FR2707603A1

FR2707603A1 - Safety stopper for valve nozzles intended for filling tanks with fluid under high pressure

Info

Publication number: FR2707603A1
Application number: FR9308165A
Authority: FR
Inventors: Lacroix Jean Jacques
Original assignee: Staubli Faverges SCA
Current assignee: Staubli Faverges SCA
Priority date: 1993-06-29
Filing date: 1993-06-29
Publication date: 1995-01-20
Anticipated expiration: 2013-06-29
Also published as: FR2707603B1

Abstract

This stopper (B) is provided with a sliding finger (19) which is subjected to the pressure of the gas in the case of leakage of the nozzle (A) and which is positioned on the one hand in order to indicate visually by its protruding end (19') the existence of this leakage and on the other hand to prevent the operation on withdrawing the ring (14) intended for actuating the retaining balls (12).

Description

La présente invention a trait aux embouts à clapet dont sont équipés les réservoirs et autres capacités en vue de Leur remplissage en fluide sous haute pression. The present invention relates to valve plugs with which tanks and other capacities are equipped with a view to filling them with fluid under high pressure.

Afin d'illustrer par un exemple précis d'application le domaine de l'invention, on peut citer le cas des réservoirs des véhicules dont les moteurs fonctionnent à l'aide d'un carburant sous pression très élevée tel que le méthane ou l'hydrogène. In order to illustrate with a specific example of application the field of the invention, one can cite the case of the tanks of vehicles whose engines operate using a fuel under very high pressure such as methane or hydrogen.

On conçoit que le clapet anti-retour systématiquement monté à l'intérieur des embouts de remplissage du genre en question peut donner lieu à des fuites dues à un défaut de conception ou de réalisation, ou à la détérioration du joint qui équipe habituellement ces clapets. Par suite de la nature très inflammable de ce type de carburant, un tel échappement gazeux dans l'atmosphère présente des risques évidents d'explosion, notamment lorsque le véhicule se trouve à L'intérieur d'une enceinte telle qu'un garage ou parking. It is understood that the non-return valve systematically mounted inside the filling tips of the type in question can give rise to leaks due to a defect in design or production, or to the deterioration of the seal which is usually fitted to these valves. Due to the highly flammable nature of this type of fuel, such a gaseous exhaust into the atmosphere presents obvious risks of explosion, especially when the vehicle is inside an enclosure such as a garage or parking lot. .

C'est à ce risque que la présente invention entend apporter un remède efficace, et ce en dotant les embouts de remplissage d'un bouchon étanche qui est agencé de manière à obturer hermétiquement L'embout au-delà du clapet et à signaler toute fuite intempestive de ce dernier. It is to this risk that the present invention intends to provide an effective remedy, and this by providing the filling nozzles with a tight plug which is arranged so as to hermetically seal the nozzle beyond the valve and to report any leak. untimely of the latter.

La structure générale du bouchon de sécurité suivant i'invention est analogue à celle des éléments femelles des raccords rapides pour canalisations, en ce sens que sa fixation en place sur l'embout de remplissage est assurée à l'aide d'organes mobiles de retenue qui sont montés dans l'alésage axial du corps du bouchon et qui sont commandés radialement par une bague d'actionnement afin de venir positivement coopérer avec une dépression annulaire ou autre portée prévue sur le corps de l'embout. The general structure of the safety plug according to the invention is similar to that of the female elements of the quick couplings for pipes, in that its fixing in place on the filling nozzle is ensured by means of mobile retaining members. which are mounted in the axial bore of the body of the plug and which are controlled radially by an actuating ring in order to come to cooperate positively with an annular depression or other bearing provided on the body of the end piece.

Conformément à l'invention, on fait comporter au corps du bouchon un canal qui communique avec L'alésage axial de l'embout et dont le débouché dans l'atmosphère est obturé par un doigt coulissant de détection propre à se déplacer sous l'effet de la pression du gaz de fuite et à signaler ainsi la fuite à l'utilisateur. In accordance with the invention, the body of the stopper is made to comprise a channel which communicates with the axial bore of the endpiece and the outlet of which in the atmosphere is closed by a sliding detection finger capable of moving under the effect. of the leakage gas pressure and thus report the leak to the user.

Suivant un mode de mise en oeuvre particulièrement avantageux, le doigt de détection est positionné et orienté sur le corps du bouchon de façon à interdire, en position de signalisation, le déplacement de la bague d'actionnement nécessaire au retrait dudit bouchon de L'embout. According to a particularly advantageous embodiment, the detection finger is positioned and oriented on the body of the plug so as to prohibit, in the signaling position, the movement of the actuating ring necessary for the removal of said plug from the end piece. .

Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer
Fig. 1 est une coupe axiale schématique montrant un embout de remplissage à clapet et un bouchon de sécurité suivant l'invention, ce bouchon étant représenté avant mise en place sur L'embout. The appended drawing, given by way of example, will allow a better understanding of the invention, the characteristics which it presents and the advantages which it is capable of providing.
Fig. 1 is a schematic axial section showing a filling plug with valve and a safety plug according to the invention, this plug being shown before being put in place on the tip.

Fig. 2 et 3 illustrent de La même manière l'emmanchement et le verrouillage du bouchon sur l'embout. Fig. 2 and 3 illustrate in the same way the fitting and locking of the plug on the end piece.

Fig. 4 montre le doigt mobile après déplacement sous l'effet d'une fuite de gaz. Fig. 4 shows the movable finger after movement under the effect of a gas leak.

Sur ce dessin, la référence A désigne un embout de construction classique fixé sur l'orifice de remplissage r d'un réservoir R destiné à renfermer un gaz sous une pression élevée. Le corps tubulaire de cet embout A est formé par l'assemblage étanche de deux pièces 1 et 2 qui définissent un alésage axial 3 pour le passage du gaz, lequel alésage 3 renferme un clapet anti-retour 4 équipé d'un joint 5 et associé à un ressort 6. Ce dernier et la pression du gaz contenu dans le réservoir R tendent à maintenir le joint 5 appliqué de manière étanche contre un siège tronconique 7 prévu dans la pièce 1 du corps 1-2. La périphérie de ce corps 1-2 est creusée d'une dépression annulaire 8, à la manière des éléments mâles de bon nombre de raccords rapides pour canalisations. In this drawing, the reference A denotes a tip of conventional construction fixed on the filling orifice r of a reservoir R intended to contain a gas under high pressure. The tubular body of this nozzle A is formed by the sealed assembly of two parts 1 and 2 which define an axial bore 3 for the passage of gas, which bore 3 contains a non-return valve 4 equipped with a seal 5 and associated to a spring 6. The latter and the pressure of the gas contained in the reservoir R tend to keep the seal 5 applied in leaktight manner against a frustoconical seat 7 provided in part 1 of the body 1-2. The periphery of this body 1-2 is hollowed out by an annular depression 8, in the manner of the male elements of a good number of quick couplings for pipes.

Cet embout de remplissage A est destiné à recevoir de manière étanche un bouchon de sécurité B dont le corps est constitué par l'assembla- ge étanche d'une douille 9 et d'un chapeau de fermeture 10. La douille 9 est percée d'une série d'ouvertures transversales 11 formant logements pour des organes mobiles de retenue formés par des billes 12 qui ne peuvent toutefois s'échapper à travers le débouché rétréci desdites ouvertures 11 dans L'alésage axial 13 de la douille 9. La commande radiale des billes 12 est opérée à l'aide d'une bague coulissante 14 dont la paroi intérieure est creusée d'une gorge 15 et qui est associée à un ressort 16. This filling nozzle A is intended to receive in leaktight manner a safety plug B, the body of which consists of the sealed assembly of a sleeve 9 and a closure cap 10. The sleeve 9 is pierced with a series of transverse openings 11 forming housings for mobile retaining members formed by balls 12 which cannot however escape through the narrowed outlet of said openings 11 in the axial bore 13 of the sleeve 9. The radial control of the balls 12 is operated using a sliding ring 14 whose inner wall is hollowed out with a groove 15 and which is associated with a spring 16.

Le chapeau 10 est percé axialement d'un canal 17 qui débouche d'une part dans L'alésage 13 de la douille 9, d'autre part dans un logement 18 creusé transversalement dans ledit chapeau 10. Le logement 18 renferme à coulissement axial un doigt ou bouton 19 équipé d'un joint torique 20 et retenu dans ledit logement par un manchon vissé 21. Ce dernier est agencé pour limiter Le déplacement axial du doigt 19 tout en autorisant la sortie partielle de l'extrémité dudit doigt opposée à celle tournée en direction du canal 17. The cap 10 is axially pierced with a channel 17 which opens on the one hand into the bore 13 of the sleeve 9, on the other hand in a housing 18 hollowed transversely in said cap 10. The housing 18 contains axially sliding a finger or button 19 fitted with an O-ring 20 and retained in said housing by a screwed sleeve 21. The latter is arranged to limit the axial movement of finger 19 while allowing partial exit of the end of said finger opposite to that rotated towards canal 17.

Le mode d'utilisation et le fonctionnement du bouchon B découlent des explications qui précèdent et se comprennent aisément. The mode of use and operation of the plug B follow from the foregoing explanations and are easily understood.

Après remplissage du réservoir R à travers l'embout A, le bouchon B est mis en place moyennant engagement de la douille 9 sur l'extrémité dépassante dudit embout, à la manière illustrée en fig. 1. Comme le diamètre défini par les billes 12 à l'intérieur de L'alésage 9 est inférieur au diamètre extérieur de la pièce 1, l'utilisateur doit commander axialement au recul la bague 14 pour amener la gorge 15 au niveau desdites billes, comme représenté en fig. 2, et poursuivre l'emmanchement. After filling the reservoir R through the nozzle A, the plug B is put in place by engagement of the sleeve 9 on the protruding end of said nozzle, in the manner illustrated in FIG. 1. As the diameter defined by the balls 12 inside the bore 9 is less than the outside diameter of the part 1, the user must control the ring 14 axially in retraction to bring the groove 15 to the level of said balls, as shown in fig. 2, and continue fitting.

Dès que la bague 14 est relâchée, le ressort 16 tend à la ramener vers l'avant, si bien que les billes 12 sont commandées radialement par ladite bague pour s'engager à force dans la dépression 8 de l'embout A.As soon as the ring 14 is released, the spring 16 tends to bring it forward, so that the balls 12 are controlled radially by said ring to forcely engage in the depression 8 of the endpiece A.

On se trouve alors à la position verrouillée illustrée en fig. 3.We are then in the locked position illustrated in fig. 3.

On notera qu'à cette position, le bouchon B assure l'étanchéité parfaite de L'embout A. Effectivement, si l'on suppose qu'une légère fuite se produit au niveau du joint 5 du clapet 4, le gaz emplit bien la partie antérieure 3' de l'alésage 3 de l'embout A, mais il ne peut s'échapper à travers la rangée de billes 12 par suite de la présence d'un joint 22 prévu à L'intérieur du débouché de la partie 3' précitée, lequel joint est comprimé par un bossage axial 23 du chapeau 10. It will be noted that at this position, the plug B ensures perfect sealing of the end piece A. Indeed, if it is assumed that a slight leak occurs at the joint 5 of the valve 4, the gas fills the front part 3 'of the bore 3 of the end piece A, but it cannot escape through the row of balls 12 due to the presence of a seal 22 provided inside the outlet of the part 3 above, which seal is compressed by an axial boss 23 of the cap 10.

Le gaz de fuite est en conséquence obligé d'emplir le canal 17, si bien qu'à un moment donné il va repousser le doigt 19 à l'encontre de
L'action d'un petit ressort de freinage 24, retenu entre le manchon 21 et un épaulement du doigt. L'extrémité 19' (fig. 4) de ce doigt 19 fait alors saillie à l'extérieur du manchon 21, en signalant ainsi visuellement la fuite à l'utilisateur ; de plus et surtout, par suite de l'orientation transversale du logement 18 dans le chapeau 10, cette extrémité 19' en saillie forme butée pour le bord de la bague 14 dont elle interdit le coulissement dans le sens correspondant au déverrouillage, puisqu'il est indispensable de faire reculer la bague 14 pour amener sa gorge 15 au droit des billes 12 et autoriser de la sorte le retrait du bouchon B.The leakage gas is consequently forced to fill the channel 17, so that at a given moment it will push the finger 19 against
The action of a small brake spring 24, retained between the sleeve 21 and a shoulder of the finger. The end 19 ′ (fig. 4) of this finger 19 then projects outside the sleeve 21, thereby visually signaling the leak to the user; in addition and above all, as a result of the transverse orientation of the housing 18 in the cap 10, this protruding end 19 ′ forms a stop for the edge of the ring 14 which it prevents sliding in the direction corresponding to unlocking, since it it is essential to roll back the ring 14 to bring its groove 15 in line with the balls 12 and thus authorize the withdrawal of the plug B.

Celui-ci est donc retenu sur l'embout A, ce qui évite radicalement tout risque d'expulsion brutale et dangereuse du bouchon B en cas de manoeuvre intempestive par l'utilisateur : la remise en état de L'embout
A implique nécessairement l'intervention d'un spécialiste qui prendra toutes les précautions utiles pour éviter les accidents et procéder à la réparation du clapet 4.It is therefore retained on the tip A, which radically avoids any risk of brutal and dangerous expulsion of the plug B in the event of untimely operation by the user: the repair of the tip
A necessarily implies the intervention of a specialist who will take all the necessary precautions to avoid accidents and repair the valve 4.

Il va de soi que les billes 12 peuvent être remplacées par toute autre forme d'organes mobiles de retenue, par exemple par des galets, des barrettes ou des verrous susceptibles d'être commandés par une bague d'actionnement à déplacement axial ou rotatif, le doigt de signalisation étant agencé de manière correspondante. It goes without saying that the balls 12 can be replaced by any other form of movable retaining members, for example by rollers, bars or latches capable of being controlled by an actuating ring with axial or rotary movement, the signaling finger being arranged in a corresponding manner.

Il doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement te domaine de L'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. L'étanchéité opérée par le bouchon B sur l'embout A peut être renforcée en faisant comporter au bossage 23 un prolongement axial équipé d'un joint torique et profilé pour s'engager dans la portion 3' de l'alésage 3. It should moreover be understood that the above description has been given only by way of example and that it in no way limits the field of the invention from which one would not depart by replacing the execution details described by all other equivalents. The sealing effected by the plug B on the endpiece A can be reinforced by making the boss 23 have an axial extension equipped with an O-ring and shaped to engage in the portion 3 'of the bore 3.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S CLAIMS

1. Safety cap for valve fittings intended for filling tanks with high pressure fluid, comprising movable retaining members (12) which are mounted in the axial bore (13) of its body (9-10) and which are controlled radially by an actuating ring (14) in order to cooperate with an annular depression (8) or other bearing provided on the body (1-2) of the filling nozzle (A), characterized in that '' it is hollowed out of a channel (17) which communicates with the portion (3 ') of the bore (3) of the body (1-2) disposed after the non-return valve (4) of the latter and whose outlet into the atmosphere is closed by a sliding detection finger (19) which is able to move under the effect of the pressure of the leaking gas and thus to signal the leak to the user.

2. Plug according to claim 1, characterized in that the detection finger (19) is positioned and oriented on the body (9-10) of the plug so as to prohibit, in the signaling position, the movement of the ring. actuation (14) necessary for the removal of said plug (B) from the nozzle (A).

3. Cap according to claim 2, characterized in that the finger (19), fitted with a seal (20), slides in a sealed manner in a housing (18) which is formed transversely in the body (9- 10) and which communicates with the channel (17), the axial movement of said finger being limited by a sleeve (21) through which can pass the end (19 ') thereof to project laterally over the aforementioned body and form thus stop for the actuating ring (14).

4. Cap according to any one of the preceding claims, characterized in that its body (9-10) comprises an axial boss (23) which, once said body fixed to the end piece (A), compresses a seal (22) provided in the outlet of the portion (3 ') of the axial bore (3) of the body (1-2) of this nozzle.