Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
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Dispositif de fourniture de fluide sous pression et organe de transfert de
fluide
correspondant
La présente invention concerne un dispositif de fourniture de fluide sous
pression et un organe de transfert de fluide correspondant.
L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de fourniture de
fluide sous pression, notamment de gaz sous pression comprenant un réservoir
de fluide sous pression muni d'un orifice dans lequel est fixé un premier
robinet
abritant un circuit interne de fluide muni d'au moins un clapet d'isolation,
le
dispositif comprenant un organe de transfert de fluide formant une entité
physique
distincte du robinet et du réservoir, l'organe de transfert comprenant un
circuit
interne de transfert de fluide sous pression, l'organe de transfert et ledit
premier
robinet comprenant des organes d'accrochage respectifs formant un système de
connexion rapide amovible de l'organe de transfert sur le robinet, en position
raccordée de l'organe de transfert sur le premier robinet, le circuit interne
de
l'organe (6) de transfert étant relié fluidiquement au circuit interne du
premier
robinet , le dispositif comprenant une butée sensible à la pression dans l'un
au
moins des circuits internes pour bloquer les organes d'accrochage en position
connectée et empêcher la déconnexion de l'organe de transfert du premier
robinet
lorsque ladite pression est supérieure à un seuil déterminé.
L'invention concerne en particulier un dispositif de distribution de fluide,
notamment de gaz sous pression de type modulaire.
Des exemples de différents dispositifs de distribution de fluide modulaires
sont illustrés dans les documents FR2892799A1, FR2979687A1 ou
FR2970313A1.
Lorsque ces dispositifs utilisent des fluide à haute pression (par exemple
200 bar ou au-delà), les conditions de sécurité doivent être renforcées pour
ne pas
exposer l'utilisateur à des pressions élevées en cas de mauvaise manipulation.
Les documents W09927291A1 et DE9217629U1 décrivent des dispositifs
de connexion rapide comprenant un système de sécurité qui empêche la
déconnexion lorsque le dispositif est sous pression.
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Le document W02012004483A1 décrit notamment un dispositif de sécurité
qui empêche la déconnexion mécanique entre une prise de remplissage et un
raccord de remplissage lorsque la prise de remplissage est sous pression.
Les solutions connues, bien que satisfaisantes, répondent imparfaitement
aux nécessités et évolutions des modes d'utilisation par les utilisateurs, des
dispositifs de fourniture de fluide modulaires interchangeables.
Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des
inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus.
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 dispositif selon l'invention, par ailleurs conforme à la
définition
générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé
en
ce que la butée est mobile entre un première position de non-blocage des
organes
d'accrochage pour permettre leur déconnexion et une seconde position de
blocage des organes d'accrochage pour empêcher leur déconnexion, et en ce que
le dispositif comprend un organe de rappel sollicitant la butée vers sa
première
position.
Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter
l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la butée comprend un pion mobile en translation entre les première et
seconde positions,
- la butée comprend un pion mobile dans un logement entre les première et
seconde positions, ledit le logement comprenant une première extrémité
débouchant dans ou en liaison fluidique avec l'un au moins des circuits
internes,
- le dispositif comporte un joint d'étanchéité interposé entre la première
extrémité du logement et la butée pour empêcher la communication fluidique
entre
le ou les circuits internes et une seconde extrémité du logement, ladite
seconde
extrémité du logement abritant une extrémité de la butée destinée à former un
arrêtoir mécanique pour les organes d'accrochage lorsque ladite butée est dans
sa seconde position,
- l'un au moins parmi : l'organe de transfert et ledit robinet comprend un
organe de verrouillage mécanique d'au moins un des organes d'accrochage,
l'organe de verrouillage étant mobile et actionnable manuellement entre une
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position active bloquant le déplacement relatif des organes d'accrochage pour
empêcher la désolidarisation de l'organe de transfert par rapport au premier
robinet et une position inactive autorisant le déplacement relatif des organes
d'accrochage pour autoriser la désolidarisation de l'organe de transfert par
rapport
au premier robinet, dans sa première position, la butée n'interférant pas avec
ledit
organe de verrouillage et, dans sa seconde position, la butée bloquant
mécaniquement l'organe de verrouillage et empêche son déplacement de sa
position active vers sa position inactive,
- l'organe de verrouillage comprend un manchon tubulaire mobile en
translation selon un axe longitudinal parallèle à ses génératrices et en ce
que la
butée est mobile à l'intérieur du manchon, transversalement par rapport à
l'axe
longitudinal,
- le circuit interne de l'organe de transfert comprend un axe mobile en
translation et formant un pousse-clapet destiné à ouvrir par actionnement
mécanique le au moins un clapet d'isolation du premier robinet,
- la première extrémité du logement de la butée débouche dans une portion
du circuit interne de transfert de l'organe de transfert comprenant l'axe
mobile,
- le robinet comprend une extrémité de raccordement de forme générale
cylindrique et en ce que les organes d'accrochage comprennent d'une part au
moins une rainure et/ou au moins une nervure formée sur la surface extérieure
de
l'extrémité de raccordement du robinet et, d'autre part, au moins un élément
d'accrochage monté mobile sur l'organe de transfert entre une position dite
écartée pour permettre l'introduction de l'extrémité de raccordement du
robinet
dans un espace central de l'organe de transfert et une position dite
rapprochée
pour permettre l'accrochage du au moins un élément d'accrochage sur la face
extérieure de l'extrémité de raccordement du premier robinet,
- le au moins un élément d'accrochage comprend au moins l'un parmi : un
système de griffe(s) mobile(s), un système de bille(s) ou pion(s)
rétractable(s),
- le au moins un élément d'accrochage comprend au moins une griffe
mobile disposée autour d'un espace central destiné à accueillir l'extrémité de
raccordement du robinet, une face interne de la au moins une griffe située en
vis-
à-vis de l'espace central étant munie de reliefs et/ou de creux et étant
mobile
transversalement par rapport à l'espace central,
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- l'organe de verrouillage est monté sur l'organe (6) de transfert,
l'organe de
verrouillage étant mobile par rapport à le ou les éléments d'accrochage entre
sa
position active bloquant le au moins un élément d'accrochage en position
rapprochée et sa position inactive autorisant le déplacement du au moins un
élément d'accrochage vers la position écartée,
- l'organe de verrouillage est sollicité par défaut vers sa position active
par
un organe de rappel,
- l'organe de transfert comprend au moins l'un parmi : un second robinet,
une prise de conditionnement prévue pour le remplissage et/ou le soutirage de
fluide du réservoir via le premier robinet,
- l'organe de transfert comprend plusieurs griffes espacées les unes des
autres autour d'un axe longitudinal central,
- l'organe de verrouillage est disposé autour du au moins un élément
d'accrochage,
- l'organe de verrouillage a la forme d'un manchon et est mobile en
translation selon une direction parallèle à l'axe longitudinal
- lorsque le au moins un élément d'accrochage est en position écartée, une
butée empêche le passage de l'organe de verrouillage de la position inactive
vers
la position active et, lorsque le au moins un élément d'accrochage est en
position
rapprochée, le passage de l'organe de verrouillage de la position inactive
vers la
position active n'est pas entravé par la butée,
- le dispositif comprend un organe mobile d'écartement sélectif des
griffes,
ledit organe d'écartement étant mobile entre une position dite de travail
empêchant le déplacement des griffes de la position écartée vers la position
rapprochée et une position dite de repos autorisant le déplacement des
griffes
de la position écartée vers la position rapprochée, l'organe d'écartement est
de
préférence sollicité vers sa position de travail par un organe de rappel,
L'invention concerne également un organe de transfert de fluide,
notamment, robinet ou prise de conditionnement destinée à être raccordé de
façon amovible sur un premier robinet monté sur un réservoir de fluide sous
pression, l'organe de transfert comprenant un corps abritant un circuit
interne de
transfert de fluide sous pression, un axe mobile en translation dans le
circuit
interne de transfert formant un pousse-clapet destiné à ouvrir par
actionnement
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mécanique le au moins un clapet d'isolation d'un premier robinet, le corps de
l'organe de transfert comprenant au moins un élément d'accrochage monté mobile
sur le corps de l'organe de transfert entre une position dite écartée pour
permettre l'introduction de l'extrémité de raccordement du robinet dans un
espace
central de l'organe de transfert et une position dite rapprochée pour
permettre
l'accrochage du au moins un élément d'accrochage sur la face extérieure de
l'extrémité de raccordement d'un premier robinet, l'organe de transfert
comprenant
une butée sensible à la pression dans le circuit interne pour bloquer
l'élément
d'accrochage en position rapprochée et empêcher ainsi sa déconnexion lorsque
ladite pression est supérieure à un seuil déterminé, la butée étant mobile
entre
une première position de non-blocage de l'élément d'accrochage et une seconde
position de blocage de l'élément d'accrochage et l'organe de transfert
comprenant
un organe de rappel sollicitant la butée vers sa première 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
description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles :
- la figure 1 représente une vue en coupe, schématique et partielle,
illustrant un exemple de réalisation d'un dispositif de fourniture de fluide
dans un
état déconnecté,
- la figure 2 représente une vue en coupe, schématique et partielle, du
dispositif de fourniture de fluide de la figure 1 dans un état connecté et non
verrouillé,
- la figure 3 représente une vue en coupe, schématique et partielle, du
dispositif de fourniture de fluide de la figure 1 dans un état connecté et
verrouillé,
- la figure 4 représente une vue en coupe longitudinale, schématique et
partielle, illustrant un exemple de structure d'un robinet d'un dispositif de
fourniture
de fluide selon un exemple de réalisation de l'invention,
- la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale, schématique et
partielle, d'un premier robinet sur lequel est raccordé le robinet de la
figure 4 et
dans un état non verrouillé,
- la figure 6 représente vue similaire à celle de la figure 5 et agrandie
illustrant le dispositif de fourniture de fluide dans un état verrouillé.
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Le dispositif de fourniture de fluide sous pression, notamment de gaz sous
pression comprend un réservoir 2 de fluide sous pression muni d'un orifice
dans
lequel est fixé un premier robinet 3.
Le premier robinet 3 comprend un circuit 4 interne de fluide comprenant au
moins un clapet 5 d'isolation et de préférence plusieurs clapets disposés en
série.
Comme illustré dans l'exemple de la figure 4, le premier robinet 3 peut
comprendre un corps de forme générale cylindrique abritant, dans son circuit 4
interne, un clapet 20 pare-poussière disposé en série avec au moins un clapet
5
d'isolement.
Le dispositif comprend un organe 6 de transfert de gaz formant une entité
physique distincte du robinet 3 et du réservoir 2.
Dans l'exemple représenté l'organe 6 de transfert peut être un second
robinet et/ou un organe de conditionnement (assurant le remplissage et/ou le
soutirage de fluide dans le réservoir 2 via le premier robinet 3).
Le second robinet 6 comprend un circuit interne 11 de transfert de fluide
sous pression, comportant par exemple au mois l'un parmi : un clapet 21
d'isolation, un détendeur de pression, un régulateur de débit, une soupape de
sécurité, un filtre...
Le second robinet 6 et le premier robinet 3 comprennent des organes 7, 8
d'accrochage mécaniques respectifs formant un système de connexion rapide
amovible du second robinet 6 sur le premier robinet 3.
En position raccordée du second robinet 6 sur le premier robinet 3, le circuit
interne 11 de l'organe 6 de transfert est relié fluidiquement (et de façon
étanche
via un système de joints(s)) au circuit 4 interne du premier robinet 3 (cf.
figures 2,
3, 5 et 6).
Le dispositif comprend une butée 9 sensible à la pression dans l'un au
moins des circuits internes 4, 11 pour bloquer les organes 7, 8 d'accrochage
en
position connectée et empêcher leur séparation mécanique (déconnexion) lorsque
ladite pression est supérieure à un seuil déterminé.
Selon une caractéristique avantageuse, la butée 9 est mobile entre une
première position de non-blocage des organes 7, 8 d'accrochage pour permettre
leur déconnexion et une seconde position de blocage des organes 7, 8
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d'accrochage pour empêcher leur déconnexion. De plus, organe 12 de rappel tel
qu'un ressort sollicite la butée 9 vers sa première position.
De cette façon, en situation sans danger (pas de pression au sein du ou
des circuits 4, 11 internes), la butée 9 n'entrave pas la libre connexion et
déconnexion mécanique des deux robinets 3, 6.
Comme illustré schématiquement aux figures 1 à 3 et représenté aux
figures 4 à 6, la butée 9 peut comprendre un pion mobile en translation entre
ses
première (cf. figures 1, 2, 4 et 5) et seconde positions (cf. figures 3 et 6).
La butée 9 peut notamment comprendre un pion mobile dans un logement
13 (du second robinet 6) entre les première et seconde positions. Ledit
logement
13 comprend par exemple une première extrémité débouchant ou en liaison
fluidique avec l'un au moins des circuits internes 4, 11 (cf. figures 4 à 6).
Comme illustré aux figures 4 à 6, le second robinet 6 peut comporter un
joint 14 d'étanchéité interposé entre la première extrémité du logement 13 et
la
butée 9 pour empêcher la communication fluidique entre le circuit interne 11
et
une seconde extrémité du logement 13.
La seconde extrémité du logement 13 abrite une extrémité de la butée 9
destinée à former un arrêtoir de blocage mécanique pour les organes 7, 8
d'accrochage lorsque ladite butée 9 est dans sa seconde position. Par exemple,
la
seconde extrémité de la butée 9 fait saillie hors du logement dans sa seconde
position (cf. figure 6).
Comme illustré, de préférence le second robinet 6 comprend un organe 10
de verrouillage mécanique d'au moins un des organes 7, 8 d'accrochage.
L'organe 10 de verrouillage comprend par exemple manchon tubulaire
mobile en translation selon un axe longitudinal A parallèle à ses génératrices
sur
le corps du second robinet 6. La butée 13 est notamment avantageusement
mobile à l'intérieur du manchon, transversalement par rapport à l'axe
longitudinal A (cf. figure 4).
Cet organe 10 de verrouillage est mobile et actionnable manuellement entre
une position active bloquant le déplacement relatif des organes 7, 8
d'accrochage
(cf. figures 5 et 6) pour empêcher la désolidarisation du second robinet 6 par
rapport au premier robinet 3 et une position inactive (lorsque le manchon 10
est
déplacé vers la droite aux figures 4 à 6, dans le sens de son éloignement du
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premier robinet 3) autorisant le déplacement relatif des organes 7, 8
d'accrochage
pour permettre la désolidarisation du second robinet 6 par rapport au premier
robinet 3.
Dans sa première position, la butée 9 n'interfère pas avec l'organe 10 de
verrouillage (cf. figure 4 ou 5). Dans sa seconde position, la butée 9 bloque
mécaniquement l'organe 10 de verrouillage et empêche son déplacement de sa
position active vers sa position inactive.
Plus précisément, lorsque le circuit 11 interne du second robinet 6 est sous
pression (transfert de fluide depuis ou vers le premier robinet), la pression
dans le
circuit exerce un effort sur la butée 9 mobile pour la déplacer vers sa
seconde
position. Lorsque cette pression excède un seuil déterminé, cette force
surpasse
l'effort du ressort 12 et la butée 9 est déplacée de façon à se placer sur le
trajet du
manchon 10 (par exemple en saillie hors du passage 13).
Malgré l'effort manuel de l'utilisateur, le manchon 10 de verrouillage reste
alors dans sa position dans laquelle il bloque et rend impossible la
déconnexion
des organes 7, 8 d'accrochage. Ainsi, la butée permet de bloquer ou non les
organes 7, 8 d'accrochage de façon indirecte (via le manchon 10). Bien
entendu,
en variante il est possible d'imaginer que la butée 9 mobile verrouille
directement
mécaniquement un des organes 7, 8 d'accrochage.
Comme illustré aux figures 4 à 6, le circuit interne 11 du second robinet 6
peut comprendre un axe 15 mobile en translation et formant un pousse-clapet
destiné à ouvrir par actionnement mécanique le ou les clapets 20; 5 du premier
robinet 3.
Le pousse-clapet 15 est par exemple mobile en translation selon son axe
de symétrie longitudinale A (de préférence confondu avec un axe longitudinal
central du second robinet 6).
Le pousse-clapet 15 est par exemple déplacé manuellement ou
automatiquement via un levier et/ou une commande à distance. Le pousse-clapet
15 peut pousser le clapet 20 pare-poussière qui pousse alors à son tour le
clapet
4 d'isolation hors de son siège.
De préférence, et comme illustré, la première extrémité du logement 13 de
la butée 9 débouche dans une portion du circuit interne 11 de transfert du
second
robinet 6 comprenant l'axe 15 mobile.
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Selon une alternative possible, le déplacement de la butée 9 vers sa
seconde position (ou première position) est couplé à la position du pousse-
clapet
15 (via un couplage mécanique ou automatique par exemple). Par exemple,
lorsque le pousse-clapet 15 est dans une position correspondant à une
ouverture
de vanne (en saillie), la butée 9 est déplacée automatiquement vers sa seconde
position de verrouillage.
Dans les exemples non limitatifs représentés aux figures, le robinet 3
comprend une extrémité de raccordement de forme générale cylindrique.
De plus, les organes 7, 8 d'accrochage comprennent d'une part au moins
une rainure et/ou au moins une nervure 8 formée sur la surface extérieure de
l'extrémité de raccordement du robinet 3 et, d'autre part, au moins un élément
7
d'accrochage monté mobile sur le second robinet 6 entre une position dite
écartée pour permettre l'introduction de l'extrémité de raccordement du
robinet
3 dans un espace central du second robinet 6 et une position dite rapprochée
pour permettre l'accrochage du au moins un élément 7 d'accrochage sur la face
extérieure de l'extrémité de raccordement du premier robinet 3.
Dans l'exemple des figures 4 à 6, le au moins un élément 7 d'accrochage
comprend un système de griffes 7 mobile.
Les griffes 7 sont mobiles sur le second robinet 6 autour d'un espace
central destiné à accueillir l'extrémité de raccordement du robinet 3. La face
interne des griffes 7 située en vis-à-vis de l'espace central est munie de
reliefs 12
et/ou de creux 2 complémentaires de la surface extérieure du premier robinet
3.
Les griffes 7 sont mobile transversalement par rapport à l'espace central.
Le manchon 10 de verrouillage est monté sur le second robinet 6 et est
mobile rapport aux griffes 7 d'accrochage entre sa position active bloquant
les
griffes 7 en position rapprochée (figure 5 et 6) et sa position inactive
autorisant le
déplacement (écartement) des griffes 7 vers la position écartée.
Le manchon 10 de verrouillage est de préférence sollicité par défaut vers sa
position active par un organe 16 de rappel tel qu'un ressort (cf. figures 4 à
6).
De même, lorsque les griffes 7 sont en position écartée, une butée 17
portée par les griffes 7 peut empêcher le passage du manchon de 10 de
verrouillage de la position inactive vers la position active. En revanche,
lorsque les
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griffes 7 sont en position rapprochée, le passage du manchon 10 de
verrouillage
de la position inactive vers la position active n'est pas entravé par la butée
17.
Le second robinet 6 peut comprendre en outre un organe 18 mobile
d'écartement sélectif des griffes 7. L'organe 18 d'écartement est mobile entre
une
position dite de travail empêchant le déplacement des griffes 7 de la
position
écartée vers la position rapprochée (figure 4) et une position dite de repos
autorisant le déplacement des griffes 7 de la position écartée vers la
position
rapprochée (figures 5 et 6). L'organe (18) d'écartement est de préférence
sollicité
vers sa position de travail par un organe 19 de rappel tel qu'un ressort et
peut être
poussé vers sa position de repos par l'extrémité du premier robinet 3 lors de
la
connexion avec le second robinet 6.
Bien entendu, le système de connexion rapide à griffes peut être remplacé
par tout autre système équivalent approprié, par exemple un système de
bille(s)
ou pion(s) rétractable(s) disposées sur le second robinet 6 venant de
s'encliqueter
sur le premier robinet 3.
Ainsi, tout en étant de structure simple et peu coûteuse, l'invention permet
de sécuriser la connexion de modules de transfert de fluide sous pression sans
augmenter leur encombrement et sans nuire à leur ergonomie.
