La présente invention concerne un robinet, un réservoir de fluide sous pression muni d'un tel robinet, un ensemble de réservoirs et un outil de remplissage.

L'invention concerne plus particulièrement un robinet pour réservoir de fluide sous pression comprenant un corps munie d'une première extrémité destinée à être raccordée de façon étanche à un orifice d'un réservoir de fluide sous pression, le corps définissant un circuit de fluide s'étendant entre une première extrémité destinée à communiquer avec l'intérieur d'un réservoir et une second extrémité débouchant au niveau d'un raccord de remplissage et éventuellement de soutirage, le raccord formant sur le corps une cavité destinée à accueillir un outil de remplissage et/ou de soutirage, le circuit du robinet comprenant, un clapet d'isolation et un détendeur de pression, le détendeur de pression comprenant un mécanisme comportant un piston mobile en translation selon une direction longitudinale déterminée relativement à un siège pour assurer l'ouverture ou la fermeture du circuit, le piston étant sollicité par un organe de rappel vers le siège dans une position de fermeture du circuit, une extrémité amont du piston débouchant au fond de la cavité délimitée par le raccord pour permettre l'actionnement mécanique du piston par l'extrémité d'un axe d'un outil de remplissage/soutirage reliée au raccord, le robinet comprenant en outre un mécanisme de sécurité empêchant le transit de gaz de la second extrémité vers la première extrémité du circuit par l'unique action d'une pression de fluide exercée sur l'extrémité amont du piston, c'est-à-dire que le piston doit être déplacé mécaniquement par un outil pour permettre l'entrée de fluide sous pression en vue d'un remplissage, la cavité du raccord définissant une surface de référence destinée à accueillir un joint d'étanchéité d'un outil de remplissage raccordé audit raccord, en position de fermeture du piston, l'extrémité amont du piston étant située à une distance de référence déterminée par rapport à la surface de référence selon la direction longitudinale.

L'invention concerne en particulier les robinets équipant les réservoirs (bouteilles) de gaz sous pression. Les parcs de réservoirs de gaz sous pression peuvent comporter des bouteilles ayant des pressions de service différentes : par exemple respectivement 200b et 300bar. Les réservoirs stockant du gaz à 200bar peuvent par exemple comporter un robinet sans détendeur intégré. L'utilisateur peut y raccorder directement son appareillage (détendeur de pression...).

Pour augmenter la quantité de gaz stockée, certains réservoirs peuvent stocker le gaz à une pression plus élevée, notamment 300bar. Dans ce cas, du fait que certains appareillages des utilisateurs (détendeurs...) ne sont pas compatibles avec une pression de 300bar, le robinet peut intégrer un détendeur ou réducteur de pression qui abaisse la pression élevée (300bar) à une pression intermédiaire (par exemple la pression de sortie est divisée par deux).

Pour des raisons d'optimisation des moyens de fabrication et de respect de normes, de tels robinets prévus pour la pression haute (300bar) peuvent avoir une structure proche et notamment un raccord de remplissage et de soutirage de géométrie proche ou identique à celui des robinets prévus pour la pression relativement basse (200bar).

Dans certaines applications il existe un risque que certains réservoirs munis d'un robinet sans détendeur de pression et prévus pour une pression maximale de 200bar puissent être remplis avec la pression plus élevée (300bar) prévue pour les réservoirs munis de robinet avec détendeur. Ainsi certains utilisateurs pourraient se trouver dans la situation de raccorder du matériel (détendeur...) qui ne supporterait pas la pression élevée (300bar).

Pour résoudre ce problème, une solution connue consiste à prévoir des géométries de filetage/taraudage du raccord de remplissage différentes selon les pressions d'utilisation des réservoirs. Il n'est cependant pas toujours possible de prévoir des géométries différentes des systèmes de filetage/taraudage selon les pression d'utilisation.

Ainsi, pour des raisons notamment de normes différentes selon les pays, il peut tout de même arriver qu'un outil de remplissage à haute pression (300bar) puisse remplir par accident un réservoir prévu pour une pression inférieure (200bar).

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 robinet selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que la distance de référence est comprise entre et 17 et 30mm et de préférence entre 22 et 27mm.

Par ailleurs, des modes de réalisation de l'invention peuvent comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- l'extrémité amont du piston débouche au fond de la cavité au niveau d'un orifice formant la seconde extrémité du circuit, ledit orifice ayant un diamètre compris entre 7mm et 10mm,

- l'extrémité amont du piston débouche au niveau d'une première extrémité d'un alésage formé dans le corps et dont la seconde extrémité dudit alésage débouche au fond de la cavité délimitée par le raccord, selon la direction longitudinale, ledit alésage a une longueur comprise entre 9 et 15 mm,

- l'alésage a un diamètre compris entre 7mm et 10mm,

- la surface de référence est définie comme étant l'endroit de la cavité ayant un diamètre déterminé compris entre 10 et 17mm, notamment 14mm,

- le mécanisme de sécurité comprend un système de clapet anti-retour (« NRV ») qui tend à déplacer le piston du détendeur de pression vers sa position fermée lorsque ce dernier n'est pas actionné mécaniquement par un outil et est soumis à une surpression fluidique au niveau de son extrémité amont,

- le mécanisme de sécurité comprend un clapet de surpression agencé pour évacuer de gaz vers l'extérieur du circuit lorsque le clapet, de sécurité est soumis à une pression supérieure à un seuil déterminé,

- une portion du raccord délimitant la cavité est cylindrique et filetée ou taraudée,

- une portion de la cavité du raccord comporte une zone tronconique convergeant vers le fond de la cavité en direction de la première extrémité du piston, la surface de référence est située au niveau de la portion tronconique,

L'invention concerne également un réservoir de fluide sous pression, notamment de gaz sous pression, muni d'un robinet, le robinet étant conforme à l'une quelconque des caractéristiques ci-dessus ou ci-après.

L'invention concerne également un ensemble comprenant une pluralité de réservoirs destinés à stocker du fluide sous pression comprenant un premier groupe de réservoirs(s) destiné à stocker du fluide sous pression selon une première pression maximale de service comprise entre 150 bar et 240bar, notamment 200bar, l'ensemble comprenant un second groupe de réservoirs(s) destiné à stocker du fluide sous pression selon une seconde pression maximale de service, par exemple comprise entre 250 bar et 700bar, notamment 300bar, chaque réservoir de l'ensemble étant muni d'un robinet comprenant un corps munie d'une première extrémité raccordée de façon étanche à un orifice d'un réservoir de fluide sous pression, le corps de chaque robinet définissant un circuit de fluide s'étendant entre une première extrémité communiquant avec l'intérieur du réservoir considéré et une second extrémité débouchant au niveau d'un raccord de remplissage et de soutirage, le raccord formant sur le corps une cavité destinée à accueillir un outil de remplissage et/ou de soutirage, le circuit du robinet comprenant, un clapet d'isolation et un mécanisme comprenant un piston mobile en translation selon une direction longitudinale déterminée pour assurer l'ouverture ou la fermeture du circuit, le piston étant sollicité par un organe de rappel vers un siège dans une position de fermeture du circuit, une extrémité amont du piston débouchant au fond de la cavité délimitée par le raccord pour permettre l'actionnement mécanique du piston par un axe d'un outil de remplissage/soutirage reliée au raccord, le robinet comprenant en outre un mécanisme de sécurité empêchant le transit de gaz de la second extrémité vers la première extrémité du circuit par l'unique action d'une pression de fluide exercée sur l'extrémité amont du piston, c'est-à-dire que le piston doit être déplacé mécaniquement par un outil pour permettre l'entrée de fluide sous pression en vue d'un remplissage, la cavité du raccord définissant une surface de référence destinée à accueillir un joint d'étanchéité d'un outil de remplissage raccordé audit raccord, en position de fermeture du piston, l'extrémité amont du piston étant située à une distance de référence déterminée par rapport à la surface de référence selon la direction longitudinale, la distance de référence pour le premier groupe de réservoir(s) est comprise entre 10mm et 17 mm, le robinet des réservoirs du second groupe comprenant un détendeur de pression, le piston mobile en translation selon une direction faisant partie du mécanisme du détendeur de pression, la distance de référence pour le second groupe de réservoir(s) étant comprise entre et 17 et 30mm et de préférence entre 22 et 27mm, c'est-à-dire que chaque robinet du second groupe est conforme à l'une quelconque des caractéristiques ci-dessus ou ci-après.

L'invention concerne également un outil de remplissage d'un réservoir comprenant un corps comprenant une extrémité munie d'une tête de raccordement, le corps de l'outil intégrant un circuit fourniture de fluide sous pression débouchant au niveau de la tête de raccordement, la tête de raccordement comprenant des dimensions et des organes d'accrochage conjugués du raccord du robinet, un joint d'étanchéité destiné à venir en appui sur la surface de référence du raccord pour assurer un raccordement étanche entre l'outil de remplissage et le raccord, l'outil comprenant en outre un axe pousse- piston faisant saillie par rapport à la tête de raccordement, la distance entre l'extrémité terminale de l'axe pousse-piston et le joint étant égale à la distance de référence du raccord c'est-à-dire est comprise entre et 17 et 30mm et de préférence entre 22 et 27mm.

Selon une autre particularité possible :

- l'extrémité terminale de l'axe pousse-piston a un diamètre compris entre 5mm et 9mm.

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 de côté en coupe verticale, schématique et partielle, d'un exemple de réservoir muni d'un robinet selon un exemple de l'art antérieur (robinet sans réducteur de pression prévu pour une pression relativement basse, par exemple 200bar),

- la figure 2 représente en coupe verticale du robinet de la figure 1 selon un autre plan de coupe, illustrant le mécanisme de fermeture principal du robinet,

- la figure 3 représente une vue en coupe, schématique et partielle, d'un exemple de réservoir muni d'un autre robinet selon un exemple de l'art antérieur (robinet avec réducteur de pression prévu pour pression relativement élevée, par exemple 300bar),

- la figure 4 représente une vue schématique et partielle, et partiellement en coupe, d'un exemple de réalisation d'un robinet selon l'invention, - la figure 5 représente une vue en coupe, schématique et partielle illustrant la structure et le fonctionnement d'un exemple de réalisation d'un raccord de remplissage et de soutirage du robinet selon l'invention,

- la figure 6 représente une vue en coupe, schématique et partielle illustrant la coopération de l'extrémité d'un outil de remplissage avec un raccord du type de celui de la figure 4,

- la figure 7 représente une vue en coupe, schématique et partielle illustrant l'extrémité d'un outil de remplissage de la figure 5,

- la figure 8 représente une vue en coupe, schématique et partielle et avec une portion partiellement agrandie, illustrant la coopération de l'extrémité d'un outil de remplissage avec un raccord du type de celui de la figure 1 ,

- la figure 9 représente schématiquement un groupe de réservoirs comprenant deux ensembles distincts.

Les figures 1 et 2 illustrent un robinet 1 pour réservoir de fluide sous pression selon l'art antérieur utilisé pour des réservoirs stockant du gaz une pression déterminée, par exemple 200bar.

Le robinet comprend un corps 1 munie d'une première extrémité 2 (par exemple filetée) destinée à être raccordée de façon étanche à un orifice (par exemple taraudé) d'un réservoir 4 de fluide sous pression.

Le corps 1 du robinet définit un circuit 3 de fluide s'étendant entre une première extrémité 5 destinée à communiquer avec l'intérieur d'un réservoir 4 et une second extrémité 6 débouchant au niveau d'un raccord 7 pour le remplissage

(et dans cet exemple, prévu également pour le soutirage).

Le raccord 7 forme sur le corps 1 une cavité (par exemple taraudée dans le cas d'un raccord femelle) destinée à accueillir un outil de remplissage et/ou de soutirage (pare exemple fileté).

Le circuit 3 du robinet comprend un clapet 8 d'isolation actionnable par un organe 21 de commande (un volant rotatif dans cet exemple non limitatif car un levier ou autre pourrait être envisagé).

Le robinet comprend un mécanisme comportant un piston 10 mobile en translation selon une direction A longitudinale déterminée relativement à un siège pour assurer l'ouverture ou la fermeture du circuit 3. Le piston 10 étant sollicité par un organe 1 1 de rappel vers le siège dans une position de fermeture du circuit 3. Le piston 10 est par exemple un piston d'un clapet de pression résiduel ou d'un clapet anti-retour (« NRV » pour « Non Return Valve »).

Une extrémité amont du piston 10 débouche au fond de la cavité délimitée par le raccord 7 pour permettre l'actionnement mécanique du piston 10 par l'extrémité d'un axe d'un outil de remplissage connecté de façon étanche au raccord 7.

La cavité du raccord 7 définit ainsi une surface 13 de référence destinée à accueillir un joint d'étanchéité d'un outil de remplissage raccordé audit raccord 7. En position de fermeture du piston 10, l'extrémité amont du piston 10 est située à une distance de référence L1 déterminée par rapport à la surface 13 de référence selon la direction A longitudinale.

Cette distance L1 est typiquement comprise entre et 10 et 17mm, notamment 15 à 16mm.

Les raccords 7 de remplissages de robinets connus prévus pour des réservoir de pression plus élevée (par exemple 300bar ou au-delà) sont généralement identiques géométriquement aux raccords de remplissage de robinets de pression inférieure (200bar par exemple).

La figure 3 illustre un exemple d'un raccord d'un tel robinet pour réservoir de fluide sous pression selon l'art antérieur utilisé pour des réservoirs stockant du gaz à une pression une relativement plus élevée, par exemple 300bar. Les éléments identiques à ceux décrits ci-dessus sont désignés par les mêmes références numériques et ne sont pas décrits une seconde fois. La structure du raccord de la figure 3 se distingue de celle de la figure 1 en ce que le piston 10 fait partie d'un mécanisme 9 de détente de pression (ou réduction de pression) pour abaisser la pression du gaz.

Comme schématisé à la figure 3, la réduction de pression peut être assurée via la géométrie du piston (plusieurs sections différentes, notamment trois formant un mécanisme de réduction de pression entre les deux extrémités du piston).

De plus, en aval du piston 10 du système de réduction de pression, le robinet comprend un clapet 212 de surpression agencé pour évacuer de gaz vers l'extérieur du circuit 3 lorsque le clapet 212 de sécurité est soumis à une pression supérieure à un seuil déterminé. Le raccord de la figure 3 a une géométrie identique ou presque identique au raccord du robinet de la figure 1 . En particulier, en position de fermeture du piston 10, l'extrémité amont du piston 10 du raccord de la figure 3 est située à une distance de référence L1 déterminée par rapport à la surface 13 de référence selon la direction A longitudinale qui est la même distance (ou presque la même) que pour le raccord 7 de la figure 1 .

Du fait des géométries proches des raccords 7, les outils de remplissage à une pression élevée (300bar) peuvent le cas échéant remplir des réservoirs (200bar) qui ne doivent pas être remplis à cette pression élevée.

On comprend donc aisément qu'il subsiste le risque industriel qu'un réservoir à pression inférieure (200bar) soit rempli par accident dans une installation avec une pression supérieure à 200bar (300bar par exemple).

Les figures 4 et 5 illustrent une vue un coupe partielle d'un robinet selon l'invention. Ce robinet est en grande partie conforme au robinet selon la figure 3. Les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références numériques.

Ce robinet intègre de préférence un détendeur 9 de pression au niveau du raccord 7. C'est-à-dire que le gaz soutiré par le raccord 7 (qui sert également au remplissage) a une pression abaissée (inférieure ou égale à 200bar par exemple) pour permettre à l'utilisateur de raccorder des appareillages (détenteurs, régulateurs de débit ou autre) compatibles avec la pression délivrée.

A cet effet, le piston 10 peut faire partie d'un mécanisme connu en soi, formant un détendeur 9 de pression et le cas échéant clapet anti retour (« NRV » « Non Return Valve » et/ou un clapet de pression résiduelle (« RPV » = « Residual Pressure Valve »).

Ce mécanisme à piston 10 est par exemple conforme à celui décrit dans le document EP1 158226B1 ou JP2003097796A2.

Comme illustré schématiquement à la figure 5, le robinet et son raccord 7 peut comprendre en outre de préférence un mécanisme 12 de sécurité empêchant le transit de gaz de la second extrémité 6 vers la première extrémité 5 du circuit 3 par l'unique action d'une pression de fluide exercée sur l'extrémité amont du piston 10. C'est-à-dire que le piston 10 doit être déplacé mécaniquement par un outil 15 pour permettre l'entrée de fluide sous pression en vue d'un remplissage. Par exemple, le mécanisme 12 de sécurité comprend un système de clapet anti-retour (« NRV ») qui tend à déplacer le piston 10 du détendeur 9 de pression vers sa position fermée lorsque ce dernier n'est pas actionné mécaniquement par un outil et est soumis à une surpression fluidique au niveau de son extrémité amont.

Le mécanisme 12 de sécurité peut comprendre en outre un clapet 212 de surpression agencé pour évacuer de gaz vers l'extérieur du circuit 3 lorsque le clapet 212 de sécurité est soumis à une pression supérieure à un seuil déterminé. Ce clapet 212 de suppression est de préférence neutralisé par l'extrémité de l'outil 15 de remplissage en obturant (de façon étanche) un canal 22 de fluide traversant le piston 10 mettant en relation le gaz à une chambre aval. Cette chambre aval communique avec le clapet 212 de surpression. Ce canal 22 et cette chambre aval peuvent faire partie le cas échéant d'un mécanisme de non retour (« NRV »).

Classiquement, lors de l'ouverture de la vanne 8 d'isolation (via l'organe 21 de commande), le gaz sous pression remonte du réservoir 4 dans le circuit 3 et déplace le piston 10 pour sortir via le raccord 7. C'est-à-dire que le la pression du gaz suffisante permet l'ouverture d'un éventuel mécanisme de maintien d'une pression résiduelle.

Le raccord du robinet des figures 4 et 5 se distingue essentiellement de celui de l'art antérieur en ce que la distance de référence L2 est comprise entre et 17 et 30mm et de préférence entre 22 et 27mm.

C'est-à-dire que, pour des raccords 7 ayant des formes similaires, l'espacement entre la surface 13 où vient s'indexer l'outil de remplissage et l'extrémité du piston 10 est augmentée pour les robinets destinés aux réservoirs de pression supérieure (ex : 300bar).

Cette distance L2 conditionne la forme et les dimensions de l'outil 15 de remplissage (cf. figure 7) pour permettre une interaction entre l'outil 15 de remplissage et du raccord 7 (cf. figure 6).

Comme illustré dans l'exemple de la figure 7, l'outil de remplissage comprend un corps dont une extrémité forme une tête 16 de raccordement. Le corps de l'outil 15 intègre un circuit 17 de fourniture de fluide sous pression débouchant au niveau de la tête 16 de raccordement. La tête 16 de raccordement a des dimensions et des organes 18 d'accrochage conjugués du raccord 7 du robinet (filetage/taraudage dans cet exemple).

Un joint 19 d'étanchéité est prévu sur la tête 16 pour venir en appui sur la surface 13 de référence du raccord 7 de façon à assurer un raccordement étanche entre l'outil de remplissage 15 et le raccord 7 (cf. figure 5). L'outil 15 comprend en outre un axe 20 pousse-piston faisant saillie par rapport à la tête 16 de raccordement. La distance entre l'extrémité terminale de l'axe 20 pousse-piston et le joint 19 est supérieure ou égale à la distance de référence L2 du raccord 7 c'est-à-dire est comprise entre 17 ou 20 et 40mm et de préférence entre 22 et 27mm..

Cette configuration empêche de raccorder efficacement (par exemple en ce qui concerne l'étanchéité) l'outil 15 de remplissage prévu pour la haute pression au raccord d'un robinet prévu pour une pression relativement basse (sans réduction de pression). Cf. par exemple la figure 8 où l'étanchéité n'est pas possible entre l'outil de la figure 6 ou 7 et un raccord du type de celui de la figure 1 ).

L'invention permet donc d'équiper des lots de bouteilles 44, 54 différents avec des robinets 1 munis de raccords 7 de remplissage distincts (différentes distances de référence L1 , L2) en fonction des pressions de service et évitant le risque de remplissage à une pression excessive dans certains réservoirs et donc évitant le risque d'une pression excessive pour l'utilisateur final de la bouteille).

De même, l'invention permet d'éviter des accidents lorsqu'une bouteille à haute pression (selon la configuration de la figure 4) est amenée sur une rampe de remplissage prévue pour des bouteilles de plus basse pression (selon la configuration de la figure 1 ). Dans ce cas, l'axe pousse-clapet prévu pour les bouteilles basse pression serait trop court et n'arriverait pas à ouvrir, même partiellement, le clapet formé par le piston. Une telle ouverture partielle peut en effet provoquer des accidents, en particulier pour le cas de l'oxygène.

Comme illustré aux figures 4 et 5 notamment, l'extrémité amont du piston 10 débouche de préférence au niveau d'une première extrémité d'un alésage 14 formé dans le corps 1 et centré sur l'axe longitudinal A. La seconde extrémité dudit alésage 14 débouche au fond de la cavité délimitée par le raccord 7. Selon la direction A longitudinale, ledit alésage 14 a de préférence une longueur comprise entre9 et 15 mm.

Cet alésage 14 a par exemple un diamètre compris entre 5mm et 10mm.. Ce dernier est ainsi adapté aux dimensions de l'extrémité 120 du pousse clapet 20.

De préférence et comme représenté aux figures, une portion de la cavité du raccord 7 comporte une zone tronconique convergeant vers le fond de la cavité (en direction de la première extrémité du piston 10). La surface 13 de référence est située au niveau de la portion tronconique à un endroit déterminé.

Par exemple, la surface de référence 13 correspond à l'endroit du raccord

(dans la cavité dans l'exemple ci-dessus) ayant un diamètre déterminé destiné à coopérer avec une portion et de diamètre conjugué d'un outil de remplissage (muni d'un joint d'étanchéité). Par exemple, la surface de référence 13 correspond au plan transversal coupant le raccord au niveau duquel la cavité a un diamètre de 14mm. Par exemple cette surface de référence correspond à l'endroit de la portion tronconique a un diamètre de 14mm. Cette surface de butée peut également être définie par un épaulement, par exemple formant une surface perpendiculaire à l'axe longitudinal A du raccord, en amont ou à l'entrée de la portion tronconique.

Ainsi, pour une même surface de référence (zone de même diamètre/dimension) de différents raccords, la distance de référence L2 est plus grande (comme décrit ci-dessus) pour les robinets selon l'invention (figure 4 ou 5) que pour les robinets de l'art antérieur (figure 3).

Bien entendu, cette surface de référence peut être définie par une autre dimension qu'un diamètre de 14mm. Par exemple, la surface de référence peut correspondre à l'endroit où le raccord a un diamètre de 10mm ou 1 1 mm ou 13mm, ou 16mm ou 17mm ou tout autre valeur intermédiaire. Cette surface de référence peut notamment dépendre des normes qui définissent, dans chaque pays ou selon les applications les dimensions du raccord et de l'outil qui vient se raccorder de façon étanche.