Manually-operable nozzle for cryogenic fluid transfer

Abstract

A manually-operable nozzle (100) for cryogenic fluid transfer is disclosed. A nozzle (100) includes a body (125) and a rotary unit (600), which includes a rotary handle (620) fixed relative to and a locking cam (690) fixedly coupled to a rotary shaft (610). The nozzle (100) includes a rotating sleeve (700) defining cam slots (722) and a hole (746) and a rod (910) extending between the locking cam (690) and the rotating sleeve (700). The cam slots (722) slidably receive respective teeth (98) of the receptacle (50) as the rotating sleeve (700) is rotated relative to the body (125) to couple the nozzle (100) to the receptacle (50). When the rotating sleeve (700) is in a rotated position, the hole (746) aligns axially with the rod (910). When the rotary handle (620) is subsequently rotated to the locked position, the locking cam (690) pushes the rod (910) axially to extend into the hole (746) to fix a rotational position of the rotating sleeve (700) relative to the body (125) to securely lock the nozzle (100) to the receptacle (50) during a fill event.

Description

MANUALLY-OPERABLE NOZZLE FOR CRYOGENIC FLUID TRANSFERTECHNICAL FIELD

[0001] This disclosure generally relates to a nozzle and, more particularly, to a manually-operable nozzle for cryogenic fluid transfer.BACKGROUND

[0002] Receptacles are designed to receive fluid from nozzles. Receptacles transfer the received fluid into a connected storage tank. One example of a receptacle is a car gasoline port. One example of a nozzle is a gasoline dispenser at a gas station. One example of a connected storage tank is a car gas tank.

[0003] Cryogenic fluids, such as liquid hydrogen (LH2) , also may be transferred between storage tanks via specialized nozzles and receptacles. For instance, a nozzle may be connected to a storage tank of a filling station for liquid hydrogen, and a receptacle may be connected to a storage tank of a vehicle that will subsequently transport the liquid hydrogen. Liquid hydrogen is stored in liquid form at cryogenic temperatures, which may make it difficult to comfortably and securely transfer between storage tanks.SUMMARY

[0004] An example nozzle for coupling and providing fluid to a receptacle includes a body defining a chamber for fluid flow. The body includes a front end and a back end. A longitudinal axis extends between the front end and the back end. The nozzle includes a rotary unit adjacent the back end of the body. The rotary unit includes a rotary shaft extending along a rotary axis that is perpendicular to the longitudinal axis of the body. The rotary unit includes a rotary handle fixed relative to the rotary shaft. The rotary handle is manually rotatable between an unlocked position and a locked position. The rotary unit includes a locking cam fixedly coupled to the rotary shaft. The nozzle includes a rotating sleeve configured to rotate about the front end of the body. The rotating sleeve includes an outer surface, a coupling end adjacent the front end of the body, and a locking end opposite the coupling end. The rotating sleeve defines one or more cam slots extending from the coupling end along the outer surface. The rotating sleeve defines a rod-receiving hole at the locking end. The nozzle includes a rod extending between the locking cam and the rotating sleeve. The one or more cam slots are configured to slidably receive respective one or more teeth of the receptacle as the rotating sleeve is rotated relative to the body to couple the nozzle to the receptacle. When the rotating sleeve is rotated to a rotated position, the rod-receiving hole is configured to align axially with the rod. When the rotary handle is subsequently rotated to the locked position, the locking cam is configured to push the rod axially to extend into the rod-receiving hole to fix a rotational position of the rotating sleeve relative to the body to securely lock the nozzle to the receptacle.

[0005] Another example nozzle for coupling and providing fluid to a receptacle includes a body defining a chamber for fluid flow. The body includes a front end and a back end. A longitudinal axis extends between the front end and the back end. The nozzle includes a seat positioned along the chamber adjacent the front end of the body. The nozzle includes a stem extending through the chamber of the body. The stem includes a first end adjacent the front end of the body and a second end adjacent the back end of the body. The nozzle includes a poppet coupled to the first end of the stem in the chamber. The poppet is configured to engage the seat in a closed position and be disengaged from the seat in an open position. The nozzle includes a linear actuator connected to the second end of the stem. The nozzle includes a rotary unit adjacent the back end of the body. The rotary unit includes a rotary shaft extending along a rotary axis that is perpendicular to the longitudinal axis of the body. The rotary unit includes a rotary handle fixed relative to the rotary shaft. The rotary handle is manually rotatable between an unlocked position and a locked position. The rotary unit includes a flow-control cam of the rotary unit configured to engage and drive the linear actuator. When the rotary handle is rotated to the locked position, the flow-control cam is configured to cause the stem, via the linear actuator, to position the poppet in the open position.

[0006] Another example nozzle for coupling and providing fluid to a receptacle includes a body defining a chamber for fluid flow. The body includes a front end and a back end. A longitudinal axis extends between the front end and the back end. The nozzle includes a seat positioned along the chamber adjacent the front end of the body. The nozzle includes a poppet positioned in the chamber and configured to engage the seat in a closed position and be disengaged from the seat in an open position. The nozzle includes a rotating sleeve configured to rotate about the front end of the body to couple the nozzle to the receptacle. The nozzle includes a rotary unit adjacent the back end of the body. The rotary unit includes a rotary shaft extending along a rotary axis that is perpendicular to the longitudinal axis of the body. The rotary unit includes a rotary handle fixed relative to the rotary shaft. The rotary handle is manually rotatable between an unlocked position and a locked position. The rotary unit includes a locking cam and a flow-control cam fixedly coupled to the rotary shaft. When the rotary handle is subsequently rotated to the locked position, the locking cam is configured to fix a rotational position of the rotating sleeve relative to the body to securely lock the nozzle to the receptacle and the flow-control cam is configured to position the poppet in the open position.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0007] FIG. 1 illustrates an example system for transferring cryogenic fluid.

[0008] FIG. 2 depicts an example nozzle and receptacle of the system of FIG. 1.

[0009] FIG. 3 depicts the nozzle of FIG. 2 in a closed configuration.

[0010] FIG. 4 depicts the nozzle of FIG. 2 in an open configuration.

[0011] FIG. 5 is a cross-sectional view of the nozzle in the closed configuration of FIG. 3.

[0012] FIG. 6 is an expanded, cross-sectional view of internal housing of the nozzle of FIG. 2.

[0013] FIG. 7 is a cross-sectional view of external housing of the nozzle of FIG. 2.

[0014] FIG. 8 depicts a control assembly of the nozzle of FIG. 2.

[0015] FIG. 9 is a cross-sectional view of a portion of a stem of the control assembly of FIG. 8.

[0016] FIG. 10 is a cross-sectional view of another portion of the stem of the control assembly of FIG. 8.

[0017] FIG. 11 is a cross-sectional view of a linear unit of the control assembly of FIG. 8.

[0018] FIG. 12 is a cross-sectional view of an actuator housing and a portion of a rotary unit of the control assembly of FIG. 8.

[0019] FIGS. 13-14 depict another portion of the rotary unit of FIG. 12.

[0020] FIG. 15 is a cross-sectional view of the portion of the rotary unit shown in FIGS. 13-14.

[0021] FIG. 16 depicts a cam of the rotary unit of FIG. 12.

[0022] FIG. 17 depicts a coupling assembly of the nozzle of FIG. 2.

[0023] FIGS. 18-19 depict a rotating sleeve of the coupling assembly of FIG. 17.

[0024] FIG. 20 depicts a fixed sleeve of the coupling assembly of FIG. 17.

[0025] FIGS. 21-23 depict an anti-rotation lock of the fixed sleeve of FIG. 20 to limit rotation of the rotating sleeve of FIGS. 18-10.

[0026] FIG. 24 is a cross-sectional view of the coupling assembly of FIG. 17.

[0027] FIG. 25 is a cross-sectional view of the rotating sleeve of FIGS. 18-19 and a portion of the control assembly of FIG. 8 in the closed configuration of the nozzle shown in FIG. 3.

[0028] FIGS 26-27 depict spring-loaded pins of the fixed sleeve of FIG. 20.

[0029] FIG. 28 is a cross-sectional view of the nozzle of FIG. 2 coupled to the receptacle of FIG. 2 in an intermediate configuration.

[0030] FIG. 29 is a cross-sectional view of the nozzle of FIG. 2 coupled to the receptacle of FIG. 2 in the open configuration shown in FIG. 4.

[0031] FIG. 30 depicts another example nozzle for the receptacle of FIG. 2 in an open configuration.

[0032] FIG. 31 depicts a fixed sleeve of the nozzle of FIG. 30.

[0033] FIG. 32 depicts a body of the fixed sleeve of FIG. 31.

[0034] FIG. 33 depicts a spring-loaded pin of the fixed sleeve of FIG. 31.

[0035] FIG. 34 is a rearview of the fixed sleeve of FIG. 31.

[0036] FIG. 35 depicts a cross-sectional view of the fixed sleeve of FIG. 31 along lines A-A of FIG. 34.

[0037] FIG. 36 depicts a cross-sectional view of the fixed sleeve of FIG. 31 along lines B-B of FIG. 34.

[0038] FIG. 37 depicts a cross-sectional view of the fixed sleeve of FIG. 31 along lines C-C of FIG. 34.

[0039] FIG. 38 depicts a cross-sectional view of the fixed sleeve of FIG. 31 along lines D-D of FIG. 34.

[0040] FIG. 39 is a cross-sectional view of the nozzle of FIG. 30 coupled to the receptacle of FIG. 2 in an intermediate configuration.

[0041] FIG. 40 is an expanded, cross-sectional view of the nozzle of FIG. 30 coupled to the receptacle of FIG. 2 in another intermediate configuration.

[0042] FIG. 41 depicts an example poppet of the nozzle of FIG. 30.

[0043] FIG. 42 depicts another example poppet of the nozzle of FIG. 30.

[0044] FIG. 43 is a flowchart for securing the nozzle of FIG. 2 and / or 30 to the receptacle of FIG. 2 and subsequently opening the nozzle with the receptacle.

[0045] FIG. 44 is a flowchart for closing the nozzle of FIG. 2 and / or 30 and the receptacle of FIG. 2 and subsequently decoupling the nozzle from the receptacle. DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0046] The description that follows describes, illustrates and exemplifies one or more embodiments of the present invention in accordance with its principles. This description is not provided to limit the invention to the embodiments described herein, but rather to explain and teach the principles of the invention in order to enable one of ordinary skill in the art to understand these principles and, with that understanding, be able to apply them to practice not only the embodiments described herein, but also other embodiments that may come to mind in accordance with these principles. The present specification is intended to be taken as a whole and interpreted in accordance with the principles of the present invention as taught herein and understood by one of ordinary skill in the art.

[0047] The scope of the present invention is intended to cover all such embodiments that may fall within the scope of the appended claims, either literally or under the doctrine of equivalents. The specification describes exemplary embodiments which are not intended to limit the claims or the claimed inventions. Features described in the specification, but not recited in the claims, are not intended to limit the claims.

[0048] It should be noted that in the description and drawings, like or substantially similar elements may be labeled with the same reference numerals. However, sometimes these elements may be labeled with differing numbers, such as, for example, in cases where such labeling facilitates a more clear description. Additionally, the drawings set forth herein are not necessarily drawn to scale, and in some instances proportions may have been exaggerated to more clearly depict certain features. Such labeling and drawing practices do not necessarily implicate an underlying substantive purpose.

[0049] Some features may be described using relative terms such as top, bottom, vertical, rightward, leftward, etc. It should be appreciated that such relative terms are only for reference with respect to the appended drawings. These relative terms are not meant to limit the disclosed embodiments.

[0050] Example nozzles and methods of use are disclosed herein for safely transferring cryogenic fluid, such as liquid hydrogen, from a storage tank to a fill tank. Each nozzle is configured to securely couple to a receptacle, via manual operation, to fluidly connect a fill tank to a storage tank in a manner that impedes cryogenic fluid from being emitted into the atmosphere. Additionally, example nozzles disclosed herein are configured to perform purge and / or leak-detection sequences to ensure secure and sealed connections with respective receptacles.

[0051] Turning to the figures, FIG. 1 illustrates an example system 10 for transferring cryogenic fluids, such as liquid hydrogen, in accordance with the teachings herein. The system 10 includes filling station 20 and vehicle 30 for transporting cryogenic fluid.

[0052] Filling station 20 of the illustrated example includes storage tank 22, hose 24 connected to and extending from storage tank 22, a nozzle (such as nozzle 100 of FIGS. 2-4 and 26) at a distal end of hose 24, controller 26 for controlling the filling process in a safe and secure manner, and button 28. Controller 26 of filling station 20 includes hardware with circuitry to provide monitoring and control capabilities. Vehicle 30 includes fill tank 32, hose 34 connected to and extending from fill tank 32, and a receptacle (such as receptacle 50 of FIGS. 2 and 26) at a distal end of hose 34. In other examples, the receptacle is mounted directly to fill tank 32 without an external intermediate hose.

[0053] In the illustrated example, storage tank 22 of filling station 20 is configured to store cryogenic fluid, and fill tank 32 of vehicle 30 is configured to receive the cryogenic fluid from storage tank 22 via hoses 24, 34, the nozzle, and the receptacle. In order to transfer cryogenic fluid from storage tank 22 to fill tank 32, operator 40 is to couple the nozzle to the receptacle to fluidly connect fill tank 32 to storage tank 22. Once operator 40 securely couples the nozzle to the receptacle, operator 40 initiates the transfer of cryogenic fluid from a remote location. For example, operator 40 presses button 28 at filling station 20 to instruct controller 26 to begin the filling sequence.

[0054] FIGS. 2 and 28-29 depict an example receptacle 50. As shown in FIGS. 28-29, receptacle 50 includes body 62 and head 72 that are connected together and define chamber 55. Head 72 defines an inlet of receptacle 50, and body 62 defines an outlet of receptacle 50. As disclosed below in further detail, cryogenic fluid is to enter chamber 55 through the inlet and subsequently exit chamber 55 through the outlet during a fill event. As used herein, a “fill event” refers to a period of time during which fluid, such as cryogenic fluid is transferred from a storage tank and into a fill tank.

[0055] Receptacle 50 includes poppet 70 (also referred to as “outer poppet” and “first poppet” ) and poppet 80 (also referred to as “check poppet, ” “inner poppet, ” and “second poppet” ) to control the flow of cryogenic fluid into and through chamber 55. Poppet 80 is downstream of poppet 70. Receptacle 50 also includes seat 82 (also referred to as “inner seat” and “second seat” ) , spring 84 (also referred to as “check spring, ” “inner spring, ” and “second spring” ) , and stem 86 (also referred to as “check stem, ” “inner stem, ” and “second stem” ) . Seat 82 is fixed to body 62 in chamber 55 between poppet 80 and poppet 70. Stem 86 is coupled to poppet 80 and slidably extends along the longitudinal axis of receptacle 50. Spring 84 extends between and engages a lip of body 62 and a backside of poppet 80 to bias poppet 80 toward a closed position. Poppet 80 is configured to sealingly engage the seat of seat 82 in the closed position and be disengaged from the seat 82 in an open position.

[0056] Additionally, receptacle 50 includes spring 74 (also referred to as “outer spring” and “first spring” ) and stem 76 (also referred to as “outer stem” and “first stem” ) . Stem 76 slidably extends along a longitudinal axis of receptacle 50. Poppet 70 is connected to a first, outer end of stem 76. A second, inner end of stem 76 is slidably nested stem 86 of poppet 80. Head 72 defines or forms a seat (also referred to as “outer seat” and “first seat” ) for poppet 70. Spring 74 extends between seat 82 and a backside of poppet 70 to bias poppet 70 toward a closed position. Poppet 70 is configured to sealingly engage the seat of head 72 in the closed position and be disengaged from the seat of head 72 in an open position.

[0057] Receptacle 50 includes shell 60 (also referred to as “outer shell” ) . Insulation layer 64 is located in a gap formed between shell 60 and body 62. Insulation layer 64 includes a vacuum and / or insulating material disposed in a gap formed between shell 60 and body 62 to provide insulation between shell 60 and the extremely cold temperature of cryogenic fluid flowing through body 62 of receptacle 50. In the illustrated example, zig-zag walls 66 extend between and sealingly connect to shell 60 and body 62. Zig-zag walls 66 define insulation layer 64 with shell 60 and body 62. Zig-zag walls 66 extend longitudinally back-and-forth in a zig-zag pattern to form an elongated conduction path between chamber 55 and the exterior of receptacle 50 to reduce an amount of heat leak between chamber 55 and the exterior.

[0058] As shown in FIG. 2, receptacle 50 includes outer sleeve 90 that extends circumferentially around and over a front portion of receptacle 50. Outer sleeve 90 includes outer surface 92 and inner surface 94. Outer surface 92 defines one or more axial slots 96 that extend parallel to the longitudinal axis of receptacle 50. Axial slots 96 (also referred to as “alignment slots” ) are spaced equidistantly apart from each other about outer surface 92. Further, one or more teeth 98 (also referred to as “bearings” ) extends radially inward from inner surface 94 of outer sleeve 90. Teeth 98 are spaced equidistantly apart from each other about inner surface 94. Axial slots 96 are configured to receive axial pins 830 of fixed sleeve 800 (FIGS. 17-20) of nozzle 100, and teeth 98 are configured to be received by cam slots 720 of rotating sleeve 700 (FIGS. 17-19) of nozzle 100 to securely fasten nozzle 100 to receptacle 50.

[0059] FIGS. 2-5 further depict example nozzle 100. In the illustrated example, nozzle 100 includes body 125, control assembly 150, and coupling assembly 175. Specifically, FIGS. 3 and 5 illustrate nozzle 100 in a closed configuration, and FIGS. 2 and 4 illustrate nozzle 100 in a locked / open configuration (also referred to as a “locked configuration” and an “open configuration” ) .

[0060] Control assembly 150 is in its closed position when nozzle 100 is in its closed configuration to prevent fluid from flow through chamber 130 of nozzle 100. Handle 750 of rotating sleeve 700 (also referred to as “cam sleeve” ) remains in its rest position and handle 620 (also referred to as “rotary handle” ) of rotary unit 600, which is mounted to actuation housing 500, remains in its unlocked position such that handle 620 rests in handle seat 772 (FIGS. 18-19) of rotating sleeve 700. In the locked / open configuration, control assembly 150 is in its open position to permit fluid to flow through chamber 130 of nozzle 100. Handle 750 of rotating sleeve 700 has been rotated to its rotated position and handle 620 of rotary unit 600 has been rotated to its locked position such that handle 620 has been removed from handle seat 772. FIG. 4 shows arrow A, which depicts the motion of handle 750 from its rest position to its rotated position, and arrow B, which depicts the motion of handle 750 from its unlocked position to its locked position. Further, axial pins 830 of fixed sleeve 800 facilitate nozzle in coupling to and / or engaging receptacle 50, and

[0061] As shown in FIG. 5, body 125 includes inner body 200 and shell 250. Shell 250 (also referred to as “outer shell” ) extends circumferentially around and covers inner body 200. Inner body 200 (also referred to as “flow body” ) defines chamber 130 (also referred to as “flow chamber” through which cryogenic fluid is permitted to flow. Body 125 includes a front end and a back end. A longitudinal axis of body 125 extends between the front end and back end.

[0062] As shown in FIG. 6, inner body 200 includes one or more portions that are securely and sealingly connected together (e.g., via welding) . In the illustrated example, inner body 200 includes middle portion 210, inlet portion 215, outlet portion 220, and connection portion 230. Each of inlet portion 215, outlet portion 220, and connection portion 230 are connected directly to middle portion 210. Inlet portion 215 extends axially from a front portion of middle portion 210 and defines an inlet of chamber 130. Outlet portion 220 extends outwardly from a side wall of middle portion 210 and defines an outlet of chamber 130. Connection portion 230 extends axially from a back portion of middle portion 210 and is configured to securely receive actuator 525 of nozzle 100. In the illustrated example, a front end of outlet portion 220 defines seat 222 (also referred to as “poppet seat” and “first poppet seat” ) for poppet 420 (FIG. 9) and groove 224 for face seal 310 (FIG. 9) . As shown in FIG. 5, seat is positioned along chamber 130 adjacent the front end of body 125. Returning to FIG. 6, middle portion 210 defines seat 212 (also referred to as “poppet seat, ” “second poppet seat, ” and “check seat” ) for poppet 430 (FIG. 9) .

[0063] As shown in FIG. 7, shell 250 includes shell body 260 and zig-zag walls 275, 285. Zig-zag walls 275 extend from a front portion of shell body 260, and zig-zag walls 285 extend from a back portion of shell body 260. As shown in FIG. 5, zig-zag walls 275 extend between and are sealingly coupled to a front portion of inner body 200 and the front portion of shell body 260. Similarly, zig-zag walls 285 extend between and are sealingly coupled to a back portion of inner body 200 and the back portion of shell body 260. Zig-zag walls 275, 285 extend between shell body 260 and inner body 200 to define insulation layer 140 with shell body 260 and inner body 200. Insulation layer 140 is formed between inner body 200 and shell 250 to provide insulation between shell 250 and the extremely cold temperature of cryogenic fluid flowing through chamber 130 of inner body 200. Each zig-zag wall 275, 285 extends longitudinally back-and-forth in a zig-zag pattern to form an elongated conduction path between chamber 130 and the exterior of nozzle 100 to reduce an amount of heat leak between chamber 130 and the exterior.

[0064] Returning to FIG. 7, shell 250 includes outer threads 270 the front end of shell body 260 and outer threads 280 at the back end of shell body 260. As shown FIG. 5, outer threads 270 are configured to secure fixed sleeve 800 to shell 250, and outer threads 280 are configured to secure actuation housing 500 to shell 250. Again returning to FIG. 7, shell 250 also includes guide base 265 that extends outwardly from shell body 260 and is positioned axially between outer threads 270 and outer threads 280. As shown in FIG. 5, guide base 265 is configured to be secured to an end of rod guide 920 (FIG. 25) to facilitate rod guide 920 in guiding axial movement of rod 910.

[0065] Turning to FIG. 8, control assembly 150 of nozzle 100 is further depicted. In the illustrated example, control assembly 150 includes flow assembly 400, actuation housing 500, actuator 525 (FIG. 11) , and rotary unit 600. Flow assembly 400 includes stem 410, poppet 420, and spring 450; and rotary unit 600 includes handle 620. Further, FIG. 8 depicts guide base 265 for rod guide 920.

[0066] FIGS. 9-10 further depicts flow assembly 400 of nozzle 100. Specifically, FIG. 9 depicts a front portion of flow assembly 400 extending through outlet portion 220 of inner body 200, and FIG. 10 depicts a back portion of flow assembly 400 extending through connection portion 230 of inner body 200.

[0067] Flow assembly 400 includes stem 410 and poppet 420. As shown in FIG. 5, stem 410 slidably extends through chamber 130 of body 125. Stem 410 extends between and operatively connect actuator 525 and poppet 420. Poppet 420 (also referred to as “first poppet” and “outer poppet” ) is positioned in chamber 130 adjacent the front end of body 125. Returning to FIG. 9, poppet 420 is coupled to a front end (also referred to as a “first end” ) of stem 410, and a back end (also referred to as a “second end” ) of stem 410 is operatively connected to actuator 525.

[0068] As shown in FIGS. 9-10, stem 410 includes front portion 412, back portion 414, and middle portion 416. Front portion 412 is connected (e.g., threadably) to a front end of middle portion 416, and back portion 414 is connected (e.g., threadably) to a back end of middle portion 416. Front portion 412 includes radial flange 413, which is configured to engage and push poppet 430 toward an open position (FIG. 29) .

[0069] As shown in FIG. 9, flow assembly 400 of the illustrated example also includes poppet 430, guide 440, and spring 450. Front portion 412 of stem 410 slidably extends through each of poppet 430, guide 440, and spring 450. Guide 440 (also referred to as “stem guide” ) is configured to guide axial motion of stem 410 by slidably engaging both stem 410 and an inner surface of outlet portion 220 of inner body 200. Guide 440 also engages a back side of poppet 420. Poppet 430 (also referred to as “second poppet, “inner poppet, ” and “check poppet” ) is positioned adjacent radial flange 413 of stem 410. Poppet 430 is upstream of poppet 420. Poppet 430 is configured to engage seat 212 in a closed position (FIG. 28) and be disengaged from seat 212 in an open position (FIG. 29) . Spring 450 extends between and engages guide 440 and poppet 430 to bias poppets 420, 430 in their respective closed positions.

[0070] FIG. 9 also depicts retainer 240 of inner body 200 and a plurality of seals of flow assembly 400. Retainer 240 is secured to a front end of outlet portion 220 of inner body 200. Retainer 240 may be formed of a plastic material. Poppet 420 includes poppet seal 305 that is configured to sealingly engage seat 222 in the respective closed position. Face seal 310 of nozzle 100 is configured to sealingly engage head 72 of receptacle 50 when nozzle 100 is coupled to receptacle 50. Omni-seal 315 is secured against outlet portion 220 and / or retainer 240 of inner body 200 and is also configured to sealingly engage head 72 of receptacle 50 when nozzle 100 is coupled to receptacle 50.

[0071] Turning to FIG. 10, flow assembly 400 includes seal disc 460. Middle portion 416 of stem 410 extends through seal disc 460, and seal disc 460 sealingly engages an inner surface of middle portion 210 (FIG. 6) of inner body 200 to prevent cryogenic fluid from flowing toward the back portion of inner body 200. In the illustrated example, seal disc 460 includes trap seal 320 that sealingly engages the inner surface of inner body 200.

[0072] Flow assembly 400 also includes packing body 480, packing housing 482, packing seals 485, and screw 490. Packing housing 482 and packing seals 485 slidably engage and circumferentially cover stem 410. Packing housing 482 engages and is positioned axially adjacent to packing seals 485. Additionally, packing housing 482 and packing seals 485 are housing in packing housing 482. Packing housing 482 is secured axially in place between screw 490 and lip 232 of connection portion 230 of inner body 200. Lip 232 of connection portion 230 contacts a flange of packing housing 482 to form a sealed connection (e.g., a metal-to-metal connection) between inner body 200 and packing housing 482. On the other side of the flange of packing housing 482, screw 490 is threaded onto connection portion 230 and presses the flange of packing housing 482 against lip of connection portion 230. Flow assembly 400 also includes washer 495 (e.g., a plastic washer) that is securely pressed into a back side of screw 490. Flow assembly 400 of the illustrated example also includes bellows 465 that extend between packing housing 482 and flange 418 of middle portion 416 of stem 410 to further prevent cryogenic fluid from flowing toward the back portion of inner body 200.

[0073] FIG. 11 further depicts actuator 525 of control assembly 150. In the illustrated example, actuator 525 is a linear actuator that is configured to drive linear motion of stem 410 (FIG. 10) . As shown in FIG. 5, actuator 525 is housed in actuation housing 500.

[0074] Returning to FIG. 11, actuator 525 includes stem end 532 and cam end 534. Stem end 532 is securely and sealingly coupled to a back end of inner body 200 of nozzle 100, for example, via screw 570. Further, stem end 532 is configured to receive and operatively connect to back portion 414 of stem 410. Cam end 534 is positioned adjacent to rotary unit 600 and is configured to operatively connect to cam 660 of rotary unit 600 (FIGS. 13-16) .

[0075] Actuator 525 includes body 530 (also referred to as “actuator body” ) that defines chamber 540 (also referred to as “actuator chamber” ) . Actuator 525 also includes cam plate 550, plate support 545, spring support 555, and spring 560 that are housed in chamber 540. Cam plate 550, plate support 545, spring support 555, and spring 560 are arranged axially along a longitudinal axis of actuator 525. Cam plate 550 is positioned at a cam end 534 and is configured to engage cam 660 of rotary unit 600. Cam plate 550 engages and is at least partially nested in a cam-side end of plate support 545, and spring support 555 engages and is at least partially nested in a stem-side end of plate support 545. Seal 325 sealingly engages body 530 and plate support 545. Spring 560 extends between and engages surface 538 of body 530 and surface 558 of spring support 555 to bias actuator 525 in a retracted position.

[0076] Stem end 532 of body 530 defines through-hole 536 through which stem 410 of nozzle 100 slidably extends. Stem 410 (e.g., back portion 414 of stem 410) slidably extends through through-hole 536 and spring 560 and is securely received (e.g., threadably) in hole 556 of spring support 555 (see FIGS. 28-29) . That is, actuator 525 is connected to the back end of stem 410. In operation, spring 560 biases actuator to rest in its retracted position. When rotary unit 600 is rotated from its unlocked position to its locked position, cam 660 engages and drives cam plate 550 axially in a direction toward inner body 200 of nozzle 100. In turn, stem 410 is pushed in the same axial direction to cause poppets 420, 430 to disengage from seats 222, 212, respectively, to open chamber 130 of nozzle 100 for fluid flow. That is, when rotary unit is rotated to its locked position, cam 660 is configured to cause stem 410, via actuator 525, to position poppets 420, 430 in their respective open positions.

[0077] FIG. 12 depicts actuation housing 500 and a portion of rotary unit 600 of control assembly 150. Actuation housing 500 defines cavity 505 in which actuator 525 is housed. Actuation housing 500 is securely and sealingly coupled to connection portion 230 of shell 250. That is, actuation housing 500 is coupled to and extends from the back end of body 125 of nozzle 100.

[0078] At a proximal end of actuation housing 500, coupling sleeve 520 is coupled to an inner surface of actuation housing 500. Seal is positioned between and sealingly engages coupling sleeve 520 and actuation housing 500. Coupling sleeve 520 is configured to securely and sealingly couple actuation housing 500 to connection portion 230 of shell 250. Additionally, actuation housing 500 defines guide hole 512 that is spaced apart from cavity 505 and extends axially along the proximal end of actuation housing 500. Guide hole 512 is configured to receive a portion of rod assembly 900 (FIG. 25) .

[0079] Rotary unit 600 is connected to and extends through actuation housing 500 adjacent its distal end such that rotary unit 600 is coupled to actuation housing 500 behind the back end of body 125 of nozzle 100. As shown in FIGS. 2-5, 8, 25, and 28, rotary unit 600 is coupled to actuation housing 500 such that rotary unit 600 is adjacent the back end of body 125. Returning to FIG. 12, an outer circumferential wall of actuation housing 500 defines holes 514, 516 adjacent the distal end of actuation housing 500. Holes 514, 516 are opposite of each other and are located along a rotary axis of rotary unit 600. Rotary unit 600 includes mounts 622, 624 that are housed in respective holes 514, 516 of actuation housing 500. For example, mount 622 (also referred to as “upper rotary guide” ) is housed in hole 514 (also referred to as “upper rotary hole” ) , and mount 624 (also referred to as “lower rotary guide” ) is housed in hole 516 (also referred to as “lower rotary hole” ) . Rotary unit 600 includes shaft 610 (also referred to as “rotary shaft” ) that extends through hole 514 and mount 622 and toward through hole 516 and mount 624. That is, shaft 610 of rotary unit 600 extends along a rotary axis. In the illustrated example, the rotary axis is perpendicular to the longitudinal axis of body 125.

[0080] One or more seals 335 engage shaft 610 and mount 622 to form a sealed connection between shaft 610 and mount 622. Rotary unit 600 includes guide 630 that is at least partially housed in mount 624 and receives lower end 614 (FIG. 15) of shaft 610. One or more seals 340 engage mount 624 and guide 630 to form a sealed connection between mount 624 and guide 630. Rotary unit 600 also includes vacuum port 640 that is at partially housed in and extends from mount 624. Vacuum port 640 is fluidly connected to cavity 505 via guide 630, for example, to form a vacuum in cavity 505 for insulation purposes.

[0081] FIGS. 13-15 further depict portions of rotary unit 600. In the illustrated example, rotary unit 600 also includes cap 650, cam 660, and cam 690. As disclosed below in greater detail, cam 660 is configured to position poppet 420 in its open position, and cam 690 is configured to fix a rotational position of rotating sleeve 700 relative to body 125 to securely lock nozzle 100 to receptacle 50.

[0082] Cap 650 (also referred to as “rotary cap” ) is coupled (e.g., threadably) to upper end 612 of shaft 610 via bolt 616. Cap 650 defines through-hole 654 that extends along a longitudinal axis of cap 650 and into which upper end 612 of shaft 610 extends. In the illustrated example, cap 650 includes cap plate 652 that is configured to cover through-hole 654 when rotary unit 600 is fully assembled. Cap 650 also defines radial hole 656 and slot 658. Radial hole 656 is configured to securely receive handle 620 (FIGS. 2-5, 8, 25, and 28) .

[0083] Handle 620 (also referred to as “rotary handle” ) is fixedly coupled to cap 650 and cap 650 is fixedly coupled to shaft 610 such that handle 620 is fixed relative to shaft 610. Handle 620 extends radially outward from shaft 610 and cap 650 to facilitate operator 40 in gripping and rotating handle 620. That is, handle 620 is manually rotatable between an unlocked position and a locked position of rotary unit 600.

[0084] Cap 650 also defines slot 658 that extends circumferentially around a portion of cap 650. Rotary unit 600 includes inner sleeve 680 that is coaxial with and nested within the portion of cap 650 that defines slot 658. Inner sleeve 680 also defines hole 682. Inner sleeve 680 and cap 650 are arranged to enable rod 910 to extend through slot 658 and hole 682 and engage cam 690. Specifically, cap 650 is configured to rotate relative to inner sleeve 680 and slot 658 of cap 650 and hole 682 of inner sleeve 680 are arranged such that hole 682 always aligns with a portion of slot 658. In turn, rod 910 is always able to extend to and engage cam 690 without blocking rotation of rotary unit 600 between its locked and unlocked positions. For example, hole 682 is positioned at one end of slot 658 when rotary unit 600 is in its locked position, and hole 682 is positioned at an opposing end of slot 658 when rotary unit 600 is in its unlocked position.

[0085] As shown in FIG. 14, cam 690 of rotary unit 600 (also referred to as “locking cam” ) includes cam knob 692 (also referred to as “locking cam knob” ) and cam extension 694 (also referred to as “locking cam extension” ) . In the illustrated example, cam 690 is integrally and monolithically formed together with cap 650 as a single body. Cam 690 is fixedly coupled to shaft 610 such that cam 690 rotates with shaft 610 and handle 620. As rotary unit 600 is rotated between its unlocked and locked positions, cam extension 694 rotates to move away from and toward hole 682 of inner sleeve 680, respectively. In turn, cam extension 694 of cam 690 disengages rod 910, which extends through hole 682, when rotary unit 600 is rotated to its unlocked position. In contrast, cam extension 694 of cam 690 engages and pushes rod 910 when rotary unit 600 is rotated to its locked position. As disclosed below in further detail, cam 690 pushes rod 910 to engage rotating sleeve 700 to securely lock nozzle 100 to receptacle 50. Further, cam extension 694 engages block pin 696 (e.g., a screw) when in the locked position of rotary unit 600 to prevent rotary unit 600 from being rotated beyond the locked position.

[0086] As shown in FIGS. 13-15, cam 660 (also referred to as "flow-control cam” ) rotary unit 600 also is fixedly coupled to shaft 610 such that cam 660 rotates with shaft 610. In the illustrated example, cam 660 is adjacent to lower end 614 of shaft 610, and cam 660 is adjacent to upper end 612 of shaft 610. Turning to FIG. 16, cam 660 includes cam body 662 (also referred to as "flow-control cam body” ) and cam extension 664 (also referred to as "flow-control cam extension” ) . In the illustrated example, cam body 662 and cam extension 664 are integrally and monolithically formed together such that cam 660 is a single body. Cam body 662 defines hole 666 through which shaft 610 extends. In the illustrated example, hole 666 is keyed to rotationally fix cam 660 to shaft 610. Further, as shown in FIG. 14, hole 666 is keyed such that cam extension 664 of cam 660 is aligned vertically with cam extension 694 of cam 690 when cams 660, 690 are coupled to shaft 610.

[0087] As rotary unit 600 is rotated between its unlocked and locked positions, cam extension 664 rotates to move away from and toward cam plate 550 of actuator 525, respectively. In turn, cam extension 664 of cam 660 disengages and / or does not push cam plate 550 when rotary unit 600 is rotated to its unlocked position. In contrast, cam extension 664 of cam 660 engages and pushes cam plate 550 to push stem 410 and, in turn, open the flow path of nozzle 100 when rotary unit 600 is rotated to its locked position.

[0088] Turning to FIGS. 17 and 24, coupling assembly 175 of nozzle 100 is further depicted. In the illustrated example, coupling assembly 175 include rotating sleeve 700 and fixed sleeve 800. As shown in FIG. 5, fixed sleeve 800 is fixed relative to body 125 and circumferentially covers at least a portion of the front end of body 125. For example, fixed sleeve 800 is fixedly coupled to and circumferentially covers at least a portion of shell 250. Rotating sleeve 700 is slidably engaged to and covers at least a portion of fixed sleeve 800. Rotating sleeve 700 is configured to rotate about fixed sleeve 800 and the front end of body 125 to couple nozzle 100 to receptacle 50.

[0089] As shown in FIGS. 18-19, rotating sleeve 700 includes body 710 that has front end 702 (also referred to as “first end” and “coupling end" ) , back end 704 (also referred to as “second end” and “locking end" ) , and an outer surface. Back end 704 is opposite front end 702. Further, rotating sleeve 700 is positioned relative to body 125 such that front end 702 is adjacent the front end of body 125.

[0090] Body 710 of rotating sleeve 700 defines one or more cam slots 720 extending from front end 702. In the illustrated example, cam slots 720 are spaced apart from each other equidistantly along the outer edge at front end 702. Each cam slot 720 has an opening that extends from an outer edge at front end 702. Additionally, each cam slot 720 includes a respective front portion 722 and a respective rear portion 724 . Front portion 722 (also referred to as “axial portion” ) of each cam slot 720 extends from the opening at the outer edge of front end 702 and axially along the outer surface of body 710 of rotating sleeve 700. Rear portion 724 (also referred to as “helical portion” ) of each cam slot 720 extends from an end of front portion 722 and helically along the outer surface of body 710 of rotating sleeve 700. That is, front portion 722 of each cam slot 720 extends in an axial direction, and rear portion 724 of each cam slot 720 extends in a helical direction. Each cam slot 720 is configured to slidably receive a respective tooth 98 of receptacle 50 (FIG. 2) as rotating sleeve 700 is rotated, relative to body 125 from its rest position to its rotated position, to couple nozzle 100 to receptacle 50.

[0091] Body 710 of rotating sleeve 700 also defines cutouts 730 that are spaced apart from and positioned between front end 702 and back end 704. Cutouts 730 are arranged in a side-by-side manner along a circumference of rotating sleeve 700. As shown in FIG. 17, a respective axial pin 830 of fixed sleeve 800 extends through each cutout 730 of rotating sleeve 700. Each cutout 730 extends circumferentially along rotating sleeve 700 so that rotating sleeve 700 is able to rotate relative to fixed sleeve 800 without axial pins 830 prevent such rotation. Additionally, in the illustrated example, inlet purge port 860 extends through one cutout 730, and outlet purge port 865 (FIG. 20) extends through another cutout 730. As shown in FIG. 19, at least one cutout 730 has notch 735 formed along a front edge of that cutout 730. As detailed below in greater detail, anti-rotation lock 840 rests in notch 735 when nozzle 100 is disengaged from receptacle 50 to prevent rotation of rotating sleeve 700 and, in turn, prevent opening of nozzle 100.

[0092] Returning to FIGS. 18-19, rotating sleeve 700 includes handle 750 that facilitates operator 40 (FIG. 1) in being able to rotate rotating sleeve 700 relative to body 125 and between its rest and rotated positions. In the illustrated example, a plurality of posts 760 extend between and couple handle 750 to back end 704 of body 710 of rotating sleeve 700. Handle extension 770 extends axially backward in a direction toward rotary unit 600. A proximal end of handle extension 770 is connected to handle 750, a distal end of handle extension defines handle seat 772. As shown in FIG. 25, handle seat 772 is configured to securely receive handle 620 of rotary unit 600 when rotating sleeve 700 is in its rest position and rotary unit 600 is in its unlocked position.

[0093] As shown in FIG. 18, rotating sleeve 700 includes locking sleeve 740 (also referred to as “inner sleeve” ) that is positioned at back end 704 of rotating sleeve 700. Locking sleeve 740 is fixed to an inner surface of body 710 of rotating sleeve 700 at back end 704. For example, locking sleeve 740 is fixed to body 710 via fasteners 748 (FIG. 19) . Locking sleeve 740 includes inner surface 742 and back surface 744. Back surface 744 defines rod-receiving hole 746. That, is locking sleeve 740 of rotating sleeve 700 defines rod-receiving hole 746 at back end 704 of rotating sleeve 700. Rod-receiving hole 746 is configured to align axially with rod 910 when rotating sleeve 700 has been rotated to its rotated position. When rotary unit 600 has subsequently been rotated to its locked position, as disclosed below in further detail with respect to FIG. 29, rod-receiving hole 746 is configured to receive rod 910 to rotatably fix rotating sleeve 700 relative to body 125 of nozzle 100. In turn, nozzle 100 is positioned in its locked configuration and securely locked to receptacle 50 while fluid is transferred between nozzle 100 and receptacle 50.

[0094] Turning to FIG. 20, fixed sleeve 800 includes body 810 that has front end 802 (also referred to as “first end” and “front side" ) , back end 804 (also referred to as “second end” and “back side" ) , an outer surface, and an inner surface. The outer surface includes back portion 812 (also referred to as “back surface portion” and “back outer surface portion” ) , middle portion 814 (also referred to as “middle surface portion” and “middle outer surface portion” ) , and front portion 816 (also referred to as “front surface portion” and “front outer surface portion” ) . Back portion 812 is adjacent back end 804 of body 810, and front portion 816 is adjacent front end 802 of body 810. Middle portion 814 is positioned between and recessed relative to back portion 812 and front portion 816. Turning to FIG. 24, the outer surface of body 810 also includes recessed portion 818 (also referred to as “recessed surface portion” and “recessed outer surface portion” ) , which is positioned between and recessed relative to back portion 812 and middle portion 814.

[0095] In the illustrated example, seal 345 (e.g., an O-ring) extends circumferentially around front portion 816 of body 810 adjacent front end 802. Seal 345 is configured to engage and form a sealed connection between front portion 816 of fixed sleeve 800 and a front portion of rotating sleeve 700. One or more seals 350 extend circumferentially along the inner surface of body 810 adjacent front end 802. Seals 350 are configured to sealingly engage shell 60 of receptacle 50 when nozzle 100 is coupled to receptacle 50.

[0096] Fixed sleeve 800 also includes one or more axial pins 830 (also referred to as “alignment pins” ) that are fixed to body 810 and extend in a forward direction toward front end 802 of fixed sleeve 800. Axial pins 830 are configured to be slidably received by axial slots 96 of receptacle 50 to rotatably fix body 125 of nozzle 100 to receptacle 50, which, in turn, facilitates subsequent rotation of rotating sleeve 700 for coupling nozzle 100 to receptacle 50. Axial pins 830 are spaced equidistantly apart from each other circumferentially about the outer surface of body 810. In the illustrated example, axial pins 830 are coupled to back portion 812 of outer surface of fixed sleeve 800. As shown in FIG. 22, each axial pin 830 is coupled to back portion 812 via one or more fasteners 836 that extends through respective one or more holes 813. Further, each axial pin 830 includes a base portion, axial portion 834, and transition portion 832. The base portion is fastened to fixed sleeve 800 and is recessed relative to axial portion 834, which extends axially in a direction parallel to the longitudinal axis of body 125. Transition portion 832 extends between the base portion and axial portion 834.

[0097] As shown in FIGS. 20-24, nozzle 100 also includes anti-rotation lock 840 that is positioned between fixed sleeve 800 and rotating sleeve 700 and is configured to prevent rotating sleeve 700 from rotating relative to fixed sleeve 800 and body 125 when nozzle 100 is disengaged from receptacle 50. Anti-rotation lock 840 is positioned directly in front of one of axial pins 830. Turning to FIGS. 21-22, anti-rotation lock 840 includes actuating body 842, spring 846, and one or more rollers 848. Actuating body 842 includes protruding portion 844 that extends radially outward through cutout 730 of rotating sleeve 700. Rollers 848 are positioned along an inner surface of actuating body 842 and are configured to facilitate actuating body 842 in sliding along fixed sleeve 800.

[0098] In the illustrated example, actuating body 842 of anti-rotation lock slides axially along recessed portion 818 of fixed sleeve 800. Spring 846 extends axially between actuating body 842 and wall 817 of fixed sleeve 800. Spring 846 is configured to bias protruding portion 844 of actuating body 842 into notch 735 of rotating sleeve 700, as shown in FIG. 23, when nozzle 100 is disengaged from receptacle 50. In turn, when actuating body 842 of anti-rotation lock 840 is in notch 735, rotating sleeve 700 is prevented from rotating relative to fixed sleeve 800 and body 125 to prevent nozzle 100 from being opened. Nozzle 100 is permitted to be opened when actuating body 842 of anti-rotation lock 840 is dislodged from notch 735. For example, as axial pins 830 are slid into axial slots 96, outer sleeve 90 of receptacle 50 is configured to engage protruding portion 844 and overcome the biasing force of spring 846 to push protruding portion 844 out of notch 735 and into cutout 730. When protruding portion 844 is out of notch 735, anti-rotation lock 840 no longer prevents rotation of rotating sleeve 700 relative fixed sleeve 800, thereby enabling rotating sleeve 700 to rotate relative fixed sleeve 800 when nozzle 100 engages receptacle 50.

[0099] Returning to FIGS. 20 and 24, fixed sleeve 800 also includes inner sleeve 820 located along the inner surface of body 810 adjacent back end 804. Inner sleeve 820 may be threaded onto the inner surface of body 810. Further, nozzle 100 includes inlet purge port 860 and outlet purge port 865 coupled to body 810 of fixed sleeve 800. Inlet purge port 860 and outlet purge port 865 are configured to fluidly connect to coupling chamber 135 (FIGS. 28-29) to purge unwanted gas (es) and / or debris from coupling chamber 135 prior to a fill event.

[0100] Fixed sleeve 800 also includes one or more pins 850 that extend from a back surface at back end 804 of fixed sleeve 800. In the illustrated example, pins 850 extend axially in a direction parallel to the longitudinal axis of body 125. Further, pins 850 are spaced apart from each other equidistantly along the back surface of back end 804. Turning to FIG. 27, each pin 850 of the illustrated example is a spring-loaded pin with pin body 852 and spring 854. Spring 854 is configured to extend between an inner wall of body 810 of fixed sleeve 800 and a back surface of pin body 852 to bias pin body 852 in an axially outward direction from the back surface of back end 804. Pins 850 are configured to facilitate face seal 310 (FIG. 9) in sealingly engaging head 72 of receptacle 50 as nozzle 100 is coupled to receptacle 50 and transitioned to its coupled / primed configuration (FIG. 28) .

[0101] For example, FIG. 24 depicts coupling assembly 175 in the closed configuration of nozzle 100 when nozzle 100 is uncoupled from receptacle 50. To couple nozzle 100 to receptacle 50, axial pins 830 of nozzle 100 are inserted into axial slots 96 of receptacle 50 and teeth 98 of receptacle 50 are inserted into cam slots 720 of rotating sleeve 700. Specifically, teeth 98 of receptacle 50 initially slide through front portion 722 of cam slots 720 as rotating sleeve 700 is moved axially relative to fixed sleeve 800. As rotating sleeve 700 moves axially relative to fixed sleeve 800, rotating sleeve 700 engages and pushes pins 850 to compress to a fully-compresses state. As teeth 98 of receptacle 50 subsequently slide through rear portion 724 of cam slots 720 as rotating sleeve 700 rotates in a helical forward direction, rotating sleeve 700 then engages back end 804 of fixed sleeve 800 and pushes fixed sleeve 800 and, in turn, body 125 to move axially in a forward direction to cause face seal 310 (FIG. 9) to press against head 72 of receptacle 50.

[0102] Turning to FIG. 25, nozzle 100 includes rod assembly 900 that facilitates nozzle 100 in transitioning from its coupled / primed configuration to its locked / open configuration. In the illustrated example, rod assembly 900 of nozzle 100 includes rod 910 that extends between cam 690 and rotating sleeve 700. Rod 910 extends and is configured to slidably extend in a direction parallel to the longitudinal axis of body 125. Rod assembly 900 further includes rod guide 920 that guides axial movement of rod 910. For example, rod guide 920 defines a through hole through which rod 910 extends to guide movement of rod 910. As shown in FIG. 26, an end of rod guide 920 is fixed to guide base 265 of shell 250 to fix rod guide 920 to body 125. Returning to FIG. 25, rod 910 includes a retracted position and an extended position. Rod assembly 900 further includes spring 930 that biases rod 910 toward its retracted position. In the illustrated example, spring 930 extends between and engages rod guide 920 and rod 910 to bias rod 910 toward its retracted position.

[0103] Rod 910 is configured to secure nozzle 100 in its locked / open position. When rotating sleeve 700 has been rotated to its rotated position, rod-receiving hole 746 (FIG. 18) is configured to align axially with rod 910. When rotary unit 600 is then rotated from its unlocked position to its locked position, rotation of cam 690 pushes rod 910 to overcome the biasing force of spring 930 and slide into rod-receiving hole 746. When rod 910 is extended into rod-receiving hole 746, rod 910 prevents further rotation of rotating sleeve 700 to secure nozzle 100 in its locked / open configuration while fluid is transferred between nozzle 100 and receptacle 50. Conversely, when rotating sleeve 700 is not rotated to its rotated position, rod-receiving hole 746 is misaligned with rod 910. In turn, rotation of cam 690 is unable to push rod 910 into rod-receiving hole 746, thereby preventing nozzle 100 from being transitioned to its locked / open configuration. In turn, because further rotation of rotary unit 600 is blocked by the misalignment of rod 910 and rod-receiving hole 746, cam 660 is prevented from moving poppets 420, 430 (FIG. 9) from their respective closed positions and nozzle 100 is prevented from opening when not securely locked to receptacle 50.

[0104] FIG. 28 depicts nozzle 100 in its coupled / primed configuration (also referred to as an “intermediate configuration” ) with receptacle 50, and FIG. 29 depicts nozzle 100 in its open configuration with receptacle 50. Prior to a fill event, nozzle 100 and receptacle 50 are initially uncoupled from each other and in their respective closed configurations. Poppet 420 engages seat 222 and poppet 430 engages seat 212 in their respective closed positions to prevent cryogenic fluid from being dispensed from chamber 130 of nozzle 100. Additionally, poppet 70 of receptacle 50 engages poppet seat is in its closed position to prevent material (e.g., cryogenic fluid stored in fill tank 32) from escaping.

[0105] To couple nozzle 100 to receptacle 50, operator 40 then aligns and slides axial pins 830 of nozzle 100 into axial slots 96 of receptacle 50. As operator 40 extends axial pins 830 into axial slots 96, a front end of outer sleeve 90 of receptacle 50 then engages and pushes anti-rotation lock 840 of nozzle 100 out of notch 735. In turn, rotating sleeve 700 is released from fixed sleeve 800 and nozzle 100 is transitioned to its released configuration. Operator 40 then rotates rotating sleeve 700 from its rest position to its rotated position, while axial pins 830 remain positioned in axial slots 96, to cause cam slots 720 to slidably receive teeth 98 of receptacle 50. In turn, nozzle 100 is transitioned to its coupled / primed configuration with nozzle 100 and receptacle 50 being coupled to each other. In this coupled / primed configuration, as shown in FIG. 29, poppet 420 of nozzle 100 engages poppet 70 of receptacle 50. Further, poppet 420 and poppet 430 remain in their respective closed positions to prevent cryogenic fluid from being dispensed from nozzle 100, and poppet 70 of receptacle 50 remains in its closed position to prevent material from escaping through receptacle 50.

[0106] Subsequently, operator 40 rotates handle 620 (FIG. 28) from its unlocked position to its locked position to transition nozzle 100 and receptacle 50 to their respective open configurations, as shown in FIG. 29. When handle 620 is rotated to its locked position, cam 690 of rotary unit 600 causes rod 910 to extend into rod-receiving hole 746 of rotating sleeve 700 to rotatably fix rotating sleeve 700 to fixed sleeve 800 to securely lock nozzle 100 to receptacle 50. Simultaneously, the rotation of handle 620 to its locked position causes cam 660 to push stem 410 via actuator 525, which, in turn, causes poppet 430 to disengage from seat 212 and poppet 420 to disengage from seat 222. Poppet 420 of nozzle 100 then pushes poppet 70 of receptacle 50 to disengage from poppet seat. Once the pressure is equalized between chamber 130 of nozzle 100 and a front chamber portion of receptacle 50, control assembly 150 of nozzle 100 is able to overcome a biasing force of spring 84 and push poppet 80 to disengage from seat 82. In turn, nozzle 100 and receptacle 50 are in their respective open configurations, as shown in FIG. 29, and cryogenic fluid is able to flow from storage tank 22, through nozzle 100 and receptacle 50, and into fill tank 32. That is, rotary unit 600 is configured to concurrently (1) open the flow path between nozzle 100 and receptacle 50 and (2) securely locks nozzle 100 to receptacle 50 via rod 910 to prevent nozzle 100 from decoupling from receptacle 50 while fluid is being transferred between nozzle 100 and receptacle 50.

[0107] FIGS. 30 and 39-40 depict another example nozzle 1000, and FIG. 31-38 depict fixed sleeve 1800 of nozzle 1000. Nozzle 1000 of FIGS. 30 and 39-40 includes many components that are identical and / or substantially similar to those of nozzle 100 of FIGS. 2-29. For example, inner body 200 and shell 250 of body 125; flow assembly 400, actuation housing 500, actuator 525, and rotary unit 600 of control assembly 150; and rotating sleeve 700 of coupling assembly 175 of FIGS. 30 and 39-40 are identical and / or substantially similar to those of FIGS. 2-29. Because those elements have been disclosed in detail with respect to FIGS. 3-14 and 16-20, they and their components are not described again with respect to nozzle 1000 of FIGS. 30 and 39-40 unless otherwise indicated below for concision. Instead, only elements of nozzle 1000 that are new or modified with respect to nozzle 100, such as fixed sleeve 1800 and some of its components, are further detailed below.

[0108] Turning to FIGS. 31-38, fixed sleeve 1800 includes many components that are identical and / or substantially similar to those of fixed sleeve 800 of FIG. 20-24 and 26-27. For example, inner sleeve 820, axial pins 830, anti-rotation lock 840, inlet purge port 860, and outlet purge port 865 of FIGS. 31-38 are identical and / or substantially similar to those of FIG. 20-24 and 26-27. Because those elements have been disclosed in detail with respect to FIG. 7, they are not described again with respect to fixed sleeve 1800 of FIGS. 31-38 unless otherwise indicated below for concision. Instead, only elements of fixed sleeve 1800 that are new or modified with respect to fixed sleeve 800 are further detailed below.

[0109] As shown in FIGS. 31-32 and 34, fixed sleeve 1800 includes body 1810 that has front end 1802 (also referred to as “first end” and “front side" ) , back end 1804 (also referred to as “second end” and “back side" ) , an outer surface, and an inner surface. The outer surface includes back portion 1812 (also referred to as “back surface portion” and “back outer surface portion” ) , middle portion 1814 (also referred to as “middle surface portion” and “middle outer surface portion” ) , front portion 1816 (also referred to as “front surface portion” and “front outer surface portion” ) , and recessed portion 1818 (also referred to as “recessed surface portion” and “recessed outer surface portion” ) . Back portion 1812 is adjacent back end 1804 of body 1810, and front portion 1816 is adjacent front end 1802 of body 1810. Middle portion 1814 is positioned between and recessed relative to back portion 1812 and front portion 1816. Recessed portion 1818 is positioned between and recessed relative to back portion 1812 and middle portion 1814. Body 1810 defines one or more holes 1813 that are each configured to receive a respective fastener 836 (FIG. 22) for fastening a corresponding axial pin 830 to body 1810.

[0110] Inner sleeve 820 is coupled (e.g., threadably) to body 1810 adjacent its back end 1804. As shown in FIGS. 35-38, nozzle 1000 includes seals 1355, 1360 that extend and form a sealed connection between inner sleeve 820 and the inner surface of body 1810. For example, seal 1355 sealingly engages an outer end of inner sleeve 820, and seal 1360 sealingly engages an inner end of inner sleeve 820.

[0111] Returning to FIGS. 31-32 and 34, Fixed sleeve 1800 also includes one or more pins 1850 that extend from a back surface at back end 1804 of fixed sleeve 1800. As disclosed below in greater detail, pins 1850 are configured to facilitate face seal 310 (FIG. 9) in sealingly pressing against head 72 of receptacle 50 as nozzle 100 is coupled to receptacle 50 and transitioned to its coupled / primed configuration (FIG. 28) . In the illustrated example, pins 1850 extend axially in a direction parallel to the longitudinal axis of body 125. Further, pins 1850 are spaced apart from each other equidistantly along the back surface of back end 1804. Turning to FIG. 33, each pin 1850 of the illustrated example is a spring-loaded pin that includes open-top cylinder 1852. Each pin 1850 further includes spring 1854 and one or more seals 1856.

[0112] Each pin 1850 is positioned in a respective cavity 1880 such that an inner portion of each cavity 1880 forms a portion of pressure chamber 1882. As shown in FIGS. 32 and 35-38, pressure chamber 1882 is formed by and between body 1810 of fixed sleeve 1800, inner sleeve 820, pins 1850, seal 1355, and seal 1360. Pressure chamber 1882 is adjacent coupling chamber 1135 and is fluidly separated from coupling chamber 1135 by seals 1355, 1360.

[0113] Returning to FIGS. 31-32 and 38, the back surface at back end 1804 of body 1810 defines one or more cavities 1880. Each cavity extends axially inward from the back surface of body 1810 and is configured to house a respective pin 1850. As shown in FIG. 38, spring 1854 of each pin 1850 is configured to extend between an inner wall of body 1810 of fixed sleeve 1800 and a back surface of open-top cylinder 1852 to bias open-top cylinder 1852 in an axially outward direction from the back surface of back end 1804.

[0114] Returning to FIGS. 31-32 and 34, inlet purge port 860, outlet purge port 865, and pressure port 1870 are coupled to body 1810 of fixed sleeve 1800. In the illustrated example, body 1810 of fixed sleeve 1800 defining cavity 1871 along back portion 1812 of its outer surface. Body 1810 defines other cavities in which inlet purge port 860 and outlet purge port 865 are housed, respectively.

[0115] As shown in FIGS. 32 and 36, body 1810 of fixed sleeve 1800 defines flow path 1872 that extends from cavity 1871 to fluidly connect pressure port 1870 to pressure chamber 1882. As disclosed below in greater detail, pressure port 1870 is configured to form a predetermined amount of pressure in pressure chamber 1882 after rotating sleeve 700 has been rotated to its rotated position and fixed (rotationally and axially) relative to fixed sleeve 1800. The pressure formed in pressure chamber 1882 pushes fixed sleeve 800 and, in turn, body 125 to move axially in a forward direction to cause face seal 310 of nozzle 1000 to engage head 72 of receptacle 50.

[0116] Body 1810 also defines flow path 1862, which fluidly connects inlet purge port 860 to coupling chamber 1135, and flow path 1867, which fluidly connects outlet purge port 865 to coupling chamber 1135. Fixed sleeve 1800 also includes plugs 1890. As shown in FIGS. 34 and 36-37, each plug 1890 sealingly closing an opening of a respective flow path 1862, 1867, 1872 located along the back surface of body 1810.

[0117] Prior to a fill event, nozzle 1000 and receptacle 50 are initially uncoupled from each other and in their respective closed configurations. To couple nozzle 1000 to receptacle 50, operator 40 aligns and slides axial pins 830 of nozzle 1000 into axial slots 96 of receptacle 50. Operator 40 extends axial pins 830 into axial slots 96 to release rotating sleeve 700 from fixed sleeve 1800 and transition nozzle 1000 to its released configuration. Operator 40 then rotates rotating sleeve 700 from its rest position to its rotated position, while axial pins 830 remain positioned in axial slots 96, to transition nozzle 1000 to its coupled configuration (also referred to as an “intermediate configuration” ) , as shown in FIGS. 39-40, with nozzle 1000 and receptacle 50 being coupled to each other. As rotating sleeve 700 is transitioned to its rotated position, rotating sleeve 700 moves rotationally and axially relative to fixed sleeve 1800. In its rotated position, rotating sleeve 700 is fixed relative to fixed sleeve 1800 and presses pins 1850 to retract into chamber 1880.

[0118] Operator 40 may then perform a purge sequence to purge coupling chamber 1135 of unwanted gas (es) and / or debris. For example, to perform the purge sequence, pressurized fluid is fed through inlet purge port 860, flow path 1862 (FIG. 37) , coupling chamber 1135, and outlet purge port 865 to purge unwanted gas (es) and / or debris from coupling chamber 1135 chamber prior to a fill event.

[0119] Operator 40 then transitions nozzle 1000 from its coupled configuration to its primed configuration to push nozzle 1000 and receptacle 50 further together. For example, in the coupled configuration of nozzle 1000, head 72 of receptacle 50 may remain spaced apart from face seal 310 of nozzle 1000. In the primed position, face seal 310 of nozzle 1000 has been pushed to engage head 72 of receptacle 50. To transition nozzle 1000 to its primed configuration, pressure chamber 1882 is pressurized via pressure port 1870 and flow path 1872 (FIG. 36) . Because rotating sleeve 700 is fixed relative to fixed sleeve 1800 and pressed against pins 1850 when pressure chamber 1882 is pressurized, rotating sleeve 700 prevents the pressure in pressure chamber 1882 from pushing pins 1850 outward from respective chambers 1880. Instead, when the pressure in pressure chamber 1882 reaches a predetermined amount of pneumatic pressure (e.g., 232 pounds per square inch) , the pressure in pressure chamber 1882 pushes fixed sleeve 1800 and, in turn, body 125 to move axially in an opposing forward direction. Face seal 310 of body 125 is pushed forward to sealingly engage head 72 of receptacle 50 and nozzle 1000 is transitioned to its primed configuration.

[0120] In some examples as shown in FIGS. 40-41, poppet 420 includes flat outer surface 422 that is configured to engage poppet 70 of receptacle 50 and enable detection of a leak at poppet 70. For example, after a fill event has been completed, pressure chamber 1882 is depressurized, via pressure port 1870, to detect through outlet purge port 865 whether a leak has formed between poppet 70 and head 72 of receptacle 50.

[0121] In other examples, nozzle 100 include an alternative example poppet 1420 as shown in FIGS. 39 and 42. Poppet 1420 includes outer surface 1422 and outer protrusion 1424 extending outwardly from outer surface 1422. Outer protrusion 1424 is configured to engage poppet 70 of receptacle 50 and enable detection of a leak at poppet 80. For example, after a fill event has been completed, pressure chamber 1882 is depressurized. Additionally, outer protrusion 1424 of poppet 1420 pushes poppet 70 to disengage slightly from head 72 of receptacle 50 and, in turn, form a flow path to the connection between poppet 80 and seat 82. A leak between poppet 80 and seat 82 is then able to be detected via outlet purge port 865.

[0122] FIG. 43 is a flowchart of example method 2000 for securely coupling nozzle 100, 1000 to receptacle 50 and subsequently enabling fluid flow therethrough. Because method 2000 is disclosed in connection with the components of FIGS. 1-42, some functions of those components will not be described in detail below.

[0123] At block 2005, operator 40 rotationally aligns nozzle 100, 1000 with receptacle 50 such that axial pins 830 of nozzle 100, 1000 are positioned in front of and align axially with axial slots 96 of receptacle 50. At block 2010, operator 40 moves nozzle 100, 1000 and receptacle 50 axially toward each other while maintaining the rotational alignment between nozzle 100, 1000 and receptacle 50.

[0124] As operator 40 continues to move nozzle 100, 1000 and receptacle 50 toward each other, blocks 2015, 2020 are performed. At block 2015, axial pins 830 of fixed sleeve 800 of nozzle 100, 1000 are inserted into respective axial slots 96 of receptacle 50 to rotationally fix fixed sleeve 800 and body 125 of nozzle 100, 1000 relative to receptacle 50. Additionally, teeth 98 of receptacle 50 are inserted into front portion 722 of respective cam slots 720 of rotating sleeve 700 of nozzle 100, 1000. At block 2020, a front end of outer sleeve 90 of receptacle 50 engages protruding portion 844 of anti-rotation lock 840 and overcomes the biasing force of spring 846 to dislodge anti-rotation lock 840 out of notch 735 and, in turn, to rotatably release rotating sleeve 700 from fixed sleeve 800. That is, nozzle 100, 1000 is transitioned from its closed configuration to its released configuration at block 2020. FIG. 43 depicts blocks 2015, 2020 as being performed sequentially in order. However, blocks 2015, 2020 may occur concurrently and / or substantially simultaneously. For example, anti-rotation lock 840 of nozzle 100, 1000 may be dislodged by receptacle 50 as and / or immediately after axial pins 830 are inserted into axial slots 96 and / or teeth 98 are inserted into cam slots 720.

[0125] Block 2025 is performed to transition nozzle 100, 1000 from its released configuration to another intermediate configuration. At block 2025, operator 40 rotates rotating sleeve 700 relative to fixed sleeve 800 so that teeth 98 of receptacle 50 slide through rear portion 724 of respective cam slots 720. Rotating sleeve 700 moves axially relative to fixed sleeve 800, 1800 as rotating sleeve 700 is rotated to its rotated position. Specifically, at block 2025, operator 40 rotates rotating sleeve 700 from its rest position to its rotated position, thereby transitioning nozzle 100 to its coupled / primed configuration or nozzle 1000 to its coupled configuration. As rotating sleeve 700 is moved to its rotated position and fixed next to fixed sleeve 800, 1800, rotating sleeve 700 pushes pins 850, 1850 to retract into fixed sleeve 800, 1800. Further, when the rotating sleeve 700 is in its rotated position, rod-receiving hole 746 of rotating sleeve 700 aligns axially with rod 910.

[0126] At block 2030, a purge sequence is performed for coupling chamber 135, 1135 formed between nozzle 100, 1000 and receptacle 50. For example, when nozzle 100 is in its coupled / primed configuration or nozzle 1000 is in its coupled configuration, operator 40 causes (e.g., via a control system at filling station 20) pressurized fluid to be fed into inlet purge port 860, through coupling chamber 135, 1135, and out of outlet purge port 865 to purge debris from coupling chamber 135, 1135 prior to a fill event.

[0127] Block 2035 is performed to transition a nozzle with pressure chamber 1882 (e.g., nozzle 1000) from its coupled configuration to its primed configuration. For example, in the coupled configuration of nozzle 1000, head 72 of receptacle 50 may remain spaced apart from face seal 310 of nozzle 1000. At block 2035, operator 40 causes pressure chamber 1882 to be pressurized (e.g., via pressure port 1870 and a control system at filling station 20, to create a predetermined amount of pneumatic pressure (e.g., 232 pounds per square inch) within pressure chamber 1882. Because rotating sleeve 700 is fixed relative to fixed sleeve 1800 and pressed against pins 1850, rotating sleeve 700 prevents the pressure in pressure chamber 1882 from pushing pins 1850 outward from respective chambers 1880. Instead, the pressure in pressure chamber 1882 pushes fixed sleeve 1800 and, in turn, body 125 to move axially in an opposing forward direction. Face seal 310 of body 125 is pushed forward to sealingly engage head 72 of receptacle 50, and nozzle 1000 is transitioned to its primed configuration.

[0128] For nozzles without pressure chamber 1880 (e.g., nozzle 100 of FIGS. 3-29) , block 235 may not be performed. For example, face seal 310 of nozzle 100 may already sealingly engage head 72 of receptacle 50 when rotating sleeve 700 has rotated to its rotated position at block 2025.

[0129] Turning to block 2040, operator 40 rotates handle 620 of rotary unit 600 from its unlocked position to its locked position to transition nozzle 100, 1000 from an intermediate configuration (e.g., the coupled / primed configuration of nozzle 100, the primed configuration of nozzle 1000) to its locked / open configuration. When rotary unit 600 is rotated to its locked position, cam 690 pushes rod 910 to extend into rod-receiving hole 746 of rotating sleeve 700. In turn, the rotational position of rotating sleeve 700 is fixed relative to body 125 and fixed sleeve 800 of nozzle 100, 1000 to securely lock nozzle 100, 1000 to receptacle 50. Additionally, when rotary unit 600 is rotated to its locked position, cam 660 causes actuator 525 to push stem 410. In turn, poppet 420, 1420 of nozzle 100, 1000 and poppets 70, 80 of receptacle 50 open. Rotary unit 600 concurrently causes rod 910 to lock nozzle 100, 1000 to receptacle 50 and flow path between nozzle 100, 1000 and receptacle 50 to open to prevent nozzle 100, 1000 from decoupling to receptacle 50 during a fill event. At block 2045, when nozzle 100, 1000 and receptacle 50 are in their respective locked / open configurations, cryogenic fluid is transferred through nozzle 100, 1000 and receptacle 50 during a fill event.

[0130] FIG. 44 is a flowchart of example method 2050 for closing the flow path between nozzle 100, 1000 and receptacle 50 and subsequently decoupling nozzle 100, 1000 from receptacle 50. Because method 2050 is disclosed in connection with the components of FIGS. 1-42, some functions of those components will not be described in detail below.

[0131] At block 2055, operator 40 rotates handle 620 of rotary unit 600 from its locked position to its unlocked position to transition nozzle 100, 1000 from its locked / open configuration to an intermediate configuration (e.g., the coupled / primed configuration of nozzle 100, the primed configuration of nozzle 1000) . When rotary unit 600 is rotated from its locked position, cam 660 enables actuator 525 to retract stem 410. In turn, poppet 420, 1420 of nozzle 100, 1000 and poppets 70, 80 of receptacle 50 are closed to stop the fill event and prevent further fluid flow between nozzle 100, 1000 and receptacle 50. Additionally, when rotary unit 600 is rotated from its locked position, rod 910 retracts from rod-receiving hole 746 of rotating sleeve 700. In turn, the rotational position of rotating sleeve 700 is released from fixed sleeve 800 to unlock nozzle 100, 1000 from receptacle 50.

[0132] Block 2060 and / or block 2065 of the illustrated example are performed for nozzles with pressure chambers 1882 and pins 1850 (e.g., nozzle 1000) . At block 2060, operator 40 depressurizes pressure chamber 1882 via pressure port 1870. Subsequently, at block 2065, operator 40 performs a leak detection test of poppet 70 and / or poppet 80 of receptacle 50. Through outlet purge port 865, it is then detected whether a leak has formed around poppet 70 and / or poppet 80 of receptacle 50. For example, when poppet 420 has flat outer surface 242, a leak around poppet 70 is detected in response to detecting a slow leak of fluid out of outlet purge port 865. When poppet 1420 has outer protrusion 1424, a leak around poppet 80 is detected in response to detecting a slow leak of fluid out of outlet purge port 865.

[0133] Block 2070 is performed to transition nozzle 100, 1000 from an intermediate configuration to its released configuration. At block 2070, operator 40 rotates rotating sleeve 700 relative to fixed sleeve 800 so that teeth 98 of receptacle 50 slide through rear portion 724 and to front portion 722 of respective cam slots 720. That is, at block 2070, operator 40 rotates rotating sleeve 700 from its rotated position to its rest position to transition nozzle 100, 1000 to its released configuration. When rotating sleeve 700 is in its rest position, rod-receiving hole 746 of rotating sleeve 700 no longer aligns axially with rod 910 to prevent rod from locking rotating sleeve 700 to receptacle 50 in the closed configuration of nozzle 100, 1000. At block 2075, operator 40 pulls nozzle 100, 1000 axially away from receptacle 50. In turn, nozzle 100, 1000 is transitioned from its released configuration to its closed configuration. As nozzle 100, 1000 is pulled further away from receptacle 50, axial pins 830 are removed from axial slots 96 and teeth 98 are removed from cam slots 720 to remove nozzle 100, 1000 from receptacle 50.

[0134] Exemplary embodiments in accordance with the teachings herein are disclosed below.

[0135] Embodiment 1. A nozzle for coupling and providing fluid to a receptacle includes a body defining a chamber for fluid flow. The body includes a front end and a back end. A longitudinal axis extends between the front end and the back end. The nozzle includes a rotary unit adjacent the back end of the body. The rotary unit includes a rotary shaft extending along a rotary axis that is perpendicular to the longitudinal axis of the body. The rotary unit includes a rotary handle fixed relative to the rotary shaft. The rotary handle is manually rotatable between an unlocked position and a locked position. The rotary unit includes a locking cam fixedly coupled to the rotary shaft. The nozzle includes a rotating sleeve configured to rotate about the front end of the body. The rotating sleeve includes an outer surface, a coupling end adjacent the front end of the body, and a locking end opposite the coupling end. The rotating sleeve defines one or more cam slots extending from the coupling end along the outer surface. The rotating sleeve defines a rod-receiving hole at the locking end. The nozzle includes a rod extending between the locking cam and the rotating sleeve. The one or more cam slots are configured to slidably receive respective one or more teeth of the receptacle as the rotating sleeve is rotated relative to the body to couple the nozzle to the receptacle. When the rotating sleeve is rotated to a rotated position, the rod-receiving hole is configured to align axially with the rod. When the rotary handle is subsequently rotated to the locked position, the locking cam is configured to push the rod axially to extend into the rod-receiving hole to fix a rotational position of the rotating sleeve relative to the body to securely lock the nozzle to the receptacle during a fill event.

[0136] Embodiment 2. The nozzle of embodiment 1, wherein the rotating sleeve includes a sleeve handle configured to enable an operator to rotate the rotating sleeve relative to the body.

[0137] Embodiment 3. The nozzle of embodiment 1 or 2, wherein the body includes an inner body that defines the chamber, an outer shell that extends circumferentially around and covers the inner body, and an insulation layer formed between the inner body and the outer shell.

[0138] Embodiment 4. The nozzle of any of embodiments 1-3, wherein the rod extends in a direction parallel to the longitudinal axis.

[0139] Embodiment 5. The nozzle of any of embodiments 1-4, further including a rod guide that is fixed relative to the body and defines a through hole through which the rod extends to guide axial movement of the rod.

[0140] Embodiment 6. The nozzle of any of embodiments 1-5, further including a fixed sleeve fixed relative to the body and circumferentially covering at least a portion of the front end of the body. The rotating sleeve is slidably engaged to the fixed sleeve and covers at least a portion of the fixed sleeve.

[0141] Embodiment 7. The nozzle of embodiment 6, wherein the fixed sleeve includes one or more axial pins that are configured to be slidably received by respective one or more axial slots of the receptacle to rotatably fix the body of the nozzle to the receptacle to facilitate subsequent rotation of the rotating sleeve for coupling the nozzle to the receptacle.

[0142] Embodiment 8. The nozzle of embodiment 6 or 7, further including an anti-rotation lock positioned between the fixed sleeve and the rotating sleeve. The anti-rotation lock is configured to prevent the rotating sleeve from rotating relative to the fixed sleeve and the body when the nozzle is disengaged from the receptacle.

[0143] Embodiment 9. The nozzle of embodiment 8, wherein the anti-rotation lock includes an actuating body and a spring. The spring extends axially between the fixed sleeve and the actuating body. The actuating body is configured to slide axially along the fixed sleeve.

[0144] Embodiment 10. The nozzle of embodiment 9, wherein the rotating sleeve defines a cutout through which a protruding portion of the actuating body of the anti-rotation lock extends and a notch located along a front edge of the cutout.

[0145] Embodiment 11. The nozzle of embodiment 10, wherein the spring is configured to bias the protruding portion of the anti-rotation lock into the notch when the nozzle is disengaged from the receptacle to prevent the rotating sleeve from rotating relative to the fixed sleeve and the body. The protruding portion of the anti-rotation lock is configured to be pushed out of the notch and into the cutout by the receptacle to enable the rotating sleeve to rotate relative to the fixed sleeve and the body when the nozzle engages the receptacle.

[0146] Embodiment 12. The nozzle of any of embodiments 6-11, further including a face seal configured to sealingly engage a receptacle head of the receptacle when the nozzle is coupled to the receptacle. The fixed sleeve includes one or more spring-loaded pins extending axially from a back side of the fixed sleeve. The rotating sleeve is configured to engage and compress the one or more spring-loaded pins as the rotating sleeve is slid relative to the fixed sleeve to further press the face seal against the receptacle head.

[0147] Embodiment 13. The nozzle of embodiment 12, wherein the one or more spring-loaded pins include one or more open-top cylinders. The one or more open-top cylinders at least partially define a pressure chamber. Compression of the one or more open-top cylinders is configured to increase a pressure in the pressure chamber to further press the face seal against the receptacle head.

[0148] Embodiment 14. The nozzle of embodiment 13, further including a nozzle poppet and further including a pressure port coupled to the fixed sleeve and fluidly connected to the pressure chamber. The pressure chamber is adjacent to a coupling chamber formed between the nozzle and the receptacle when the nozzle is coupled to the receptacle. The rotating sleeve is configured to push the one or more spring-loaded pins inward and retract when in the rotated position. When the rotating sleeve is rotated to the rotated position, the pressure port is configured to form a predetermined amount of pressure in the pressure chamber to push the face seal, via the one or more spring-loaded pins of the fixed sleeve and the body, toward the receptacle head.

[0149] Embodiment 15. The nozzle of embodiment 14, further including an inlet purge port and an outlet purge port coupled to the fixed sleeve. The inlet purge port and the outlet purge port are configured to fluidly connect to the coupling chamber and purge debris from the coupling chamber prior to the fill event.

[0150] Embodiment 16. The nozzle of embodiment 15, wherein the nozzle poppet includes a flat outer surface configured to engage the outer poppet of the receptacle. After the fill event has been completed, the coupling chamber is to be depressurized via the pressure port to detect, through the outlet purge port, whether a leak has formed at the outer poppet of the receptacle.

[0151] Embodiment 17. The nozzle of embodiment 15, wherein the nozzle poppet includes an outer protrusion configured to push open the outer poppet of the receptacle. After the fill event has been completed, the coupling chamber is to be depressurized via the pressure port to detect, through the outlet purge port, whether a leak has formed at an inner poppet of the receptacle that is downstream the outer poppet.

[0152] Embodiment 18. The nozzle of any of embodiments 1-14, further including a stem extending through the chamber of the body. The stem includes a first end adjacent the front end of the body and a second end adjacent the back end of the body. The nozzle further includes a seat positioned along the chamber adjacent the front end of the body and a poppet coupled to the first end of the stem in the chamber. The poppet is configured to engage the seat in a closed position and be disengaged from the seat in an open position. The nozzle further includes a linear actuator connected to the second end of the stem and a flow-control cam of the rotary unit configured to engage and drive the linear actuator. When the rotary handle is rotated to the locked position, the flow-control cam is configured to cause the stem, via the linear actuator, to position the poppet in the open position.

[0153] Embodiment 19. The nozzle of embodiment 18, wherein, when the rotating sleeve is not in the rotated position, the rod-receiving hole is configured to be misaligned with the rod to prevent rotation of the rotary unit and retain the poppet in the closed configuration.

[0154] Embodiment 20. The nozzle of any of embodiments 1-19, further including an actuation housing coupled to and extending from the back end of the body. The rotary unit is coupled to the actuation housing behind the back end of the body.

[0155] Embodiment 21. A nozzle for coupling and providing fluid to a receptacle includes a body defining a chamber for fluid flow. The body includes a front end and a back end. A longitudinal axis extends between the front end and the back end. The nozzle includes a seat positioned along the chamber adjacent the front end of the body. The nozzle includes a stem extending through the chamber of the body. The stem includes a first end adjacent the front end of the body and a second end adjacent the back end of the body. The nozzle includes a poppet coupled to the first end of the stem in the chamber. The poppet is configured to engage the seat in a closed position and be disengaged from the seat in an open position. The nozzle includes a linear actuator connected to the second end of the stem. The nozzle includes a rotary unit adjacent the back end of the body. The rotary unit includes a rotary shaft extending along a rotary axis that is perpendicular to the longitudinal axis of the body. The rotary unit includes a rotary handle fixed relative to the rotary shaft. The rotary handle is manually rotatable between an unlocked position and a locked position. The rotary unit includes a flow-control cam of the rotary unit configured to engage and drive the linear actuator. When the rotary handle is rotated to the locked position, the flow-control cam is configured to cause the stem, via the linear actuator, to position the poppet in the open position for a fill event.

[0156] Embodiment 22. The nozzle of embodiment 21, further including an actuation housing coupled to and extending from the back end of the body. The rotary unit is coupled to the actuation housing behind the back end of the body.

[0157] Embodiment 23. The nozzle of embodiment 21 or 22, wherein the body includes an inner body that defines the chamber, an outer shell that extends circumferentially around and covers the inner body, and an insulation layer formed between the inner body and the outer shell.

[0158] Embodiment 24. The nozzle any of embodiments 21-23, further including a rotating sleeve configured to rotate about the front end of the body. The rotating sleeve includes an outer surface, a coupling end adjacent the front end of the body, and a locking end opposite the coupling end. The rotating sleeve defines one or more cam slots extending from the coupling end along the outer surface. The one or more cam slots are configured to slidably receive respective one or more teeth of the receptacle as the rotating sleeve is rotated relative to the body to couple the nozzle to the receptacle.

[0159] Embodiment 25. The nozzle of embodiment 24, wherein the rotating sleeve includes a sleeve handle configured to enable an operator to rotate the rotating sleeve relative to the body.

[0160] Embodiment 26. The nozzle of embodiment 24 or 25, wherein the rotary unit further includes a locking cam fixedly coupled to the rotary shaft. The nozzle further includes a rod extending between the locking cam and the rotating sleeve.

[0161] Embodiment 27. The nozzle of embodiment 26, wherein the rotating sleeve defines a rod-receiving hole at the locking end. The rod-receiving hole is configured to align axially with the rod when the rotating sleeve is rotated to a rotated position.

[0162] Embodiment 28. The nozzle of embodiment 27, wherein, when the rotating sleeve is not in the rotated position, the rod-receiving hole is configured to be misaligned with the rod to prevent rotation of the rotary unit and retain the poppet in the closed position.

[0163] Embodiment 29. The nozzle of embodiment 28, wherein, when the rotary handle is subsequently rotated to the locked position, the locking cam is configured to push the rod axially to extend into the rod-receiving hole to fix a rotational position of the rotating sleeve relative to the body to securely lock the nozzle to the receptacle during the fill event.

[0164] Embodiment 30. The nozzle of any of embodiments 27-29, wherein the rod extends in a direction parallel to the longitudinal axis.

[0165] Embodiment 31. The nozzle of any of embodiments 27-30, further including a rod guide that is fixed relative to the body and defines a through hole through which the rod extends to guide axial movement of the rod.

[0166] Embodiment 32. The nozzle of any of embodiments 24-31, further including a fixed sleeve fixed relative to the body and circumferentially covering at least a portion of the front end of the body. The rotating sleeve is slidably engaged to the fixed sleeve and covers at least a portion of the fixed sleeve.

[0167] Embodiment 33. The nozzle of embodiment 32, wherein the fixed sleeve includes one or more axial pins that are configured to be slidably received by respective one or more axial slots of the receptacle to rotatably fix the body of the nozzle to the receptacle to facilitate subsequent rotation of the rotating sleeve for coupling the nozzle to the receptacle.

[0168] Embodiment 34. The nozzle of embodiment 32 or 33, further including an anti-rotation lock positioned between the fixed sleeve and the rotating sleeve. The anti-rotation lock is configured to prevent the rotating sleeve from rotating relative to the fixed sleeve and the body when the nozzle is disengaged from the receptacle.

[0169] Embodiment 35. The nozzle of any of embodiments 32-34, further including a face seal configured to sealingly engage a receptacle head of the receptacle when the nozzle is coupled to the receptacle. The fixed sleeve includes one or more spring-loaded pins extending axially from a back side of the fixed sleeve. The rotating sleeve is configured to engage and compress the one or more spring-loaded pins as the rotating sleeve is slid relative to the fixed sleeve to further press the face seal against the receptacle head.

[0170] Embodiment 36. The nozzle of embodiment 35, wherein the one or more spring-loaded pins include one or more open-top cylinders. The one or more open-top cylinders at least partially define a pressure chamber. Compression of the one or more open-top cylinders is configured to increase a pressure in the pressure chamber to further press the face seal against the receptacle head.

[0171] Embodiment 37. The nozzle of embodiment 36, further including a pressure port coupled to the fixed sleeve and fluidly connected to the pressure chamber. The pressure chamber is adjacent to a coupling chamber formed between the nozzle and the receptacle when the nozzle is coupled to the receptacle. The rotating sleeve is configured to push the one or more spring-loaded pins inward and retract when in the rotated position. When the rotating sleeve is rotated to the rotated position, the pressure port is configured to form a predetermined amount of pressure in the pressure chamber to push the face seal, via the one or more spring-loaded pins of the fixed sleeve and the body, toward the receptacle head.

[0172] Embodiment 38. The nozzle of embodiment 37, further including an inlet purge port and an outlet purge port coupled to the fixed sleeve. The inlet purge port and the outlet purge port are configured to fluidly connect to the coupling chamber and purge debris from the coupling chamber prior to the fill event.

[0173] Embodiment 39. The nozzle of embodiment 38, wherein the poppet includes a flat outer surface configured to engage the outer poppet of the receptacle. After the fill event has been completed, the coupling chamber is to be depressurized via the pressure port to detect, through the outlet purge port, whether a leak has formed at the outer poppet of the receptacle.

[0174] Embodiment 40. The nozzle of embodiment 38, wherein the poppet includes an outer protrusion configured to push open the outer poppet of the receptacle. After the fill event has been completed, the coupling chamber is to be depressurized via the pressure port to detect, through the outlet purge port, whether a leak has formed at an inner poppet of the receptacle that is downstream the outer poppet.

[0175] Embodiment 41. A nozzle for coupling and providing fluid to a receptacle includes a body defining a chamber for fluid flow. The body includes a front end and a back end. A longitudinal axis extends between the front end and the back end. The nozzle includes a seat positioned along the chamber adjacent the front end of the body, a poppet positioned in the chamber and configured to engage the seat in a closed position and be disengaged from the seat in an open position, a rotating sleeve configured to rotate about the front end of the body to couple the nozzle to the receptacle, and a rotary unit adjacent the back end of the body. The rotary unit includes a rotary shaft extending along a rotary axis that is perpendicular to the longitudinal axis of the body. The rotary unit includes a rotary handle fixed relative to the rotary shaft. The rotary handle is manually rotatable between the closed configuration and the open configuration. The rotary unit includes a locking cam and a flow-control cam fixedly coupled to the rotary shaft. When the rotary handle is subsequently rotated to the locked position, the locking cam is configured to fix a rotational position of the rotating sleeve relative to the body to securely lock the nozzle to the receptacle during a fill event and the flow-control cam is configured to position the poppet in the open position for the fill event.

[0176] Embodiment 42. The nozzle of embodiment 41, further including a stem extending through the chamber of the body. The stem includes a first end adjacent the front end of the body and a second end adjacent the back end of the body. The poppet is coupled to the first end of the stem. The nozzle includes a linear actuator connected to the second end of the stem. The flow-control cam is configured to engage and drive the linear actuator.

[0177] Embodiment 43. The nozzle of embodiment 42, wherein, when the rotary handle is rotated to the locked position, the flow-control cam is configured to cause the stem, via the linear actuator, to position the poppet in the open position.

[0178] Embodiment 44. The nozzle of any of embodiments 41-43, wherein the rotating sleeve includes an outer surface and a coupling end adjacent the front end of the body. The rotating sleeve defines one or more cam slots extending from the coupling end along the outer surface. The one or more cam slots are configured to slidably receive respective one or more teeth of the receptacle as the rotating sleeve is rotated relative to the body to couple the nozzle to the receptacle.

[0179] Embodiment 45. The nozzle of any of embodiments 41-44, further including a rod extending between the locking cam and the rotating sleeve. The rotating sleeve defines a rod-receiving hole. The rod-receiving hole is configured to align axially with the rod when the rotating sleeve is rotated to a rotated position.

[0180] Embodiment 46. The nozzle of embodiment 45, wherein, when the rotary handle is subsequently rotated to the locked position, the locking cam is configured to push the rod axially to extend into the rod-receiving hole to fix a rotational position of the rotating sleeve relative to the body to securely lock the nozzle to the receptacle during the fill event.

[0181] Embodiment 47. The nozzle of embodiment 45 or 46, wherein, when the rotating sleeve is not in the rotated position, the rod-receiving hole is configured to be misaligned with the rod to prevent rotation of the rotary unit and retain the poppet in the closed configuration.

[0182] Embodiment 48. The nozzle of any of embodiments 45-47, further including a rod guide that is fixed relative to the body and defines a through hole through which the rod extends to guide axial movement of the rod in a direction parallel to the longitudinal axis.

[0183] Embodiment 49. The nozzle of any of embodiments 41-48, wherein the rotating sleeve includes a sleeve handle configured to enable an operator to rotate the rotating sleeve relative to the body.

[0184] Embodiment 50. The nozzle of any of embodiments 41-49, wherein the body includes an inner body that defines the chamber, an outer shell that extends circumferentially around and covers the inner body, and an insulation layer formed between the inner body and the outer shell.

[0185] Embodiment 51. The nozzle of any of embodiments 41-50, further including a fixed sleeve fixed relative to the body and circumferentially covering at least a portion of the front end of the body. The rotating sleeve is slidably engaged to the fixed sleeve and covers at least a portion of the fixed sleeve.

[0186] Embodiment 52. The nozzle of embodiment 51, wherein the fixed sleeve includes one or more axial pins that are configured to be slidably received by respective one or more axial slots of the receptacle to rotatably fix the body of the nozzle to the receptacle to facilitate subsequent rotation of the rotating sleeve for coupling the nozzle to the receptacle.

[0187] Embodiment 53. The nozzle of embodiment 51 or 52, further including an anti-rotation lock positioned between the fixed sleeve and the rotating sleeve. The anti-rotation lock is configured to prevent the rotating sleeve from rotating relative to the fixed sleeve and the body when the nozzle is disengaged from the receptacle.

[0188] Embodiment 54. The nozzle of any of embodiments 51-53, further including a face seal configured to sealingly engage a receptacle head of the receptacle when the nozzle is coupled to the receptacle. The fixed sleeve includes one or more spring-loaded pins extending axially from a back side of the fixed sleeve. The rotating sleeve is configured to engage and compress the one or more spring-loaded pins as the rotating sleeve is slid relative to the fixed sleeve to further press the face seal against the receptacle head.

[0189] Embodiment 55. The nozzle of embodiment 54, wherein the one or more spring-loaded pins include one or more open-top cylinders. The one or more open-top cylinders at least partially define a pressure chamber. Compression of the one or more open-top cylinders is configured to increase a pressure in the pressure chamber to further press the face seal against the receptacle head.

[0190] Embodiment 56. The nozzle of embodiment 55, further including a pressure port coupled to the fixed sleeve and fluidly connected to the pressure chamber, wherein the pressure chamber is adjacent to a coupling chamber formed between the nozzle and the receptacle when the nozzle is coupled to the receptacle. The rotating sleeve is configured to push the one or more spring-loaded pins inward and retract when in the rotated position. When the rotating sleeve is rotated to the rotated position, the pressure port is configured to form a predetermined amount of pressure in the pressure chamber to push the face seal, via the one or more spring-loaded pins of the fixed sleeve and the body, toward the receptacle head.

[0191] Embodiment 57. The nozzle of embodiment 56, further including an inlet purge port and an outlet purge port coupled to the fixed sleeve. The inlet purge port and the outlet purge port are configured to fluidly connect to the coupling chamber and purge debris from the coupling chamber prior to a fill event.

[0192] Embodiment 58. The nozzle of embodiment 57, wherein the poppet includes a flat outer surface configured to engage the outer poppet of the receptacle. After the fill event has been completed, the coupling chamber is to be depressurized via the pressure port to detect, through the outlet purge port, whether a leak has formed at the outer poppet of the receptacle.

[0193] Embodiment 59. The nozzle of embodiment 57, wherein the poppet includes an outer protrusion configured to push open the outer poppet of the receptacle. After the fill event has been completed, the coupling chamber is to be depressurized via the pressure port to detect, through the outlet purge port, whether a leak has formed at an inner poppet of the receptacle that is downstream the outer poppet.

[0194] Embodiment 60. The nozzle of any of embodiments 41-59, further including an actuation housing coupled to and extending from the back end of the body. The rotary unit is coupled to the actuation housing behind the back end of the body.

Claims

1.A nozzle for coupling and providing fluid to a receptacle, the nozzle comprising:a body defining a chamber for fluid flow, wherein the body includes a front end and a back end, wherein a longitudinal axis extends between the front end and the back end;a rotary unit adjacent the back end of the body, wherein the rotary unit comprises:a rotary shaft extending along a rotary axis that is perpendicular to the longitudinal axis of the body;a rotary handle fixed relative to the rotary shaft, wherein the rotary handle is manually rotatable between an unlocked position and a locked position; anda locking cam fixedly coupled to the rotary shaft;a rotating sleeve configured to rotate about the front end of the body, wherein the rotating sleeve includes an outer surface, a coupling end adjacent the front end of the body, and a locking end opposite the coupling end, wherein the rotating sleeve defines one or more cam slots extending from the coupling end along the outer surface, and wherein the rotating sleeve defines a rod-receiving hole at the locking end; anda rod extending between the locking cam and the rotating sleeve,wherein the one or more cam slots are configured to slidably receive respective one or more teeth of the receptacle as the rotating sleeve is rotated relative to the body to couple the nozzle to the receptacle,wherein, when the rotating sleeve is rotated to a rotated position, the rod-receiving hole is configured to align axially with the rod, andwherein, when the rotary handle is subsequently rotated to the locked position, the locking cam is configured to push the rod axially to extend into the rod-receiving hole to fix a rotational position of the rotating sleeve relative to the body to securely lock the nozzle to the receptacle during a fill event.2.The nozzle of claim 1, wherein the rotating sleeve comprises a sleeve handle configured to enable an operator to rotate the rotating sleeve relative to the body.3.The nozzle of claim 1, wherein the rod extends in a direction parallel to the longitudinal axis.4.The nozzle of claim 1, further comprising a rod guide that is fixed relative to the body and defines a through hole through which the rod extends to guide axial movement of the rod.5.The nozzle of claim 1, further comprising a fixed sleeve fixed relative to the body and circumferentially covering at least a portion of the front end of the body, and wherein the rotating sleeve is slidably engaged to the fixed sleeve and covers at least a portion of the fixed sleeve.6.The nozzle of claim 5, wherein the fixed sleeve includes one or more axial pins that are configured to be slidably received by respective one or more axial slots of the receptacle to rotatably fix the body of the nozzle to the receptacle to facilitate subsequent rotation of the rotating sleeve for coupling the nozzle to the receptacle.7.The nozzle of claim 5, further comprising an anti-rotation lock positioned between the fixed sleeve and the rotating sleeve, wherein the anti-rotation lock is configured to prevent the rotating sleeve from rotating relative to the fixed sleeve and the body when the nozzle is disengaged from the receptacle.8.The nozzle of claim 7, wherein the anti-rotation lock comprises an actuating body and a spring, wherein the spring extends axially between the fixed sleeve and the actuating body, and wherein the actuating body is configured to slide axially along the fixed sleeve.9.The nozzle of claim 8, wherein the rotating sleeve defines a cutout through which a protruding portion of the actuating body of the anti-rotation lock extends and a notch located along a front edge of the cutout.10.The nozzle of claim 9, wherein:the spring is configured to bias the protruding portion of the anti-rotation lock into the notch when the nozzle is disengaged from the receptacle to prevent the rotating sleeve from rotating relative to the fixed sleeve and the body, and the protruding portion of the anti-rotation lock is configured to be pushed out of the notch and into the cutout by the receptacle to enable the rotating sleeve to rotate relative to the fixed sleeve and the body when the nozzle engages the receptacle.11.The nozzle of claim 5, further comprising a face seal configured to sealingly engage a receptacle head of the receptacle when the nozzle is coupled to the receptacle, wherein the fixed sleeve comprises one or more spring-loaded pins extending axially from a back side of the fixed sleeve, and wherein the rotating sleeve is configured to engage and compress the one or more spring-loaded pins as the rotating sleeve is slid relative to the fixed sleeve to further press the face seal against the receptacle head.12.The nozzle of claim 11, wherein the one or more spring-loaded pins include one or more open-top cylinders, wherein the one or more open-top cylinders at least partially define a pressure chamber, wherein compression of the one or more open-top cylinders is configured to increase a pressure in the pressure chamber to further press the face seal against the receptacle head.13.The nozzle of any of claims 12, further comprising:a nozzle poppet; anda pressure port coupled to the fixed sleeve and fluidly connected to the pressure chamber, wherein the pressure chamber is adjacent to a coupling chamber formed between the nozzle and the receptacle when the nozzle is coupled to the receptacle, wherein the rotating sleeve is configured to push the one or more spring-loaded pins inward and retract when in the rotated position, and wherein, when the rotating sleeve is rotated to the rotated position, the pressure port is configured to form a predetermined amount of pressure in the pressure chamber to push the face seal, via the one or more spring-loaded pins of the fixed sleeve and the body, toward the receptacle head.14.The nozzle of claim 1, further comprising:a stem extending through the chamber of the body, wherein the stem includes a first end adjacent the front end of the body and a second end adjacent the back end of the body;a seat positioned along the chamber adjacent the front end of the body;a poppet coupled to the first end of the stem in the chamber, wherein the poppet is configured to engage the seat in a closed position and be disengaged from the seat in an open position;a linear actuator connected to the second end of the stem; anda flow-control cam of the rotary unit configured to engage and drive the linear actuator,wherein, when the rotary handle is rotated to the locked position, the flow-control cam is configured to cause the stem, via the linear actuator, to position the poppet in the open position.15.The nozzle of claim 14, wherein, when the rotating sleeve is not in the rotated position, the rod-receiving hole is configured to be misaligned with the rod to prevent rotation of the rotary unit and retain the poppet in the closed configuration.

Images