Наповнювальний з’єднувальний елемент, відповідний контейнер і відповідний спосіб наповнення

Реферат: Наповнювальний з'єднувальний елемент, який містить стопорний клапан (7), здатний переміщатися відносно сідла (8) між верхнім по потоку закритим положенням і нижнім по потоку відкритим положенням, причому згаданий стопорний клапан (7) переміщається у своє верхнє по потоку положення поворотним елементом (9), при цьому з'єднувальний елемент (1) додатково містить пиловий клапан (10), розташований зверху по потоку від стопорного клапана (7), причому згаданий пиловий клапан (10) має нижній по потоку кінець (101) і здатний переміщатися відносно тіла (2) між верхнім закритим положенням і нижнім по потоку відкритим положенням, при цьому згаданий пиловий клапан (10) переміщається у своє верхнє по потоку положення поворотним елементом (14), який відрізняється тим, що пиловий клапан (10) здатен вибірково переміщатися вниз по потоку або у встановлене перше нижнє по потоку положення, яке відкриває верхній по потоку кінець (3), у якому нижній по потоку кінець (101) пилового клапана (10) не притискається до верхнього по потоку кінця (107) стопорного клапана (7), або у встановлене друге нижнє по потоку положення, яке відкриває верхній по потоку кінець (3), у якому нижній по потоку кінець (101) пилового клапана (10) притискається до верхнього по потоку кінця (107) стопорного клапана (7), який може переміщатися для переміщення за допомогою контакту стопорного клапана (7) у його нижнє по потоку відкрите положення, і при цьому пиловий клапан (10) має один або більшу кількість каналів (103) для спрямовування UA 107114 C2 (12) UA 107114 C2 принаймні деякої частини потоку текучої субстанції, яка проходить від верхнього по потоку кінця (3) до нижнього по потоку кінця (4), крізь тіло згаданого пилового клапана (10). UA 107114 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Представлений винахід належить до наповнювального з'єднувального елемента, до вентиля, до контейнера для стисненої текучої субстанції і до способу наповнення з використанням такого з'єднувального елемента. Точніше, винахід відноситься до наповнювального з'єднувального елемента для контейнерів для стисненого газу, передбаченого для з'єднання з наповнювальним соплом, для надання можливості наповнення згаданого контейнера, при цьому з'єднувальний елемент має тіло, яке формує внутрішній наповнювальний контур між верхнім по потоку кінцем, передбаченим для з'єднання з наповнювальним соплом, і нижнім по потоку кінцем, передбаченим для з'єднання з контейнером, при цьому з'єднувальний елемент містить стопорний клапан, який може переміщатися відносно сідла між верхнім по потоку закритим положенням контуру і нижнім по потоку відкритим положенням контуру, причому згаданий стопорний клапан штовхається поворотним елементом в напрямі до свого верхнього по потоку положення, при цьому з'єднувальний елемент також містить пиловий клапан, розташований зверху по потоку від стопорного клапана, при цьому згаданий пиловий клапан має нижній по потоку кінець і може переміщатися відносно тіла між верхнім по потоку закритим положенням верхнього по потоку кінця контуру і нижнім по потоку відкритим положенням верхнього по потоку кінця контуру, причому згаданий пиловий клапан штовхається поворотним елементом в напрямі до його верхнього по потоку положення. Цей документ, зокрема, відноситься до наповнювального з'єднувального елемента, який містить пиловий клапан і стопорний клапан, розташовані послідовно від верхнього по потоку кінця до нижнього по потоку кінця (терміни "верхній по потоку" і "нижній по потоку" відносяться до напряму газового потоку при наповненні). Пиловий клапан передбачається, зокрема, для формування бар'єра зверху по потоку від стопорного клапана для перешкоджання або обмеження потрапляння частинок або пилу, що могли б погіршити герметизацію згаданого стопорного клапана. Наповнювальні з'єднувальні елементи зазвичай мають пилоуловлювач, який відводиться назад, коли він входить в контакт з кінцем наповнювального сопла для надання можливості наповнювальному соплу проходити крізь наповнювальний з'єднувальний елемент для приведення в дію стопорного клапана, розташованого знизу по потоку в наповнювальному з'єднувальному елементі. Це зазвичай забезпечує гарний захист від потрапляння сторонніх тіл у наповнювальний з'єднувальний елемент. Однак, цей захист зазвичай не ефективний, оскільки, коли пиловий клапан відкритий, наповнювальне сопло, яке проходить крізь наповнювальний з'єднувальний елемент вниз по потоку від пилового клапана, може вводити частинки. Забруднення стопорного клапана може призвести до високої інтенсивності протікання протягом терміну експлуатації виробу, до якого кріпиться цей наповнювальний з'єднувальний елемент. Це спричиняється тим фактом, що велика частина герметизуючої здатності забрудненої ущільнювальної ділянки стопорного клапана (пил, частинки і так далі.) втрачається. Цей ризик потрапляння частинок зростає, якщо наповнювальний з'єднувальний елемент є вертикальним (наповнення зверху). Відоме рішення включає встановлення у з'єднувальному елементі фільтра для твердих частинок зверху по потоку від стопорного клапана. Це робить можливим уловлювати частинки або пил зверху по потоку від стопорного клапана, але перешкоджає стопорному клапану відкриватися механічним контактом (оскільки фільтр ефективно формує механічний бар'єр для вентильного приводу). Інше рішення включає розташування фільтра знизу по потоку від стопорного клапана. Це дозволяє механічне активування стопорного клапана і захищає нижній по потоку кінець стопорного клапана (всередині вентиля і всередині контейнера) від пилу. Однак, верхній по потоку кінець стопорного клапана потім стає схильним до забруднення частинками або пилом, які можуть погіршити його герметизуючу здатність. Документ WO2009101350 описує пристрій для наповнення і випускання газу резервуара для стисненого газу, який містить відвідну трубу з регулятором тиску і двома клапанами, розташованими послідовно, який може активуватися системою користувача для відведення газу. Для заповнення резервуару, на частині відвідної труби передбачена обхідна труба, яка формує наповнювальний канал, який обходить один з двох клапанів і регулятор тиску відвідної труби. Однією задачею цього винаходу є усунення деяких або всіх недоліків попереднього рівня техніки, як викладено вище. 1 UA 107114 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Для цього, з'єднувальний елемент згідно з винаходом, хоча й відповідає загальному визначенню, наданому у вищенаведеній вступній частині, по суті відрізняється тим, що пиловий клапан здатен вибірково переміщатися в напрямі нижнього по потоку кінця або: - до першого наперед встановленого нижнього по потоку "неконтактного" положення з відкриванням верхнього по потоку кінця контуру, у якому нижній по потоку кінець пилового клапана не прилягає до верхнього по потоку кінця стопорного клапана, при цьому верхній по потоку кінець стопорного клапана здатен переміщатися в напрямі до свого нижнього по потоку положення, яке відповідає відкритому положенню контуру, стисненою текучою субстанцією, яка надходить крізь верхній по потоку відкритий кінець контуру, або - до другого наперед встановленого нижнього по потоку "контактного" положення з відкриванням верхнього по потоку кінця контуру, у якому нижній по потоку кінець пилового клапана прилягає до верхнього по потоку кінця рухомого стопорного клапана для переміщення стопорного клапана шляхом контакту у його нижнє по потоку положення, яке відповідає відкритому положенню контуру, і при цьому пиловий клапан має один або більшу кількість каналів для спрямування принаймні деякої частини текучої субстанції, яка протікає вниз крізь тіло згаданого пилового клапана. Таким чином, згідно з винаходом, рухомий пиловий клапан ковзає у внутрішньому контурі наповнювального з'єднувального елемента і формує бар'єр між наповнювальним інструментом (наповнювальним соплом) і стопорним клапаном. Така конструкція також допомагає покращити надійність і безпеку наповнювальної системи. Насправді, пиловий клапан спрямовує і обмежує потік газу, що надходить і протікає вниз під час операцій наповнення. Канали, які проходять крізь пиловий клапан, можуть, зокрема, допомагати послаблювати турбулентність газу під час операцій наповнення. Це також допомагає послабити вібрації. Звуження потоку або потоків, які проходять крізь пиловий клапан, зокрема, допомагає прискорювати газовий потік і концентрувати його в центральній ділянці каналу, зокрема навколо отвору сідла (верхня по потоку частина нижнього по потоку стопорного клапана). Ця конструкція допомагає принаймні частково захищати пружину клапана від потоку наповнювального газу. Це спрямування наповнювального газу може також дозволяти спрямовувати газовий потік до ділянки, яка формує сідло для нижнього по потоку стопорного клапана, полегшуючи його чищення під час кожної операції чищення. Це допомагає знизити ризик протікань, спричинюваних брудним сідлом стопорного клапана. Тому, конструкція допомагає суттєво покращити безпеку балона під час його повторного наповнення. Ця конструкція також допомагає захищати стопорний клапан під час послідовних операцій наповнення. Таким чином, у закритому положенні, верхній по потоку пиловий клапан захищає нижній по потоку стопорний клапан від пилу, а також захищає нижній по потоку стопорний клапан від прямого контакту з кінцем наповнювального сопла. Окрім того, ця конструкція, яка містить два рухомі клапани, розташовані послідовно і здатні ковзати вздовж єдиної осі, формує ефективний захисний механізм в процесі наповнення, покращуючи захист нижнього по потоку стопорного клапана. Послідовне розташування двох клапанів дозволяє ефективне з'єднання із заданим наповнювальним соплом. Зокрема, ковзний пиловий клапан може дозволяти верхньому по потоку кінцю з'єднувального елемента відкриватися з одночасним: - захистом нижнього по потоку стопорного клапана від частинок, і - наданням можливості цьому нижньому по потоку стопорному клапану приводитися в дію механічним контактом. Розташування верхнього по потоку пилового клапана і нижнього по потоку стопорного клапана також легко поєднується з наповнювальними соплами, відкриваючи нижній по потоку стопорний клапан за допомогою потоку стисненого газу, який подається у з'єднувальний елемент (замість механічного контакту). Окрім того, пиловий клапан регулює потік газу, що надходить, під час операції наповнення, оскільки газ змушують проходити крізь тіло пилового клапану. Це вигідно регулює газ, який протікає в напрямі до нижньої по потоку частини шляхом мінімізації турбулентності, яка є шкідливою для механізму стопорного клапана. Встановлення двоклапанного з'єднувального елемента послідовної дії, тому, забезпечує високий рівень захисту стопорного клапана від бруду і забезпечує послідовності відкривання, які пристосовуються до різних типів операції наповнення. 2 UA 107114 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід забезпечує високу ступінь безпеки у послідовностях відкривання/закривання наповнювального з'єднувального елемента. Окрім того, наповнення згідно з винаходом зберігає герметизуючу здатність з'єднувального елемента протягом всього терміну його експлуатації. Таким чином, як необмежувальний приклад, верхній по потоку пиловий клапан може переважно використовуватися у механічному відкриванні нижнього по потоку стопорного клапана шляхом передачі відкривальної сили від верхнього по потоку кінця до нижнього по потоку кінця, тобто в певних наповнювальних конструкціях пиловий клапан може функціонувати як елемент для передачі переміщення між наповнювальним соплом і нижнім по потоку стопорним клапаном. Рівноцінно, рухомий пиловий клапан може відкривати верхній по потоку кінець з'єднувального елемента, дозволяючи нижньому по потоку стопорному клапану відкриватися тиском наповнювального газу (в залежності від тиску і маси клапанів). Верхній по потоку пиловий клапан може потім виконувати наступні функції: - Відкривання/закривання верхнього по потоку кінця контуру, - Спрямування потоку текучої субстанції вгору від стопорного клапана під час операції наповнення і можливо - Передача механічного переміщення для вибіркового керування відкриванням або закриванням нижнього по потоку стопорного клапана. Згідно з можливими ознаками: - Тіло пилового клапана ковзає в контурі, каналі або каналах, які подають усю або майже всю текучу субстанцію, яка протікає вниз в контурі, з проходженням крізь тіло згаданого пилового клапана не дивлячись на нижнє по потоку положення пилового клапана, - Канал або канали мають принаймні одну ділянку, що звужується, для спрямовування принаймні деякої частини газу, який проходить крізь пиловий клапан, в напрямі до центральної частини внутрішнього наповнювального контуру, - Канал або канали звужуються і спрямовують принаймні деяку частину газу, який проходить крізь пиловий клапан, паралельно в центральній частині внутрішнього наповнювального контуру, - Канал або канали звужуються для спрямовування принаймні деякої частини газу, який проходить крізь пиловий клапан, в напрямі до центральної частини верхнього по потоку кінця стопорного клапана, - Канал або канали звужуються для спрямовування принаймні деякої частини газу, який проходить крізь пиловий клапан, в напрямі до ділянки, яка звужується, внутрішнього наповнювального контуру, яка формує сідло стопорного клапана, - Стопорний клапан здатен вибірково переміщатися у нижнє по потоку відкрите положення контуру шляхом механічного активування пиловим клапаном, - Стопорний клапан здатен вибірково переміщатися у нижнє по потоку відкрите положення контуру потоком стисненої текучої субстанції, - Пиловий клапан здатен вибірково переміщатися в напрямі до нижнього по потоку кінця механічним активуванням і/або стисненою текучою субстанцією, - Зовнішня і/або внутрішня поверхня тіла з'єднувального елемента містить виїмки, які формують кріпильні пази, і/або виступи, передбачені для з'єднання зі спряженими формами наповнювального сопла для формування вибіркової системи механічного кріплення, зокрема системи швидкого кріплення, - Пиловий клапан має верхній по потоку кінець, який може приводитися в дію механічно і/або стисненою текучою субстанцією, - Рухомий стопорний клапан містить м'яке манжетне ущільнення, передбачене для з'єднання з сідлом для щільного закривання контуру, коли клапан притискається до сідла з наперед встановленим тиском, - У верхньому по потоку закритому положенні верхнього по потоку кінця контуру, згаданий пиловий клапан щільно закриває внутрішній отвір верхнього по потоку кінця контуру, наприклад роблячи його водонепроникним, - У верхньому по потоку закритому положенні верхнього по потоку кінці контуру, згаданий пиловий клапан нещільно закриває внутрішній отвір верхнього по потоку кінця контуру, - Тіло з'єднувального елемента і/або пиловий клапан має гнучку губу, яка формує водонепроникний бар'єр між тілом з'єднувального елемента і пиловим клапаном, принаймні коли останній перебуває у верхньому по потоку закритому положенні, - Гнучка губа має вільний кінець, який дозволяє проходження газу або рідини, коли існує наперед встановлений перепад тиску газу на будь-якій стороні губи, зокрема для надання 3 UA 107114 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 можливості подачі газу з нижнього по потоку кінця в напрямі до верхнього по потоку кінця, наприклад у випадку протікання стопорного клапана, - У верхньому по потоку положенні пилового клапана, верхній по потоку кінець пилового клапана повторно закриває верхній по потоку кінець контуру, який знаходиться на одному рівні з верхнім по потоку кінцем тіла з'єднувального елемента, - Тіло пилового клапана щільно ковзає в контурі, - Ущільнення між пиловим клапаном і тілом з'єднувального елемента формується металом/металевим контактом і/або принаймні одним з'єднанням, - Канал або канали включають один або більшу кількість внутрішніх каналів, які проходять крізь тіло пилового клапана і/або крізь тіло з'єднувального елемента, - Канал або канали включають принаймні один зазор між пиловим клапаном і тілом з'єднувального елемента для вимушення усієї або майже усієї текучої субстанції, яка протікає вниз в контурі, проходити крізь пиловий клапан, - Поворотний елемент, який штовхає стопорний клапан в напрямі до його верхнього по потоку положення, містить принаймні одну з наступних деталей: пружина стискання або розтягувальна пружина, - Поворотний елемент, який штовхає пиловий клапан в напрямі до його верхнього по потоку положення, містить принаймні одну з наступних деталей: пружину стискання, - Нижній по потоку кінець пилового клапана має стрижень для механічного активування верхнього по потоку кінця стопорного клапана, - Верхній по потоку кінець стопорного клапана має поверхню, передбачену для входження в механічний контакт з нижнім по потоку кінцем пилового клапана, - Стопорний клапан закривається перед закриванням пилового клапана, - Сідло стопорного клапана формується буртиком трубчастого каркасу, міцно з'єднаним з тілом з'єднувального елемента, при цьому стопорний клапан ковзає у цьому каркасі, при цьому нижній по потоку кінець пилового клапана входить у згаданий каркас, коли пиловий клапан переміщається у нижнє по потоку положення, - З'єднувальний елемент має стопор, передбачений для з'єднання з пиловим клапаном для обмеження максимального нижнього по потоку положення останнього, - Стопор, передбачений для з'єднання з пиловим клапаном для обмеження максимального нижнього по потоку положення останнього, міцно з'єднаний з тілом з'єднувального елемента і/або з каркасом, міцно з'єднаним з тілом, і формує сідло стопорного клапана, - Стопорний клапан містить поворотний клапан, який генерує силу на стопорному клапані, яка штовхає його до верхнього по потоку кінця, коли верхня по потоку частина останнього піддається дії тиску текучої субстанції, - Поворотний клапан має канал, який з'єднує верхній по потоку кінець стопорного клапана з нижньою по потоку камерою, для перетворення тиску текучої субстанції на верхню по потоку частину клапана на силу, яка діє на нижній по потоку кінець стопорного клапана, яка має тенденцію переміщати згаданий стопорний клапан у верхнє по потоку закрите положення, - Поворотний клапан (NRV) має задане відношення площ поверхонь між верхнім по потоку кінцем стопорного клапана, який піддається дії верхньої по потоку текучої субстанції, і нижнім по потоку кінцем стопорного клапана, який сполучається з камерою, для переведення згаданого стопорного клапана у верхнє по потоку закрите положення, коли його верхній по потоку кінець піддається дії стисненої текучої субстанції. Винахід також відноситься до вентиля для стисненої текучої субстанції, зокрема для стисненого газу, з або без регулятора тиску, який містить наповнювальний з'єднувальний елемент, передбачений для з'єднання з наповнювальним соплом для надання можливості наповнення згаданого контейнера за допомогою заданого з'єднувального елемента, при цьому наповнювальний з'єднувальний елемент має будь-яку з ознак, викладених вище або нижче. Винахід також відноситься до контейнера для стисненої текучої субстанції, зокрема до балона для стисненого газу, який має вентиль, який має будь-яку з ознак, викладених вище або нижче. Винахід також відноситься до способу наповнення такого контейнера для стисненого газу з використанням наповнювального сопла, механічно з'єднаного з можливістю від'єднання із згаданим наповнювальним з'єднувальним елементом контейнера, при цьому спосіб включає перший етап, на якому пиловий клапан переміщають в напрямі до нижнього по потоку кінця для відкривання верхнього по потоку кінця контуру завдяки механічній і/або гідравлічній дії наповнювального сопла, і другий етап, на якому стопорний клапан переміщають в напрямі до нижнього по потоку відкритого положення завдяки механічній дії пилового клапана і/або гідравлічній дії газу, який подається наповнювальним соплом. 4 UA 107114 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Згідно з іншими можливими ознаками: - На першому етапі, пиловий клапан переміщають у його перше наперед встановлене нижнє по потоку "неконтактне" положення, при цьому, на другому етапі, стопорний клапан переміщають в напрямі до нижнього по потоку відкритого положення завдяки гідравлічній дії газу, який подається наповнювальним соплом, - На першому етапі, пиловий клапан переміщають у його друге наперед встановлене нижнє по потоку "контактне" положення, при цьому, на другому етапі, стопорний клапан переміщають в напрямі до нижнього відкритого положення завдяки механічній дії пилового клапана, - Пиловий клапан переміщають в напрямі до нижнього по потоку кінця завдяки механічній дії одного кінця одного вентильного приводу, який належить наповнювальному соплу, - Після завершення процесу наповнення контейнера для стисненого газу, стопорний клапан автоматично повторно закривається, коли механічна і/або гідравлічна сила, яка прикладається до верхньої по потоку частини клапана, падає нижче наперед встановленого порогового значення, - Спосіб наповнення включає перший етап, на якому пиловий клапан переміщають в напрямі до нижнього по потоку відкритого положення верхнього по потоку кінця контуру завдяки механічній і/або гідравлічній дії наповнювального сопла, і другий етап, на якому стопорний клапан переміщають в напрямі до нижнього по потоку відкритого положення завдяки механічній дії пилового клапана, - Клапан або клапани можуть відкриватися незалежно від механічного кріплення наповнювального сопла до з'єднувального елемента, зокрема клапан або клапани можуть відкриватися наповнювальним соплом після механічного кріплення наповнювального сопла до з'єднувального елемента і за допомогою дії окремо від кріпильної системи, - Наповнювальне сопло, передбачене для з'єднання з наповнювальним з'єднувальним елементом вентиля контейнера для стисненої текучої субстанції, містить принаймні один фіксатор, який проходить паралельно поздовжній осі, центральний простір, розташований між фіксатором або фіксаторами і поздовжньою віссю, який формує камеру, передбачену для приймання наповнювального з'єднувального елемента цілком циліндричної форми, при цьому внутрішня поверхня принаймні одного фіксатора, повернута до центрального простору, має виступи і/або виїмки наперед встановлених розмірів, при цьому виступи і/або виїмки розташовані на відстані одне від іншого так, що вони прилаштовуються у спряжених канавках і/або виступах, сформованих на зовнішній поверхні наповнювального з'єднувального елемента, при цьому принаймні один фіксатор здатен переміщатися упоперек до поздовжньої осі між "відкритим" положенням для надання можливості вставляння з'єднувального елемента в центральний простір і "закритим" положенням для надання можливості внутрішній поверхні фіксаторів зчіплюватися із зовнішньою поверхнею з'єднувального елемента, причому згадане сопло має блокувальний елемент, який може переміщатися між активним положенням, у якому блокуються фіксатори у закритому положенні, і неактивним положенням, яке дозволяє переміщення фіксаторів у відкрите положення. Винахід може також відноситися до будь-якого альтернативного пристрою або способу, який містить будь-яку комбінацію ознак, викладених вище або нижче. Інші ознаки і переваги викладені в описі нижче з посиланням на фігури, на яких: - Фігура 1 зображає схематичний поперечний переріз, який показує перший ілюстративний варіант виконання наповнювального з'єднувального елемента згідно з винаходом у закритому положенні, - Фігура 2 зображає частковий схематичний поперечний переріз, який показує наповнювальний з'єднувальний елемент з Фігури 1, встановлений на вентилі контейнера, у відкритому положенні завдяки дії наповнювального сопла, - Фігура 3 зображає частковий схематичний поперечний переріз, який показує конструкцію наповнювального з'єднувального елемента згідно з винаходом у закритому положенні (два закриті клапани), - Фігура 4 зображає наповнювальний з'єднувальний елемент з Фігури 3 у відкритому положенні (два клапани, відкриті механічним контактом), - Фігура 5 зображає наповнювальний з'єднувальний елемент з Фігури 3 у відкритому положенні (два клапани, відкриті відповідно тиском газу і механічним контактом), - Фігура 6 зображає наповнювальний з'єднувальний елемент з Фігури 3 у відкритому положенні (два клапани, відкриті відповідно механічним контактом і тиском газу), - Фігура 7 зображає наповнювальний з'єднувальний елемент з Фігури 3 у відкритому положенні (два клапани, відкриті тиском газу), 5 UA 107114 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - Фігура 8 зображає збільшений поперечний переріз деталі верхнього по потоку кінця наповнювального з'єднувального елемента, який показує інший можливий ілюстративний варіант виконання верхнього по потоку клапана у закритому положенні, - Фігура 9 зображає наповнювальний з'єднувальний елемент з Фігури 3 у закритому тестовому положенні (верхній по потоку клапан відкритий, а нижній по потоку клапан закритий). Посилаючись на Фігуру 1, бачимо, що наповнювальний з'єднувальний елемент 1 має тіло 2, наприклад цілком циліндричної форми. Тіло 2 формує внутрішній наповнювальний контур 6 між верхнім по потоку кінцем 3, передбаченим для з'єднання з наповнювальним соплом, і нижнім по потоку кінцем 4, передбаченим для з'єднання з контейнером для стисненого газу (наприклад за допомогою внутрішнього контуру вентиля). Верхній по потоку кінець 3 контуру 6 (і з'єднувального елемента 1) здатен вибірково повторно закриватися рухомим пиловим клапаном 10 в тілі 2 з'єднувального елемента. Пиловий клапан 10 здатен вибірково переміщатися в тілі 2 (переважно поступально) між верхнім по потоку закритим положенням верхнього по потоку кінця 3 контуру 6 і нижнім по потоку відкритим положенням верхнього по потоку кінця 3 контуру. Переважно, пиловий клапан 10 штовхають поворотним елементом 14, наприклад пружиною, такою як пружина стискання, в напрямі до його верхнього по потоку положення. Переважно, у верхньому по потоку закритому положенні верхнього по потоку кінця 3 контуру 6, пиловий клапан 10 поміщається в тіло 2 з'єднувального елемента і знаходиться на одному рівні з торцевою поверхнею тіла 2 з’єднувального елемента 1. Пиловий клапан 10 закриває герметично або негерметично верхній по потоку вхідний отвір кінця 3 контуру шляхом контакту з тілом 2 з'єднувального елемента 1. Тіло пилового клапана 10 може мати один або більшу кількість ущільнювальних елементів 105, які герметизують контур 6. Пиловий клапан 10 може мати один або більшу кількість каналів 103, які спрямовують принаймні деяку частину або переважно усю текучу субстанцію, яка протікає від верхнього по потоку кінця 3 до нижнього по потоку кінця 4, крізь тіло пилового клапана 10, тобто, якщо газ протікає від верхнього по потоку кінця 3 до нижнього по потоку кінця 4, то канал або канали 103 змушують увесь або майже весь газовий потік проходити крізь тіло пилового клапана 10 не дивлячись на нижнє по потоку положення пилового клапана 10. Канали 103 можуть мати внутрішні проходи, які проходять крізь тіло клапана 10. Як варіант або комбінація, проходи або канали можуть проходити крізь тіло 2 з'єднувального елемента 1. Більше того, як варіант або комбінація, тут може бути один або більша кількість каналів 103, сформованих зазором між пиловим клапаном 10 і тілом 2 з'єднувального елемента. Як варіант або комбінація, коли пиловий клапан 10 відкриває верхній по потоку кінець 3 контуру 6, то стиснений газ протікає вниз, обходячи пиловий клапан 10 (тобто, газ проходить між пиловим клапаном 10 і тілом 2 з'єднувального елемента). Внизу по потоку від пилового клапана 10 контур 6 містить стопорний клапан 7, здатний переміщатися відносно сідла 8. Стопорний клапан 7 здатний переміщатися, переважно поступально, між верхнім по потоку закритим положенням контуру і нижнім по потоку відкритим положенням контуру. Стопорний клапан 7 штовхається за умовчанням поворотним елементом 9, таким як пружина, зокрема пружина стискання, в напрямі до його верхнього по потоку положення. Як зображено, стопорний клапан 7 може мати м'яке манжетне ущільнення 17, передбачене для з'єднання з сідлом 8. М'яке манжетне ущільнення може виготовлятися з пластику, полімеру, вулканізованого еластомеру або будь-якого іншого відповідного матеріалу. Як зображено, будучи несуттєвим, сідло 8 стопорного клапана 7 може формуватися кільцевим виступом, міцно з'єднаним з трубчастим каркасом 15, прикріпленим до тіла 2 з'єднувального елемента (наприклад, використовуючи герметичні гвинти). Наприклад, стопорний клапан 7 ковзає в цьому каркасі 15. Кінець 16 цього каркасу 15 або сідла 8 може, наприклад, формувати стопор 16, передбачений для з'єднання з пиловим клапаном 10 для обмеження максимального нижнього по потоку положення останнього. Рівноцінно, пружина 14 пилового клапана може упиратися в цей каркас 15. Таким чином, пиловий клапан 10 має верхній по потоку кінець або поверхню 104, який(а) може активуватися механічно (тобто, механічним контактом) і/або стисненою текучою субстанцією. На Фігурі 2, з'єднувальний елемент 1 зображений схематично на вентилі 12 контейнера 13. Окрім того, наповнювальне сопло 11, яке відкриває з'єднувальний елемент 1, зображене умовно пунктирною лінією. Переважно, зовнішня поверхня тіла 2 з'єднувального елемента 1 має заглиблення 116, які формують кріпильні виїмки, і/або виступи, передбачені для зчеплення із спряженими формами 6 UA 107114 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 наповнювального сопла 11 для формування системи механічного кріплення, зокрема системи швидкого кріплення (не зображена детально). Зокрема, переважно, заглиблення 116 мають певні розміри і розташовані у відповідності з наперед встановленою геометричною формою переважно для зчеплення тільки з спеціальним спряженим наповнювальним соплом 11. Як зображено на Фігурі 2, пиловий клапан 10 здатен вибірково переміщатися в напрямі до нижнього по потоку кінця механічною дією, наприклад вентильним приводом 111, який здатен вибірково переміщатися у відповідь на дію привода, такого як, наприклад, шарнірний важіль 204. Вентильний привід 111 може також переміщатися автоматично, наприклад пневматично і/або з використанням електромеханічної системи. Вентильний привід 111 переважно щільно вставляється у з'єднувальний елемент і подає стиснений газ по каналу всередину або зовні вентильного приводу 111 (не зображений). Як зображено на Фігурі 2, коли пиловий клапан 10 переміщається у наперед встановлене нижнє по потоку "контактне" положення (з відкритим верхнім по потоку кінцем 3), то нижній по потоку кінець 101 пилового клапана 10 притискається до верхнього по потоку кінця 107 стопорного клапана 7 для переміщення стопорного клапана 7 до його нижнього по потоку положення, відкриваючи контур 6, тобто стопорний клапан 7 здатен вибірково переміщатися у нижнє по потоку відкрите положення контуру механічним активуванням пиловим клапаном 10. Для цього, як зображено на фігурах, пиловий клапан 10 може мати стрижневий нижній по потоку кінець 101, поверхня кінчика якого передбачена для механічного приведення в дію верхнього по потоку кінця стопорного клапана 7. Верхній по потоку кінець стопорного клапана 7 може також формуватися стрижнем, який виступає в напрямі до верхнього по потоку кінця відносно сідла 8 цілком кільцевої форми. Таким чином, із закритого положення (пиловий клапан 10 закритий F і стопорний клапан закритий F), зображеного схематично на Фігурі 3, наповнювальне сопло 11 може механічно штовхати верхній по потоку кінець 104 пилового клапана 10 (тиск Р). Пиловий клапан 10 переміщається в напрямі до нижнього по потоку кінця. Впускний отвір контуру 6 з'єднувального елемента 2 відкритий (Фігура 4). Нижній по потоку кінець 101 пилового клапана 10, у свою чергу, штовхає верхній по потоку кінець 107 стопорного клапана 7 (механічний тиск Р), який потім відкриває нижній по потоку кінець контуру 6. Стиснений газ може протікати вниз (вказаний стрілками). Зазвичай, цей спосіб відкривання і наповнення не обмежується цим прикладом. Таким чином, як зображено на Фігурі 5, в залежності від умов наповнення, верхній по потоку кінець 104 пилового клапана 10 може штовхатися в напрямі до нижнього по потоку кінця самим газовим потоком (позначений стрілками). Нижній по потоку кінець 101 пилового клапана 10 може потім механічно штовхати (тиск Р) стопорний клапан 7. У варіанті на Фігурі 6, пиловий клапан 10 відкривається (О) механічно наповнювальним сполом 11 (тиск Р), а стопорний клапан 7 відкривається (О) не нижнім по потоку кінцем 101 пилового клапана 10, а силою, яка створюється тиском газу, що надходить. У варіанті на Фігурі 7, пиловий клапан 10 і стопорний клапан 7 відкриваються (О) силою, яка створюється тиском наповнювального газу. Таким чином, зрозуміло, що, в залежності від геометричної форми наповнювального сопла і умов наповнення (зокрема інтенсивності потоку і тиску наповнювального газу, який подається в з'єднувальний елемент наповнювальним соплом 11), два послідовно розташовані клапани 10, 7 можуть відкриватися (переміщатися в напрямі до нижнього по потоку кінця) механічним контактом і/або тиском наповнювального газу. Це робить застосування з'єднувального елемента згідно з винаходом дуже гнучким. Насправді, операції по наповненню газом гарантують захист стопорного клапана 7 в усіх випадках. Більше того, з'єднувальний елемент може відкриватися під час операції наповнення послідовним відкриванням послідовно розташованих двох клапанів 10, 7 (спершу пилового клапана 10, потім стопорного клапана 7). Після завершення процесу наповнення контейнера для стисненого газу, стопорний клапан 7 автоматично закривається дією пружини 9, коли механічна і/або гідравлічна сила, яка прикладається до верхньої по потоку частини клапана 7, падає нижче наперед встановленого порогового значення. Після завершення операції наповнення, стопорний клапан 7 головним чином закривається перед закриванням пилового клапана 10. Конструкція згідно з винаходом також робить можливим втілювати процедури наповнення, які особливо ефективні з точки зору безпеки операторів, які відповідають за наповнення, і кінцевих користувачів вентиля, оснащеного таким з'єднувальним елементом. 7 UA 107114 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Таким чином, наприклад, рухомий пиловий клапан 10 займає, під час свого переміщення, принаймні два герметичні положення, які дозволяють безпечне наповнення. В першому герметичному положенні, пиловий клапан 10 переміщається в напрямі до нижнього по потоку кінця і відкриває верхній по потоку кінець контуру 6 без відкривання стопорного клапана 7 (дивіться Фігуру 9). У цьому відкритому положенні (О) верхнього по потоку клапана 10 і закритому положенні (F) нижнього по потоку клапана 7, камера, розташована зверху по потоку від стопорного клапана 7, може вакуумуватися (наперед встановлений низький тиск), наприклад, з використанням наповнювального інструмента для виконання тестів попереднього наповнення. У цій конструкції можна ефективно визначати будь-які протікання, які мають місце в стопорному клапані 7. В іншому герметичному положенні, стопорний клапан 7 може також відкриватися для виконання наповнення і/або продування контуру 6 і балона перед наповненням (дивіться, наприклад, конструкцію на Фігурі 4, проте з оберненим газовим потоком у випадку продування). Після завершення наповнення, стопорний клапан 7 може закриватися, а пиловий клапан 10 може залишатися відкритим (дивіться Фігуру 10) для виконання будь-яких необхідних тестів щодо герметизації шляхом подальшого наповнення, таких як вищеописані тести попереднього наповнення. Ці способи наповнення роблять можливим гарантувати безпеку наповнення і герметичність з'єднувального елемента після багатьох операцій наповнення. Варіант на Фігурі 8 відрізняється від варіанта на Фігурі 1 тільки тим, що тіло 2 з'єднувального елемента 1 має гнучку губу 27, вільний кінець якої з'єднується з пиловим клапаном 10 для формування водонепроникного бар'єра між тілом 2 з'єднувального елемента і пиловим клапаном 10 (принаймні, коли останній перебуває у верхньому по потоці закритому положенні). Гнучка губа 27, яка переважно є кільцем, розташованим з охопленням пилового клапана 10, наприклад, виготовляється з еластомеру, прикріпленого або привареного до тіла 2. Губа 27 виготовляється гнучкою для запобігання - потраплянню води в напрямі до нижнього по потоку кінця, з одночасним наданням можливості проходження текучої субстанції (у тому числі газу) із заданим тиском (зокрема у випадку протікання стопорного клапана 7). Застосування цього з'єднувального елемента на газових вентилях, переважно оснащених регуляторами тиску, надає чисельну кількість переваг. Насправді, контейнери (наприклад, балони) з газом, оснащені такими вентилями, можуть безпечно наповнюватися і зберігати єдиний наповнювальний елемент без, таким чином, піддання ризику його герметизації. Спосіб наповнення згідно з винаходом, тому, допомагає покращити захист манжетного ущільнення стопорного клапана від забруднення (металеві частинки, пил і так далі) за допомогою знімного фільтра, який переміщається під час наповнення. Це допомагає підвищити надійність герметизації з'єднувального елемента протягом терміну експлуатації вентиля і балона, на який він встановлений. Згідно з винаходом, стопорний клапан 7 може механічно штовхатися, але тільки пиловим клапаном 10. Спосіб наповнення згідно з винаходом, тому, допомагає покращити безпеку наповнення за допомогою активування вищеописаного двоклапанного механізму послідовної дії. Винахід переважно застосовується до наповнювальних з'єднувальних елементів і наповнювальних систем для балонів для стисненого газу (наприклад з тиском 150-750 бар), оснащених вентилями з вмонтованими або знімними регуляторами тиску. Наповнювальний з'єднувальний елемент може бути також з'єднувальним елементом для відведення газу там, де це необхідно. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Наповнювальний з'єднувальний елемент для контейнерів для стисненого газу, передбачений для з'єднання з наповнювальним соплом для надання можливості наповнення згаданого контейнера, при цьому з'єднувальний елемент (1) має тіло (2), яке формує внутрішній наповнювальний контур (6) між верхнім по потоку кінцем (3), передбаченим для з'єднання з наповнювальним соплом, і нижнім по потоку кінцем (4), передбаченим для з'єднання з контейнером, при цьому з'єднувальний елемент містить стопорний клапан (7), який виконаний з можливістю переміщення відносно сідла (8) між верхнім по потоку закритим положенням контуру і нижнім по потоку відкритим положенням контуру, при цьому згаданий стопорний клапан (7) виконаний з можливістю штовхання поворотним елементом (9) до свого верхнього по потоку положення, при цьому з'єднувальний елемент (1) також містить пиловий клапан (10), розташований зверху по потоку від стопорного клапана (7), причому згаданий пиловий клапан 8 UA 107114 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (10) має нижній по потоку кінець (101) і виконаний з можливістю переміщення відносно тіла (2) між верхнім по потоку закритим положенням верхнього по потоку кінця (3) контуру (6) і нижнім по потоку відкритим положенням верхнього по потоку кінця (3) контуру, причому згаданий пиловий клапан (10) виконаний з можливістю штовхання поворотним елементом (14) в напрямі до його верхнього по потоку положення, який відрізняється тим, що пиловий клапан (10) виконаний з можливістю вибіркового переміщення в напрямі до нижнього по потоку кінця або: у перше наперед встановлене нижнє по потоку "неконтактне" положення з відкриванням верхнього по потоку кінця (3) контуру (6), у якому нижній по потоку кінець (101) пилового клапана (10) не притиснутий до верхнього по потоку кінця (107) стопорного клапана (7), при цьому верхній по потоку кінець (107) стопорного клапана (7) виконаний з можливістю штовхання в напрямі до свого нижнього по потоку положення з відкриванням контуру (6) стисненою текучою субстанцією, яка надходить крізь верхній по потоку відкритий кінець (3) контуру (6), або у друге наперед встановлене нижнє по потоку "контактне" положення з відкриванням верхнього по потоку кінця (3) контуру (6), у якому нижній по потоку кінець (101) пилового клапана (10) прилягає до верхнього по потоку кінця (107) рухомого стопорного клапана (7) для переміщення стопорного клапана (7) контактом у його нижнє по потоку положення з відкриванням контуру (6), і при цьому пиловий клапан (10) має один або більшу кількість каналів (103) для спрямовування принаймні деякої частини текучої субстанції, яка протікає від верхнього по потоку кінця (3) до нижнього по потоку кінця (4) крізь тіло згаданого пилового клапана (10). 2. З'єднувальний елемент за п. 1, який відрізняється тим, що тіло пилового клапана (10) виконане з можливістю ковзання в контурі (6) і при цьому канал або канали (103) виконані з можливістю вимушення усієї або майже усієї текучої субстанції, яка протікає вниз по потоку в контурі, проходити крізь тіло згаданого пилового клапана (10) не дивлячись на нижнє по потоку положення пилового клапана (10). 3. З'єднувальний елемент за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що канал або канали (103) мають принаймні одну частину, яка звужується, для спрямовування принаймні деякої частини газу, який проходить крізь пиловий клапан (10), в напрямі до центральної частини внутрішнього наповнювального контуру. 4. З'єднувальний елемент за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що канал або канали (103) звужуються і спрямовують принаймні деяку частину газу, який проходить крізь пиловий клапан (10), паралельно в центральній частині внутрішнього наповнювального контуру. 5. З'єднувальний елемент за будь-яким із пп. 1-4, який відрізняється тим, що канал або канали (103) звужуються для спрямовування принаймні деякої частини газу, який проходить крізь пиловий клапан (10), в напрямі до центральної частини верхнього по потоку кінця (107) стопорного клапана (7). 6. З'єднувальний елемент за будь-яким із пп. 1-5, який відрізняється тим, що канал або канали (103) звужуються для спрямовування принаймні деякої частини газу, який проходить крізь пиловий клапан (10), в напрямі до каркаса (15), який звужується, внутрішнього наповнювального контуру, яка формує сідло стопорного клапана (7). 7. З'єднувальний елемент за будь-яким із пп. 1-6, який відрізняється тим, що стопорний клапан (7) виконаний з можливістю вибіркового переміщення у нижнє по потоку відкрите положення контуру механічним активуванням пиловим клапаном (10). 8. З'єднувальний елемент за будь-яким із пп. 1-7, який відрізняється тим, що стопорний клапан (7) виконаний з можливістю вибіркового переміщення потоком стисненої текучої субстанції у нижнє по потоку відкрите положення контуру. 9. З'єднувальний елемент за будь-яким із пп. 1-8, який відрізняється тим, що пиловий клапан (10) виконаний з можливістю вибіркового переміщення в напрямі до нижнього по потоку кінця механічним активуванням і/або стисненою текучою субстанцією. 10. Вентиль для стисненої текучої субстанції, зокрема для стисненого газу, з або без регулятора тиску, який має з'єднувальний елемент, передбачений для з'єднання з наповнювальним соплом для надання можливості згаданому контейнеру наповнюватися за допомогою згаданого з'єднувального елемента, який відрізняється тим, що наповнювальний з'єднувальний елемент (1) є наповнювальним з'єднувальним елементом за будь-яким із пп. 1-9. 11. Контейнер для стисненої текучої субстанції, зокрема балон для стисненого газу, який має вентиль (12) за п. 10. 12. Спосіб наповнення контейнера для стисненого газу за п. 11 з використанням наповнювального сопла (11), механічно і рознімно з'єднаного із згаданим наповнювальним з'єднувальним елементом (1) контейнера (13), який відрізняється тим, що включає перший етап, на якому пиловий клапан (10) переміщають в напрямі до нижнього по потоку кінця для відкривання верхнього по потоку кінця контуру (6) завдяки механічній і/або гідравлічній дії 9 UA 107114 C2 5 10 15 наповнювального сопла (11), і другий етап, на якому стопорний клапан (7) переміщають в напрямі до нижнього по потоку відкритого положення завдяки механічній дії пилового клапана (10) і/або гідравлічній дії газу, який подається наповнювальним соплом, при цьому, під час наповнення, принаймні деяку частину газу, який протікає від верхнього по потоку кінця (3) до нижнього по потоку кінця (4), спрямовують в каналі або каналах (103) пилового клапана (10) крізь тіло згаданого пилового клапана (10). 13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що, на першому етапі, пиловий клапан (10) переміщають у його перше наперед встановлене нижнє по потоку "неконтактне" положення і при цьому стопорний клапан (7) переміщають на другому етапі в напрямі до нижнього по потоку відкритого положення завдяки гідравлічній дії газу, який подається наповнювальним соплом. 14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що, на першому етапі, пиловий клапан (10) переміщають у його друге наперед встановлене нижнє по потоку "контактне" положення і при цьому стопорний клапан (7) переміщають, на другому етапі, в напрямі до нижнього по потоку відкрите положення завдяки механічній дії пилового клапана (10). 15. Спосіб за будь-яким із пп. 11-14, який відрізняється тим, що пиловий клапан (10) переміщають в напрямі до нижнього по потоку кінця завдяки механічній дії одного кінця вентильного приводу (111), який належить наповнювальному соплу (11). 10 UA 107114 C2 11 UA 107114 C2 12 UA 107114 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 13