos nas patentes JP-A-2001/041397, DE-A-43 34 182 e US-A-5465754.

Um outro exemplo de uma aplicação doméstica de gás sob pressão é a utilização de gás sob pressão "mais leve que o ar" para encher balões. Os gases adequados "mais leves que o ar" incluem hélio ou "gás para balões" (predominantemente hélio). Vulgarmente, os balões são referidos como balões cheios de hélio.

Em anos recentes, tem havido um aumento nítido na procura de balões cheios de hélio. Esses balões são utilizados por exemplo como decoração em festas, como 2 ΕΡ 1 174 649 /PT brinquedos para crianças, ou como material promocional ou publicitário. Como um resultado desta procura, os balões cheios de hélio estão largamente disponíveis em muitos e variados postos de venda directa. Estes postos de venda podem ser especializados noutros produtos, mas vendem balões cheios de hélio como produto secundário ou podem especializar-se na venda de balões cheios de hélio, por exemplo, em bancas separadas, localizadas em centros comerciais ou em plena rua.

Para além disso, alguns postos de venda alugam cilindros de gás sob pressão para balões ao público. Um cilindro alugado seria depois trazido para o local, onde são necessárias grandes quantidades de balões cheios de hélio, de maneira que os balões podem ser cheios in situ. Nesses casos, os cilindros seriam transportados utilizando um veículo tal como um carro familiar. A indústria utiliza também cilindros de gases sob pressão. Por exemplo, quando é necessária uma atmosfera inerte, a atmosfera pode ser proporcionada por um gás não reactivo (ou "inerte"), armazenado e distribuído a partir de um cilindro de gás sob pressão. Embora os cilindros industriais tendam a conter mais gás que os cilindros domésticos, os cilindros portáteis tendem, em geral, a ter uma pequena capacidade de armazenagem e, por conseguinte, ficam rapidamente vazios e precisam de ser substituídos com frequência.

Uma solução para este problema é disponibilizar recipientes descartáveis. A Gás Container Services Limited de Roadway No. 7, Colwick Industrial Estate Nottingham, NG4 5JW, Reino Unido fornece um conjunto para enchimento de balões com hélio compreendendo um reservatório de hélio descartável com a marca comercial BALLOON TIME.

Mais vulgarmente, os cilindros portáteis de gás sob pressão são concebidos para ser recarregáveis, a partir de uma fonte de gás de alta pressão. Existem duas opções em relação a isto. Na primeira, os cilindros vazios podem ser recolhidos e trazidos para recarga a uma estação central de enchimento. A segunda opção é recarregar os cilindros no seu local de utilização ou de venda. Em relação a isto, o 3 ΕΡ 1 174 649 /PT processo de transferência do gás de um cilindro de alta pressão para um cilindro de baixa pressão é conhecido como "trasfega". A primeira opção é, vulgarmente, a opção preferida para a recarga dos cilindros para utilização industrial, em que os cilindros são transportados para a estação de enchimento, utilizando um camião construído para esse fim. Infelizmente, para aplicações domésticas (em que a quantidade de gás num único cilindro é inferior à das aplicações industriais resultando em períodos mais curtos entre as recargas dos cilindros), esta abordagem é menos atractiva, pois requer frequentemente o transporte de grandes quantidades de cilindros, o que pode ser dispendioso e demorado.

Quando um cilindro sob pressão é recarregado na estação de enchimento, a saída do cilindro é ligada a uma tubagem de enchimento que é, por sua vez, ligada por meio de um tubo flexível a uma fonte de gás de alta pressão. Neste caso, a fonte de gás de alta pressão é um compressor ou uma bomba e um vaporizador em comunicação de escoamento de gases com uma fonte de gás. Uma válvula na saída do cilindro é aberta e o cilindro é carregado com gás da fonte de gás de alta pressão até uma pressão predeterminada, abrindo uma válvula de alimentação. No fim, é primeiro fechada a válvula de alimentação e depois é fechada a válvula do cilindro. A tubagem de enchimento é então ventilada, utilizando uma válvula de descarga e o tubo flexível é desligado. Esta sequência específica de passos é repetida cada vez que um cilindro é recarregado. Isto não só é demorado como também exige o treino de um especialista.

Um dispositivo de controlo de escoamento de gases deve ser então instalado na saída do cilindro, antes do cilindro poder distribuir o gás para a sua aplicação pretendida. Por exemplo, com cilindros de gás para balões, deve ser fixo, na saída do cilindro, um acessório regulador e de enchimento de balões antes do cilindro poder ser utilizado para encher os balões. A West Winds de 336 72 Pin Oak Parkway, Avon Lake, Ohio 44012, USA fornece um sistema de trasfega, que permite aos 4

ΕΡ 1 174 649 /PT cilindros de hélio gasoso de alta pressão serem recarregados em instalações de venda a retalho, utilizando um tubo flexivel ligado a um abastecimento de hélio gasoso de pressão mais alta. 0 abastecimento de hélio gasoso de pressão mais alta pode ter a forma de mais de um cilindro, ligados em série. 0 sistema utiliza a mesma sequência das ligações, funcionamento de válvulas e desligações como utilizada em ligação com o sistema de trasfega de estação acima descrito. Além disso, uma unidade de controlo de escoamento de gases precisa de ser ligada a um cilindro recarregado antes do gás poder ser distribuído em segurança do cilindro para encher os balões.

Ambos estes sistemas exigem uma sequência especifica de passos, a fim de recarregar com segurança um cilindro de gás sob pressão a partir de uma fonte de gás de alta pressão e é requerido o treino de um especialista. Se as válvulas não forem accionadas na sequência correcta, o cilindro receptor pode ser enchido insuficiente ou demasiadamente, ou o gás de alta pressão pode ser libertado. Além disso, o sistema da West Winds é concebido para trasfegar cilindros de alta pressão a partir de uma fonte de gás com uma pressão mais alta. Se um cilindro de baixa pressão, por engano, for trasfegado utilizando o sistema da West winds, então há o risco do cilindro poder explodir causando ferimentos ao utilizador. Além disso, ambos os sistemas exigem a remoção da unidade de controlo de escoamento de gases do cilindro antes da trasfega e a reinstalação da unidade de controlo de escoamento de gases depois do cilindro ter sido recarregado. Estes passos adicionais aumentam significativamente o tempo necessário para recarregar um cilindro pronto a utilizar e podem exigir o treino de um especialista. A Widget World de Blackpole Trading Estate East, Blackpole Road, Worcester, WR3 8SG, Reino Unido fornece um sistema de cilindro de hélio gasoso de alta pressão para enchimento de balões com a marca comercial MIDGET WIDGET. O sistema compreende um cilindro de hélio gasoso de alta pressão com uma válvula, que actua para proteger o conteúdo do cilindro e que controla a pressão do gás dentro do cilindro. 0 sistema tem um manipulo de actuação que acciona a válvula e que actua como um adaptador para o enchimento de 5

ΕΡ 1 174 649 /PT balões. 0 manipulo é transportado separadamente do cilindro e é montado pelo utilizador final. O cilindro deste sistema tem de ser devolvido à estação para ser recarregado por ser carregado a alta pressão. Não é possivel encher de novo o cilindro no posto de venda directa.

Existe, portanto, uma necessidade de um sistema de trasfega que possa ser utilizado para recarregar um cilindro de gás sob pressão in situ, isto é, no local em que o cilindro é utilizado ou vendido, em vez de ter que se transportar o cilindro vazio para uma estação de enchimento. Existe também uma necessidade de simplificar a sequência de passos necessários para recarregar um cilindro, de maneira que não seja exigido o treino de um especialista e de maneira que o período de tempo total requerido para encher um cilindro seja reduzido.

Verificou-se que estas necessidades são, pelo menos em parte, satisfeitas utilizando o presente invento. 0 invento proporciona um sistema de trasfega que permite aos cilindros de gás sob pressão serem recarregados in situ, de uma maneira segura, eficiente e económica. O presente invento é simples de utilizar, não requer aptidão mecânica e requer de um treino mínimo. Além disso, a válvula no cilindro pode ser utilizada não só para trasfegar o cilindro, mas também para distribuir o gás a partir do cilindro. 0 processo de trasfega é simplificado, uma vez que a válvula no cilindro não necessita de ser substituída antes da trasfega. A válvula no cilindro é simplesmente trazida para engate de compressão com a válvula da fonte de gás de alta pressão. Isto reduz o tempo necessário para recarregar um cilindro e a necessidade de ferramentas e de treino de um especialista. Em relação a isto, pode ser necessário utilizar uma ferramenta para retirar o bico da válvula do cilindro antes do cilindro poder ser trasfegado. No entanto, não são requeridas ferramentas para retirar a válvula do cilindro.

Como o processo de trasfega é simplificado utilizando o presente invento, é reduzido o risco de acidente que resulta da aplicação incorrecta dos passos da sequência de trasfega. 0 presente invento também torna difícil aos utilizadores forçar e/ou iludir os sistemas de protecção. 6

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Por consequência, é proporcionado como um primeiro aspecto do presente invento, um conjunto de válvulas, que compreende uma primeira unidade de controlo de escoamento de gases para controlo do escoamento de gás sob pressão para e de um recipiente sob pressão e uma segunda unidade de controlo de escoamento de gases, para controlo do escoamento de gás de uma fonte de gás de alta pressão para o recipiente, em que a primeira unidade de controlo compreende: um alojamento da primeira válvula para montagem da primeira unidade de controlo em comunicação de escoamento de gases com o interior do recipiente, tendo o dito alojamento um primeiro percurso de escoamento de gases, e uma primeira válvula, localizada no primeiro percurso de escoamento de gases para abrir e fechar o dito percurso, o qual, em utilização é forçado numa posição fechada; e em que a segunda unidade de controlo de escoamento de gases compreende: um segundo alojamento de válvula, para montagem da dita segunda unidade de controlo em comunicação de escoamento de gases com o interior de uma fonte de gás de alta pressão, o dito alojamento tendo um segundo percurso de escoamento de gases; e uma segunda válvula, localizada no segundo percurso de escoamento de gases para abrir e fechar o dito percurso, o qual, em utilização, é forçado numa posição fechada; compreendendo ainda o dito conjunto meios de actuação para abertura, em cooperação, da primeira e da segunda válvulas, quando a primeira e a segunda unidades de controlo são trazidas para engate de compressão, em que os ditos meios de actuação compreendem um percurso de escoamento de gases localizado através dos mesmos para proporcionar uma comunicação de escoamento de gases entre os ditos primeiro e segundo percursos do escoamento de gás. 7

ΕΡ 1 174 649 /PT Ο conjunto de válvulas do presente invento permite que os recipientes de gás de baixa pressão, tais como cilindros, sejam recarregados sem terem de retirar as unidades de controlo de escoamento de gases e sem terem de utilizar ferramentas para formarem juntas mecânicas. Por outras palavras, a mesma unidade de controlo de escoamento de gases é utilizada tanto para distribuir o gás a partir do recipiente como é utilizada para recarregar o recipiente.

Durante uma trasfega, utilizando este conjunto, a válvula no recipiente sob pressão pode ser aberta, em cooperação, com a válvula da fonte de gás de alta pressão, pela utilização de uma acção de alavanca. Isto permite a operação fácil para operadores não especializados.

Os meios de actuação para abertura, em cooperação, da primeira e da segunda válvulas podem ter qualquer forma adequada, desde que tenham um percurso, através da qual o gás se possa escoar. Numa disposição, os meios são uma simples inserção, que tem um corpo capaz de abrir tanto a primeira como a segunda válvula. No entanto, numa concretização preferida, os meios de actuação compreendem uma primeira inserção, que tem um corpo com uma primeira superfície, e uma segunda inserção, que tem um corpo com uma segunda superfície, em que a primeira e a segunda superfícies engatam para mover as respectivas válvulas para as posições abertas. Nesta disposição, o corpo de cada inserção tem um percurso de escoamento de gases que entra em comunicação de escoamento de gases, quando os meios são accionados. A primeira superfície pode ser constituída por uma porção cónica da primeira inserção e a segunda superfície pode ser proporcionada, por exemplo, por uma correspondente porção alargada da segunda inserção ou, pelo menos, por uma aresta que engata na superfície cónica. Numa concretização preferida, a primeira superfície é constituída por uma flange, montada na primeira inserção, e a segunda superfície é proporcionada por uma parede de extremidade da segunda inserção. De preferência, o percurso de escoamento de gases dos meios de actuação prolonga-se através das inserções. A primeira válvula pode ser de qualquer tipo que possa ser forçada na posição fechada, por exemplo, pela pressão do 8 ΕΡ 1 174 649 /PT gás no interior do cilindro. No entanto, é preferido que a primeira válvula seja uma válvula de assento axial, que tem um pino que se prolonga através de uma abertura definida por uma flange anular, proporcionada perpendicularmente na parede interior do alojamento da primeira válvula e em que os meios de actuação actuam directamente no pino da válvula de assento axial.

Além disso, a segunda válvula pode ser qualquer válvula adequada, mas é preferido que seja uma válvula de assento axial, que tem um pino que se prolonga através de uma abertura, definida por uma flange anular, montada perpendicularmente na parede interior do segundo alojamento de válvula e em que os meios de actuação actuam directamente no pino da válvula de assento axial.

As válvulas de assento axial podem ainda ser forçadas na posição fechada, utilizando um elemento elástico que actua sobre as mesmas. De preferência, o elemento elástico é uma mola de compressão.

De preferência, o conjunto de válvulas compreende ainda meios para impedir a remoção dos meios de actuação dos alojamentos das válvulas. Numa concretização preferida, um pino prolonga-se perpendicularmente a partir da parede interior do alojamento de válvula para o interior de uma cavidade no corpo da primeira e da segunda inserções dos meios de actuação.

Como precaução de segurança, o segundo alojamento de válvula pode compreender um dispositivo de emergência para descarga da pressão, tal como um disco de rebentamento e/ou uma válvula de descarga.

Um recipiente, que compreende a primeira unidade de controlo de escoamento de gases do invento, pode compreender ainda um bico para controlo da direcção do escoamento de gás distribuído pelo recipiente. Numa disposição preferida desta concretização, o recipiente pode ainda compreender um resguardo do bico, para proteger o bico de uma actuação acidental, podendo o dito resguardo ser montado na primeira unidade de controlo de escoamento de gases. 9

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Num segundo aspecto do presente invento é proporcionado um aparelho para enchimento de um recipiente de gás sob pressão, que compreende: uma segunda unidade de controlo como definida no primeiro aspecto do presente invento, meios de conduta, para abastecimento do gás sob pressão a partir de uma fonte de gás sob pressão para a dita segunda unidade de controlo, e meios para proporcionarem o engate de compressão entre a dita segunda unidade de controlo e a primeira unidade de controlo de cooperação do conjunto de válvulas, como definido no primeiro aspecto do presente invento; em que o gás entra no recipiente através dos meios de conduta e do conjunto de válvulas, quando a primeira e a segunda unidades de controlo são trazidas para engate de compressão.

Num terceiro aspecto do presente invento, é proporcionado um sistema para enchimento de cilindros de gás sob pressão, que compreende: o aparelho de acordo com o segundo aspecto do presente invento; e uma pluralidade de cilindros de gás sob pressão.

Num quarto aspecto do presente invento, é proporcionado um método de enchimento de um recipiente de gás sob pressão a partir de uma fonte de gás de alta pressão, que compreende: 0 fornecimento de um conjunto de válvulas, de acordo com o primeiro aspecto do presente invento, em comunicação de escoamento de gases com o recipiente de gás sob pressão e com a dita fonte de gás sob pressão; e 0 fornecimento de um engate de compressão entre a primeira unidade de controlo e a segunda unidade de controlo do conjunto de válvulas. 10

ΕΡ 1 174 649 /PT É preferido que este método seja utilizado para encher os cilindros de gás sob pressão com hélio gasoso. Além disso, numa concretização preferida, a primeira e a segunda unidades de controlo são trazidas para engate de compressão pela utilização de uma acção de alavanca.

Em utilização, um cilindro, que tem uma primeira unidade de controlo de gás de acordo com o invento, é posto numa estação de enchimento, que tem um sistema de actuação de trasfega. Uma segunda unidade de controlo de escoamento de gases está em comunicação de escoamento de gases com uma fonte de gás de alta pressão. Numa concretização preferida, a segunda unidade de controlo é baixada, pela utilização do sistema de actuação de trasfega até a mesma coincidir com a primeira unidade de controlo, montada no cilindro. A segunda unidade de controlo pode ser baixada, pela utilização de quaisquer meios adequados, por exemplo, movendo um manipulo através de um veio, roda dentada e cremalheira. No entanto podem ser também utilizados outros meios, tais como um macaco de parafuso, ou êmbolos pneumáticos ou hidráulicos.

Uma vez que as unidades de controlo estejam engatadas, as mesmas são comprimidas entre si. A primeira e a segunda válvulas são forçadas em conjunto a abrir contra a força da pressão do gás (e opcionalmente, do elemento elástico) no recipiente pelos meios de actuação e pela fonte de gás de alta pressão, respectivamente, formando, desse modo, um percurso contínuo de escoamento de gases, desde a fonte de gás de alta pressão, através da segunda válvula, ao longo do percurso de escoamento de gases no corpo dos meios de actuação, através da primeira válvula e para o interior do recipiente. O gás escoa-se desde a fonte de gás de alta pressão, através de uma válvula redutora da pressão ou "regulador", através da segunda unidade de controlo de escoamento de gases e através da primeira unidade de controlo de escoamento de gases, para o recipiente. O regulador reduz a pressão do gás desde a pressão na fonte de gás de alta pressão para a pressão requerida para o recipiente. O escoamento pára uma vez que a pressão no recipiente atinge a pressão requerida. Uma vez que a segunda unidade de controlo seja retirada do 11

ΕΡ 1 174 649 /PT engate de compressão com a primeira unidade de controlo, o recipiente fica imediatamente pronto para utilização. O seguinte é uma descrição por meio apenas de exemplo e com referência aos desenhos anexos das concretizações presentemente preferidas do invento. Nos desenhos: a Fig. 1 é uma vista explodida de uma unidade de controlo de escoamento de gases para utilização com um recipiente de gás sob pressão; a Fig. 2 é uma vista explodida de uma unidade de controlo de escoamento de gases, para utilização com uma fonte de gás de alta pressão; a Fig. 3 é uma vista em corte transversal da unidade de controlo de escoamento de gases do recipiente em engate de compressão com a unidade de controlo de escoamento de gases da fonte de gás de alta pressão; a Fig. 4a é uma vista de cima em corte transversal da disposição de roda dentada e cremalheira do sistema de actuação de trasfega; e a Fig. 4b é uma vista em corte transversal do sistema de actuação de trasfega através do plano indicado pela linha AA, mostrada na Fig. 4a.

Referindo as Figs. 1 e 3, a unidade de controlo de escoamento de gases 1 compreende o alojamento de válvula 2 que tem um percurso de escoamento de gás 4, localizado através do mesmo. 0 alojamento de válvula 2 tem também uma ranhura de suporte 5, no interior da qual pode ser inserida uma flange de suporte 109, montada num sistema de actuação de trasfega (ver a Fig. 4b). Uma válvula de assento axial 6, que tendo um pino 8, está localizada no alojamento de válvula 2, prolongando-se o pino 8 através do orifício numa junta anelar tórica 10 e de uma abertura 12, formada por uma flange anular 14 na parede interior do alojamento 2. Em utilização, a válvula de assento axial 6 permanece na posição fechada, devido à pressão do gás no recipiente, forçar o corpo 16 da válvula contra a junta anelar tórica, isolando, desse modo, o 12 ΕΡ 1 174 649 /PT gás no interior do recipiente. A válvula de assento axial 6 pode ser ainda forçada na posição fechada, utilizando um elemento elástico, tal como uma mola de compressão 18. A mola 18 é mantida na posição por um parafuso de fixação 20, que é perfurado para proporcionar um percurso de escoamento de gás 21.

Uma inserção 22 tem uma porção cónica 24 e uma flange anular 26. É importante que a inserção 22 tenha também uma perfuração 28. A inserção está localizada dentro do alojamento de válvula 2 e está em contacto com o pino 8 da válvula de assento axial 6. A inserção 22 tem também uma ranhura 30, no interior da qual a extremidade do pino 32 pode ser inserida de maneira a impedir a remoção da inserção 22 do alojamento de válvula 2. Uma junta anelar tórica 33 é utilizada para proporcionar uma vedação entre a inserção 22 e o alojamento de válvula 2.

Um bico 34 pode ser ligado à porção cónica 24 da inserção 22. Em utilização, quando o bico 34 é deprimido, o mesmo forma uma vedação estanque ao gás com a porção cónica 24 da inserção 22. Isto pode ser conseguido pela execução de uma porção cónica dentro do bico correspondente à porção cónica da inserção 22. A inserção 22 é forçada contra o pino 8 da válvula de assento axial 6, a qual é obrigada a abrir contra a pressão do gás no recipiente e contra a mola de compressão 18. O gás corre do interior do recipiente 36, através do percurso 21 e da válvula 6, através da inserção 22 e ao longo do orifício 28 e é distribuído a partir do bico 34. Quando o bico 34 é libertado, a válvula 6 é fechada pela combinação da pressão do gás remanescente no recipiente 36 e a libertação da mola de compressão 18. O gás remanescente no recipiente é deste modo isolado. A unidade de controlo de escoamento de gases pode também compreender um resguardo de bico 37, que está ligado ao alojamento de válvula 2 e protege o bico 34 de uma activação acidental. Uma pino 32 pode prolongar-se através do resguardo de bico 37 e do alojamento de válvula 2 com o fim de impedir a remoção da inserção 22. 13

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Relativamente às Figs. 2 e 3, a unidade de controlo de escoamento de gases 3 em comunicação de escoamento de gases com a fonte de gás de alta pressão (não mostrada) compreende um alojamento de válvula 38 tendo um percurso de escoamento de gás 40. O alojamento compreende também dois orifícios de guia 74, 76, em cada um dos quais é localizado um veio de guia (não mostrado), quando o alojamento é incorporado num sistema de actuação de trasfega. Uma válvula de assento axial 42, localizada no interior do percurso 40, tem um pino 46, que se prolonga a partir do corpo 44 através de uma junta anelar tórica 48 e de uma abertura 50 formada por uma flange anular 52 executada na parede interior do alojamento de válvula 38. A pressão do gás da fonte de gás de alta pressão força o corpo 44 da válvula 42 contra a junta anelar tórica 48, isolando, desse modo, a fonte de gás. Uma mola de compressão 51 é utilizada para adicionalmente forçar a válvula 42 para a posição fechada e é mantida em posição, utilizando um parafuso 53 e um bocal 54.

Uma inserção 56 está localizada dentro do alojamento de válvula 38 e a junta anelar tórica 58 forma uma vedação estanque ao gás entre a inserção 56 e a parede interior do alojamento 38. A inserção 56 tem um orifício 60 e está em contacto com o pino 46 da válvula de assento axial 42. O movimento da inserção 56 em relação ao alojamento 38 é limitado utilizando um pino 62, que se prolonga através do alojamento 38 para dentro da ranhura 64 feita na inserção 56. O alojamento 38 compreende ainda uma válvula de emergência para descarga da pressão compreendendo um disco de rebentamento 68 colocado num orifício 66. A válvula de descarga é montada numa tubagem entre o bocal 54 e o regulador de pressão (não mostrado) da fonte de gás de alta pressão. A Fig. 3 representa a primeira unidade de controlo de escoamento de gases 1 em engate de compressão com a segunda unidade de controlo de escoamento de gases 3. A superfície 72 da inserção 56 actua na flange 26 da inserção 22. Na posição comprimida mostrada, é criado um percurso contínuo para o escoamento de gás 40, 50, 60, 28, 12, 4 permitindo que o gás corra da fonte de gás sob pressão a alta pressão para o recipiente 36. 14

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Em utilização, a unidade de controlo de escoamento de gases 3 da fonte de gás de alta pressão é trazida para engate de compressão com a unidade de controlo de escoamento de gases 1 no recipiente 36. A inserção 56 ajusta-se sobre a inserção 22 e é formada uma vedação estanque ao gás utilizando uma junta anelar tórica 70. A superfície 72 da porção extrema da inserção 56 engata na flange 26 da inserção 22. As duas unidades de controlo são trazida para engate de compressão utilizando um sistema de actuação de trasfega que funciona pela acção de alavanca fornecida por um manipulo, um macaco de parafuso ou um êmbolo (pneumático ou hidráulico). O engate de compressão faz com que as inserções se movam em relação aos alojamentos das válvulas, abrindo desse modo substancial e simultaneamente as primeira e segunda válvulas do conjunto de válvulas. Uma vez que as válvulas são abertas, o gás corre da fonte de gás de alta pressão, através do conjunto de válvulas para o interior do recipiente.

Relativamente às Figs. 4a e 4b, a estrutura de suporte 78 é montada firmemente numa superfície de suporte adequada (não mostrada) tal como um cilindro de gás sob pressão ou uma parede. O veio 80 é montado de uma maneira giratória (ao longo do seu eixo longitudinal) na estrutura de suporte 78. A roda dentada 82 é montada firmemente no veio 80 por meio de um pino 84 que se prolonga através do cubo 86 da roda dentada para dentro do veio 80. O manipulo da alavanca 88 é montado no veio 80 por meio do dispositivo de ligação 90 e dos pinos de montagem 106, 107, de maneira que o manipulo da alavanca, o dispositivo de ligação e o veio formam uma manivela. A roda dentada 82 gira quando o manipulo da alavanca 88 é movido para cima ou para baixo.

Uma cremalheira 92 é montada firmemente no alojamento 38 da segunda unidade de controlo de escoamento de gases 3 e engata na roda dentada 82. Uma extremidade de cada veio de guia 94 e 96 é montada firmemente num orifício de posição na estrutura de suporte 78 e a outra extremidade é montada firmemente num orifício de posição, respectivamente, nas flanges de suporte 98. 100. Os orifícios de guia 74 e 76 do alojamento 38 da segunda unidade de controlo de escoamento de gases 3 são montados respectivamente nos veios de guia 94, 96 da estrutura de suporte 78. A segunda unidade de controlo de 15

ΕΡ 1 174 649 /PT escoamento de gases 3 move-se em relação à estrutura de suporte 78 ao longo dos veios de guia 94, 96 em resultado da acção de alavanca do manipulo 88.

Quando as primeira e segunda unidades de controlo estão num engate de compressão, a pressão do gás que corre da fonte de gás de alta pressão para o cilindro de gás sob pressão actua para forçar a separação das unidades de controlo. Em vez de o operador ter de aguentar o manipulo 88 em baixo durante toda a operação de trasfega, a estrutura de suporte 78 é equipada com uma flange de aperto 102 que actua como uma fixação em baixo do manipulo 88. Para prender o manipulo 88 em baixo, o manipulo 88 é movido lateralmente em torno do pino de montagem 106 para comprimir a mola 104. O manipulo 88 é então rodado em torno do veio 80 até que fique abaixo do nivel da flange de aperto 102. Quando o manipulo 88 é libertado, a mola 104 força o manipulo 88 por baixo da flange de aperto 102. Para destravar o sistema, a sequência dos passos é simplesmente invertida. A flange de aperto 102 tem um parafuso 108 que é ajustável e, por consequência o nivel máximo até ao qual a segunda unidade de controlo 3 pode ser descida é regulável.

Referindo-nos agora à Fig. 4b, quando o manipulo da alavanca (não mostrado) é rodado, o veio 80 roda em torno do seu eixo longitudinal rodando desse modo a roda dentada 82. A roda dentada 82 engata na cremalheira 92, e, por consequência, a rotação da roda dentada 82 faz com que a cremalheira 92 se mova para cima ou para baixo dependendo da direcção de rotação da roda dentada. O alojamento 38 da segunda unidade de controlo 3 está firmemente montado na cremalheira e portanto move-se em relação à estrutura de suporte 78 com a cremalheira 92. Desta maneira, a inserção 56 da segunda unidade de controlo 3 pode ser trazida para engate de compressão com a inserção 22 da primeira unidade de controlo 1 montada no cilindro de gás sob pressão 36.

Um cilindro 36 tendo uma primeira unidade de controlo de escoamento de gases 1 é posicionado no sistema de actuação de trasfega de maneira que uma flange de suporte 109, montada na estrutura de suporte 78, fique localizada dentro da ranhura 5 16

ΕΡ 1 174 649 /PT da primeira unidade de controlo 1. A flange de suporte 109 segura portanto o cilindro em posição enquanto a segunda unidade de controlo 3 é trazida para engate de compressão com a primeira unidade de controlo 1.

Deverá ser considerado que o invento não está limitado aos detalhes acima descritos relativamente às concretizações preferidas mas que numerosas modificações e variações podem ser feitas sem se afastarem do âmbito do invento como definido nas reivindicações seguintes.

Lisboa,

Claims

ΕΡ 1 174 649 /PT 1/3 REIVINDICAÇÕES 1 - Conjunto de válvulas (1, 3) que compreende uma primeira unidade de controlo de escoamento de gases (1) para controlo do escoamento de gás sob pressão para e de um recipiente de gás sob pressão (36) e uma segunda unidade de controlo de escoamento de gases (3), para controlo do escoamento de gás de uma fonte de gás de alta pressão para o recipiente (36), em que a primeira unidade de controlo (1) compreende: um primeiro alojamento de válvula (2), para montagem da dita primeira unidade de controlo (1) em comunicação de escoamento de gases com o interior do recipiente (36), tendo o dito alojamento (2) um primeiro percurso de escoamento de gases (4); e uma primeira válvula (6), localizada no primeiro percurso de escoamento de gases (4) para abrir e fechar o dito percurso, o qual, em utilização, é forçado numa posição fechada; e em que a segunda unidade de controlo de escoamento de gases (3) compreende: um segundo alojamento de válvula (38), para montagem de uma segunda unidade de controlo (3) em comunicação de escoamento de gases com a fonte de gás, tendo o dito alojamento um segundo percurso de escoamento de gases (40); e uma segunda válvula (42), localizada no segundo percurso de escoamento de gases (40), para abrir e fechar o dito percurso, o qual, em utilização, é forçado numa posição fechada; compreendendo ainda o dito conjunto meios de actuação (22, 56) para abertura, em cooperação, da primeira e da segunda válvulas, quando a primeira e a segunda unidades de controlo são trazidas para engate de compressão, em que os ditos meios de actuação compreendem um percurso de escoamento de gases através dos mesmos para proporcionar uma comunicação de ΕΡ 1 174 649 /PT 2/3 escoamento de gases entre os ditos primeiro e segundo percursos do escoamento de gás.
2 - Conjunto de acordo com a reivindicação 1, em que os meios de actuação (22, 56) para abertura, em cooperação, da primeira e da segunda válvulas, compreendem um par de inserções (22, 56), podendo a primeira inserção (22) ser movida para abrir a dita primeira válvula e tendo uma primeira superfície (24, 26) e podendo uma segunda inserção (56) ser movida para abrir a dita segunda válvula e tendo uma segunda superfície (72), em que as primeira e segunda superfícies engatam para mover as suas respectivas válvulas para a posição aberta.
3 - Conjunto de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a primeira unidade de controlo (1) está adaptada para engatar num bico (34) para orientar o escoamento de gás libertado do recipiente (36) quando o bico (34) é deprimido.
4 - Aparelho para enchimento de um recipiente de gás sob pressão (36), que compreende: uma segunda unidade de controlo (3), como definida na reivindicação 1; meios de conduta, para abastecimento do gás sob pressão a partir de uma fonte de gás de alta pressão para a dita segunda unidade de controlo; e meios para proporcionarem o engate de compressão entre a dita segunda unidade de controlo (3) e uma primeira unidade de controlo de cooperação do conjunto de válvulas, como definido na reivindicação 1; em que o gás entra no recipiente (36) por meio dos meios de conduta e do conjunto de válvulas (1, 3), quando a primeira e a segunda unidades de controlo são trazidas para engate de compressão.
5 - Aparelho de acordo com a reivindicação 4, que compreende a segunda unidade de controlo, de acordo com a reivindicação 2. ΕΡ 1 174 649 /PT 3/3
6 - Aparelho de acordo com a reivindicação 4 ou a reivindicação 5, que compreende meios para redução da pressão do gás da fonte de gás de alta pressão.
7 - Aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 4 a 6, em que os meios para proporcionarem o engate de compressão funcionam utilizando uma acção de alavanca.
8 - Sistema para enchimento de cilindros de gás sob pressão que compreende: o aparelho de acordo com qualquer das reivindicações 4 a 7; e uma pluralidade de cilindros de gás sob pressão.
9 - Método para enchimento de um recipiente de gás sob pressão a partir de uma fonte de gás de alta pressão que compreende: o fornecimento de um conjunto de válvulas (1, 3), de acordo com a reivindicação 1 ou a reivindicação 2, em comunicação de escoamento de gases com um recipiente de gás sob pressão (36) e a dita fonte de gás; e o fornecimento do engate de compressão entre a primeira (1) e a segunda (3) unidade de controlo de escoamento de gases do conjunto de válvulas.
10 - Método de acordo com a reivindicação 9, em que o gás é hélio.
11 - Método de acordo com a reivindicação 9 ou 10, em que o engate de compressão é proporcionado pela utilização de uma acção de alavanca. Lisboa,