EP0534876A1 - Procédé et installation de remplissage de bouteilles de gaz liquide et de contrôle desdites bouteilles après remplissage - Google Patents

Procédé et installation de remplissage de bouteilles de gaz liquide et de contrôle desdites bouteilles après remplissage Download PDF

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EP0534876A1
EP0534876A1 EP19920430020 EP92430020A EP0534876A1 EP 0534876 A1 EP0534876 A1 EP 0534876A1 EP 19920430020 EP19920430020 EP 19920430020 EP 92430020 A EP92430020 A EP 92430020A EP 0534876 A1 EP0534876 A1 EP 0534876A1
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EP
European Patent Office
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filling
gas
weight
bottles
bottle
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19920430020
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German (de)
English (en)
Inventor
Gérard Nouen
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PROVENCALE D'AUTOMATION ET DE MECANIQUE
Original Assignee
PROVENCALE D'AUTOMATION ET DE MECANIQUE
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Filing date
Publication date
Application filed by PROVENCALE D'AUTOMATION ET DE MECANIQUE filed Critical PROVENCALE D'AUTOMATION ET DE MECANIQUE
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    • F17C2270/059—Mass bottling, e.g. merry belts

Definitions

  • the subject of the present invention is a method and an installation for filling bottles of liquid gas and for checking said bottles after filling.
  • the technical sector of the invention is that of filling and control operations for the conditioning of bottles of liquid gas such as liquid air, liquefied petroleum gas (LPG) or the like ...
  • liquid gas such as liquid air, liquefied petroleum gas (LPG) or the like ...
  • installations for filling liquid gas bottles comprising an open loop bottle conveyor, the ends of which lead to a circular carousel for continuous filling.
  • Such installations comprise, for example upstream of said carousel, stations for loading and unloading bottles, for ejecting bottles to be re-tested, repainted or repaired and, downstream of said carousel, a station for controlling the weight of filled bottles, a capping and level control station and gas leaks more particularly with regard to liquefied petroleum gas and for understandable security reasons.
  • the used bottles returned to the distribution circuit enter the filling center and in some cases, with a residual gas.
  • the bottles are filled by filling the bottle during filling without taking into account the amount of residual gas it can contain. After filling, the total weight of the bottle is checked by sampling and the weight of gas contained in the bottle is deduced according to the tare.
  • the underloaded or overloaded cylinder is removed from the circuit for its return to the distribution network and is directed to a station. where it is brought into conformity with the standard and the marketing conditions previously defined.
  • the present invention aims to make improvements to liquid gas filling centers with the aim of automatically, systematically and continuously carrying out the operations of filling and checking bottles, taking into account the drawbacks of the centers currently in operation and the variable parameters. inevitable.
  • An objective of the invention is to fill the gas bottles returned to the distribution circuit taking into account the remainder that the bottles are likely to contain and to fill the bottles by injecting the additional gas determined according to the theoretical quantity previously defined according to the nominal weight, a safety margin and a pre-established tolerance.
  • Another objective of the invention is to carry out, during the control of the quantity of gas injected into the bottle, a correction when loading the following bottles by acting on the filling means, so that the bottles from the carousel of filling are part of previously defined weight criteria, taking into account the standard in force and a pre-established tolerance.
  • the installation for filling bottles with liquid gas and controlling the weight of said bottles after filling comprising a station for loading empty bottles and a station for unloading full bottles connected to a conveyor forming an open loop on which bottles are put into circulation, a labeling station for said bottles, the ends of said conveyor leading to a circular filling carousel comprising a plurality of scales juxtaposed at its periphery, and a general gas inlet from which branch offs each leading to a scale to constitute a filling station comprising at least one remote-controlled valve and a control weighing unit located downstream of said carousel to control the filling bottles from said carousel, characterized in that it further comprises a bottle weighing unit before filling located upstream of said carousel and a programmable automaton and means of interconnection between said automaton and said weighing unit and between said automaton and said carousel and making it possible to determine the weight of gas for filling each weighed bottle, as a function of reference values stored in the memory
  • said weighing unit comprises a reader of said tare code, which reader is connected to said programmable controller, which takes into account the gross weight of the bottle, that is the tare increased by the weight of the gas remaining in the bottle, compares said gross weight to the tare, makes the difference and compares the resulting value with said reference value stored in its memory, it makes then the difference between said resulting value and said reference value to determine the weight of gas to be received by the bottle.
  • said filling stations of the carousel include electronic scales comprising a program, each of which scales being connected to said automatic device for controlling the filling of the bottle as a function of the weight of gas defined by said automatic device.
  • the applications of the invention extend to the filling of all liquefied gases such as air, petroleum gas or any other similar gas.
  • FIG. 1 of the drawing Said installation comprises in known manner a chain conveyor 1 forming an open loop whose ends la / 1b lead to a carousel 2.
  • Said conveyor 1 is for example a conveyor with mechanical chains on which the gas cylinders 3/31 are placed in view of their transport.
  • the carousel 2 is circular and is constituted by a metallic structure arranged horizontally and mounted in rotation on a circular circuit bearing on the ground.
  • the rotary drive is carried out continuously by a geared motor 4 and a friction wheel 5.
  • Such a carousel is perfectly known and includes at its periphery a series of juxtaposed flip-flops 2a on which the gas bottles are placed when they are filled by a gas supply network comprising a central general inlet on a rotating joint 6, coaxial with the 'axis of rotation of the circular structure and ending in the carousel, for example from below, from which lead branches 7 equipped with a remote-controlled filling valve 7a and their safety equipment which are provided with such carousels.
  • This installation also includes a loading station 8 from which are placed in the circuit the empty bottles 3 with or without a gas residue. Downstream of this station 8 and on the conveyor circuit 1 is mounted a station 9 for reading the date of re-testing of the bottles and the ejection of the bottles to be re-tested by means of a pneumatic ejector 9a which moves perpendicularly to the conveyor the selected bottle to put it on a bypass roller range 10. On this bypass is located a taring and labeling station 11 and upstream thereof a so-called "spacer" scroll regulator 12.
  • a continuous weighing unit 13 integrated into said conveyor 1, which is connected by connecting lines 14 to a programmable controller 15 itself connected to said carousel 12 by a multiconductor line 16 ending, for example, from above by means of a rotating joint, and coaxially with the carousel 2.
  • the conductors of line 16 are connected to the organs of the carousel.
  • the scales receiving the bottles for their filling are electronic and are therefore connected to said automaton, which controls said filling valves 7a.
  • a spacer 12 is mounted upstream of the weighing unit 13.
  • the end 1a of the conveyor 1 substantially tangents the periphery of the carousel 2 and comprises a pneumatic ejection station 17 for the bottles 3 circulating on the conveyor, for placing these bottles on the electronic scales 2a composing the filling stations of the carousel.
  • the translation of the bottles is carried out in a direction substantially orthogonal to the carousel 2.
  • the bottles filled on the filling stations of the carousel 2 are returned to the circuit of the conveyor 1, the end 1b of which ends substantially orthogonally to the said carousel. Downstream of this is a continuous weighing control unit 18 integrated into said conveyor 1, which comprises a spacer 12 upstream. Said unit 18 is connected by a line 18a to said programmable controller 15.
  • Said station 19 comprises a first ejector pneumatic 19a of the filled bottles, which moves them perpendicularly to the conveyor 1 on a range of rollers 19b and a second pneumatic ejector 19c of the overfilled bottles which move said bottles on a second range of rollers 19d parallel to the range 19b.
  • a gas leak detection station 20 located in line with the bypass 10 which connects the "filling" 1c and "control” circuits 1d of said conveyor 1.
  • controlled and compliant bottles are transported by the conveyor 1 and placed on a roller shelf 21, awaiting their evacuation to the distribution networks after having been temporarily stored.
  • the bottles 3 placed on the conveyor 1 and comprising a label or a code, coming from station 9, are transported by said conveyor directly to the weighing unit 13.
  • the unlabeled or non-coded bottles are sent to the taring and labeling or coding station 11 where they are coded or equipped with a label adopting for example the shape of a square or a circle and placed around the neck valve or valve on the bottle.
  • the labels are produced by photo-composition and in polyethylene.
  • the coding used is a bar code with concentric circles.
  • the design of the label is such that the coding is, after mounting the label on the bottle, substantially coaxial with the tap or the valve which equips the bottle.
  • the reader used is a linear scanner whose scanning is perpendicular to the conveyor.
  • the depth of field of the reader is chosen to allow reading of the codes on bottles of minimum or maximum height.
  • the weighing unit 13 includes an electronic scale 13a on which place the bottles for filling. Said rocker 13a is located substantially at the level of the conveyor 1 to take care of the bottles 3 circulating on the latter.
  • the laser reader 13b is arranged at the top of said unit, above the scale 13a, leaving a space between them for the passage of the bottle 3.
  • the laser reader 13b and the electronic scale 13a of said weighing unit 13 are connected to said programmable controller 15, which can be placed in a protected enclosure, in a non-hazardous area.
  • the machine is located a few meters from the filling installation, which is in a so-called dangerous zone due to the handling of LPG cylinders and the explosive nature of this gas.
  • the laser reader 13b is placed in a pressurized housing which also contains an electronic reading system.
  • the programmable controller 15 is also in a pressurized cabinet.
  • Communication protocols are for example linked by RS 232 type serial connections.
  • the flip-flop 13a of the unit 13 is a slave and is interrogated by means of the communication protocol each time a bottle 3 passes through the automaton 15, once it has stabilized on said flip-flop.
  • Communication between the laser reader 13b and the programmable controller 15 is carried out by the RS 232 serial link.
  • a detector 13 C placed upstream of the weighing unit 13 sends a signal to the controller when passing a bottle 3, which triggers the reading of the laser beam and itself puts it on standby for reception of the value to be read.
  • the reader 13b When the reader 13b has detected the code and has decrypted it, it transmits the value read and moves to the position of reception of the next read order.
  • the weighing unit 13 may further comprise an input keyboard 13d which replaces the laser reader 13b and possibly allowing an operator to enter the tare or the total weight of the bottles 3.
  • the electrical connection with the programmable controller 15 is of the intrinsic type with a cable length determined for example of the order of 250 meters.
  • a remote display can optionally be connected to said automaton.
  • the value relative to the weight of the gas which the bottle 3 weighed at station 13 must receive is determined by the automaton 15, is then sent to the carousel 2 through the program of the electronic scale 2a of said carousel, on which said bottle 3 arrived. previously weighed by unit 13.
  • the machine 15 takes into account the bottle 3 weighed at station 13 until it is placed on the electronic filling scale 2a in order to assign the value determined during weighing at station 13 to the bottle weighed at this station , and controls the LPG filling valve 7a as a function of the weight value which it has previously determined.
  • various parameters are entered into the memory of the programmable logic controller 15 which are in a known manner exploited by the computer and such as: the type of bottle, the minimum tare, the maximum tare, the target weight, a tolerance value .
  • the weighing unit 18 thus comprises an electronic scale 18a located substantially at the level of the conveyor 1, a laser reader 18b located on the path of the bottles and above the passage of these therefore above the scale 13a, a presence detector for bottles 18c.
  • the programmable controller eliminates the filling station of the carousel 2 and a fault indication is displayed on a supervision screen 22.
  • the removal of the filling station 2a is carried out without interrupting production, the carousel 2 continuing to operate with one less station.
  • the communication protocol is linked for example by a serial connection of RS 232 type.
  • the computer performs the tares and resets which make it possible to dispense with the mechanical part of the flip-flop 18a.
  • the input keyboard 18d can replace the laser reader 18b and possibly allow the operator to enter the tare or the total weight of the bottles 31, so that the machine 15 compares the target weight with the read weight.
  • the electrical connection with the automaton 15 is of the intrinsic type with a cable length of the order of 250 meters.
  • the flip-flop 18a is a slave and is interrogated using the communication protocol each time the bottle passes through the automaton 15 after it has stabilized on the flip-flop.
  • Communication between the laser reader 18b and the programmable controller is carried out by a serial link of RS 232 type.
  • the detector 18c warns the controller 15 of the passage of a bottle, triggers the reading of the laser beam and sets it - even awaiting receipt of the value to be read.
  • the laser reader 18b When the laser reader 18b has detected the code and has decrypted it, it transmits the value read to the controller 15 and goes into the position for receiving the next read order.
  • the correctly filled bottles 31 continue their way on the conveyor 1.
  • the overfilled and underfilled bottles are placed on said areas 19b / 19d, as was previously exposed with reference to FIG. 1.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

La présente invention a pour objet un procédé et une installation de remplissage de bouteilles de gaz liquide (3) et de contrôle du poids desdites bouteilles après remplissage, comprenant une unité de pesage (13), des bouteilles (3) situées en amont d'un carrousel (2) et un automate programmable (15) relié à ladite unité de pesage (13) et audit carrousel (2) et permettant de déterminer le poids de gaz pour réaliser le remplissage de chaque bouteille pesée (3) en fonction de valeurs de référence stockées dans la mémoire dudit automate programmable (15) et commander à travers ledit automate, le pilotage de la vanne de remplissage de cette bouteille (3) parvenue sur un des postes de remplissage (2a) du carrousel (2) ; après remplissage, on pèse la bouteille remplie (31) et on corrige à travers ledit automate programmable (15) le poids de gaz délivré lors du remplissage de la bouteille (3). <IMAGE>

Description

  • La présente invention a pour objet un procédé et une installation de remplissage de bouteilles de gaz liquide et de contrôle desdites bouteilles après remplissage.
  • Le secteur technique de l'invention est celui des opérations de remplissage et de contrôle pour le conditionnement des bouteilles de gaz liquide tel que l'air liquide, le gaz de pétrole liquéfié (GPL) ou similaire...
  • On connaît des installations de remplissage de bouteilles de gaz liquide comprenant un convoyeur de bouteilles à boucle ouverte dont les extrémités aboutissent à un carrousel circulaire de remplissage en continu. De telles installations comportent par exemple en amont dudit carrousel des postes de chargement et de déchargement des bouteilles, d'éjection des bouteilles à rééprouver, à repeindre ou à réparer et, en aval dudit carrousel, un poste de contrôle du poids des bouteilles remplies, un poste de capsulage et de contrôle de niveau et des fuites de gaz plus particulièrement en ce qui concerne le gaz de pétrole liquéfié et pour des raisons bien compréhensibles de sécurité.
  • Notamment dans le cadre de la commercialisation d'un tel gaz, les bouteilles usagées remises dans le circuit de distribution entrent dans le centre de remplissage et dans certains cas, avec un reliquat de gaz.
  • Actuellement on procède au remplissage des bouteilles en complétant la bouteille en cours de remplissage sans tenir compte de la quantité de gaz résiduel qu'elle peut contenir. Après remplissage, on contrôle par échantillonnage le poids total de la bouteille et l'on en déduit en fonction de la tare, le poids de gaz contenu dans la bouteille.
  • Si le poids de gaz ne correspond pas aux critères de remplissage préalablement définis tenant compte d'une plage de tolérance, la bouteille sous-chargée ou surchargée est écartée du circuit en vue de sa remise dans le réseau de distribution et est dirigée vers un poste où elle est mise en conformité avec la norme et les conditions de commercialisation préalablement définies.
  • On conçoit qu'une telle pratique fait que l'on remet sur le marché une certaine quantité de gaz (le reliquat) préalablement facturée et que l'on refacture ce gaz lors de la remise de la bouteille nouvellement remplie dans le circuit de distribution.
  • Egalement et lors du contrôle du remplissage des bouteilles issues du carrousel, il n'est prévu aucun moyen de correction du remplissage après constatation de la non conformité des bouteilles passant au poste de contrôle eu égard à la norme en vigueur et aux critères pré-établis.
  • La présente invention vise à apporter des améliorations aux centres de remplissage de gaz liquide dans le but de réaliser automatiquement, systématiquement, et en continu les opérations de remplissage et de contrôle des bouteilles en tenant compte des inconvénients des centres actuellement en exploitation et des paramètres variables inévitables.
  • Un objectif de l'invention est de procéder au remplissage des bouteilles de gaz remises sur le circuit de distribution en tenant compte du reliquat que les bouteilles sont susceptibles de contenir et de procéder au remplissage des bouteilles en y injectant le complément de gaz déterminé en fonction de la quantité théorique préalablement définie en fonction du poids nominal, d'une marge de sécurité et d'une tolérance pré-établie.
  • Un autre objectif de l'invention est de procéder lors du contrôle de la quantité de gaz injecté dans la bouteille, à une correction lors du chargement des bouteilles suivantes en agissant sur les moyens de remplissage, de telle sorte que les bouteilles issues du carrousel de remplissage entrent dans le cadre de critères de poids préalablement définis, tenant compte de la norme en vigueur et d'une tolérance pré-établie.
  • Ces objectifs sont atteints par l'installation de remplissage de bouteilles de gaz liquide et de contrôle de poids desdites bouteilles après remplissage, comprenant un poste de chargement des bouteilles vides et un poste de déchargement des bouteilles pleines connectés à un convoyeur formant une boucle ouverte sur lequel les bouteilles sont mises en circulation, un poste d'étiquetage desdites bouteilles, dont les extrémités dudit convoyeur aboutissent à un carrousel de remplissage circulaire comportant une pluralité de bascules juxtaposées à sa périphérie, et une arrivée générale de gaz à partir de laquelle partent des dérivations aboutissant chacune à une bascule pour constituer un poste de remplissage comportant au moins une vanne télécommandée et une unité de pesage de contrôle située en aval dudit carrousel pour contrôler le remplissage des bouteilles issues dudit carrousel, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une unité de pesage de bouteilles avant remplissage située en amont dudit carrousel et un automate programmable et des moyens d'interconnexion entre ledit automate et ladite unité de pesage et entre ledit automate et ledit carrousel et permettant de déterminer le poids de gaz pour réaliser le remplissage de chaque bouteille pesée, en fonction de valeurs de référence stockées dans la mémoire dudit automate programmable, et commander à travers ledit automate le pilotage de ladite vanne télécommandée et le remplissage de cette bouteille parvenue sur un des postes de remplissage du carrousel
  • Dans une installation dont les bouteilles de gaz sont équipées d'une étiquette ou d'un codage comportant notamment un code de tare, ladite unité de pesage comporte un lecteur dudit code de tare, lequel lecteur est connecté audit automate programmable, lequel prend en compte le poids brut de la bouteille, soit la tare augmentée du poids du reliquat de gaz contenu dans la bouteille, compare ledit poids brut à la tare, fait la différence et compare la valeur résultante à ladite valeur de référence stockée dans sa mémoire, il fait ensuite la différence entre ladite valeur résultante et ladite valeur de référence pour déterminer le poids de gaz que doit recevoir la bouteille.
  • Avantageusement, lesdits postes de remplissage du carrousel comportent des bascules électroniques comportant un programme, chacune desquelles bascules étant connectée audit automate pour commander le remplissage de la bouteille en fonction du poids de gaz défini par ledit automate.
  • Ces objectifs sont également atteints par le procédé de remplissage de bouteilles de gaz liquide et de contrôle du poids desdites bouteilles après remplissage, se caractérisant par les opérations suivantes :
    • on stocke dans la mémoire d'un automate programmable les valeurs de référence relatives au poids de gaz d'une bouteille pleine et/ou au poids d'une bouteille pleine de gaz ;
    • on pèse au moyen d'une unité de pesage située sur le circuit d'un convoyeur de bouteilles de gaz et en amont d'un carrousel de remplissage comportant des bascules électroniques, les bouteilles à remplir circulant sur ledit convoyeur et pour chacune des bouteilles passant par ladite unité de pesage on saisit la valeur résultante du pesage qui est pris en compte par ledit automate programmable, lequel compare cette valeur à ladite valeur de référence stockée dans sa mémoire, fait la différence entre les deux valeurs et commande, à travers une des bascules électroniques du carrousel, le remplissage de ladite bouteille arrivée sur ladite bascule électronique, en fonction du poids de gaz défini par ledit automate programmable.
  • Dans une application de ce procédé, on équipe les bouteilles de gaz d'une étiquette ou d'un codage comportant notamment la tare de la bouteille, et pour déterminer le poids de gaz que doit recevoir une bouteille, au moyen de l'automate et de ses systèmes périphériques :
    • on lit la tare portée sur l'étiquette ;
    • on pèse le poids brut de la bouteille c'est-à dire la tare augmentée du reliquat de gaz contenu dans ladite bouteille ;
    • on compare le poids brut à la tare lue, on fait la différence entre ces deux valeurs,
    • on soustrait ce résultat à la valeur de référence du poids de gaz,
    • et on détermine la valeur résultante de gaz à délivrer.
  • Avantageusement, on équipe les bouteilles de gaz d'une étiquette ou d'un codage comportant un code à barre, et :
    • on pèse la bouteille de gaz sur une bascule électronique connectée audit automate programmable qui reçoit l'information donnée par la bascule et,
    • on lit la tare au moyen d'un lecteur électronique et on envoie la valeur de tare lue audit automate programmable.
  • On contrôle le poids des bouteilles de gaz issues dudit carrousel au moyen d'une unité de pesage située sur le circuit dudit convoyeur et en aval dudit carrousel et on éjecte sur des voies secondaires du convoyeur les bouteilles sur-remplies ou sous-remplies, et selon l'invention :
    • on choisit une valeur de précision théorique de pesée que l'on met en mémoire dans ledit automate programmable ;
    • pour chaque bascule électronique du carrousel on contrôle un nombre de bouteilles remplies sur une bascule électronique dudit carrousel de remplissage ;
    • on saisit les valeurs de poids desdites bouteilles données par ladite unité de pesage et on envoie ces valeurs audit automate programmable ;
    • on compare ces valeurs à ladite valeur de référence du poids de gaz d'une bouteille pleine, pour déterminer l'écart de poids entre ladite valeur de référence et les valeurs données par ladite unité de pesage ;
    • on fait la moyenne des valeurs des écarts de poids donnés lors de l'étape précédente ;
    • on compare la valeur moyenne des écarts de poids de ladite valeur de précision théorique à travers ledit automate programmable, lequel fait la différence entre ces deux valeurs et donne la valeur moyenne d'erreur de pesée de ladite bascule du carrousel ;
    • et on corrige à travers ledit automate programmable le poids de gaz délivré lors du remplissage de la bouteille en ajoutant ou en retranchant ladite valeur moyenne d'erreur de pesée lors de la pesée de la bouteille de gaz suivante placée en position de remplissage sur ladite bascule électronique du carrousel.
  • Les applications de l'invention s'étendent au remplissage de tous gaz liquéfiés tels que l'air, le gaz de pétrole ou tous autre gaz similaires.
  • Les avantages de l'invention se situent notamment à trois niveaux :
    • l'amélioration de la gestion de production par la visualisation et la mémorisation de tous les états,
    • l'édition de listings, totaux, moyennes, ratios comparatifs en temps réel et en automatique,
    • l'amélioration et la maintenance pour la détection automatique des pannes, la gestion, l'état des pannes, l'aide au dépannage, la gestion des pièces de rechange,
    • l'augmentation de la sécurité d'exploitation par une meilleure précision et le contrôle continu du poids des bouteilles lors du remplissage afin d'éviter le sur-remplissage (danger d'explosion),
    • le contrôle du gaz systématique et en continu de toutes les autres opérations de contrôle, telles que la détection des fuites de niveau de gaz, la réépreuve...
  • La description suivante se réfère aux dessins annexés d'un exemple non limitatif de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, appliqué à une installation de remplissage de bouteilles de gaz de pétrole liquéfié dit G.P.L.
    • La figure 1 est une vue de dessus schématique d'une telle installation de remplissage,
    • la figure 2 est un schéma-bloc/synoptique de la partie de ladite installation qui comporte les perfectionnements selon l'invention.
  • On se reporte d'abord à la figure 1 du dessin. Ladite installation comporte de façon connue un convoyeur à chaînes 1 formant une boucle ouverte dont les extrémités la/1b aboutissent à un carrousel 2. Ledit convoyeur 1 est par exemple un transporteur à chaînes mécaniques sur lesquelles les bouteilles de gaz 3/31 sont placées en vue de leur transport.
  • Le carrousel 2 est circulaire et est constitué par une structure métallique disposée horizontalement et montée à roulement sur un circuit circulaire en appui sur le sol. L'entraînement en rotation est réalisé en continu par un moto-réducteur 4 et une roue de friction 5.
  • Un tel carrousel est parfaitement connu et comporte à sa périphérie une suite de bascules 2a juxtaposées sur lesquelles sont placées les bouteilles de gaz lors de leur remplissage par un réseau d'alimentation en gaz comprenant une arrivée générale centrale sur joint tournant 6, coaxiale à l'axe de rotation de la structure circulaire et aboutissant dans le carrousel, par exemple par le dessous, à partir de laquelle partent des dérivations 7 équipées d'une vanne de remplissage télécommandée 7a et de leur équipement de sécurité dont sont dotés de tels carrousels.
  • Cette installation comporte en outre un poste de chargement 8 à partir duquel sont mises dans le circuit les bouteilles vides 3 comportant ou non un reliquat de gaz. En aval de ce poste 8 et sur le circuit du convoyeur 1 est monté un poste 9 de lecture de la date de réépreuve des bouteilles et l'éjection des bouteilles à rééprouver au moyen d'un éjecteur pneumatique 9a qui déplace perpendiculairement au convoyeur la bouteille sélectionnée pour la mettre sur une plage à rouleaux de dérivation 10. Sur cette dérivation est situé un poste de tarage et d'étiquetage 11 et en amont de celui-ci un régulateur de défilemement dit "espaceur" 12. En aval dudit poste 9 et en amont du carrousel 2, est située selon l'invention, une unité de pesage en continu 13 intégrée audit convoyeur 1, laquelle est connectée par des lignes de liaison 14 à un automate programmable 15 lui-même relié audit carrousel 12 par une ligne multiconducteur 16 aboutissant par exemple par le dessus au moyen d'un joint tournant, et coaxialement au carrousel 2.
  • De façon connue, les conducteurs de la ligne 16 sont connectés aux organes du carrousel. Selon l'invention, les bascules recevant les bouteilles en vue de leur remplissage sont électroniques et sont donc connectées audit automate, lequel pilote lesdites vannes de remplissage 7a.
  • Un espaceur 12 est monté en amont de l'unité de pesage 13.
  • L'extrémité 1a du convoyeur 1 tangente sensiblement la périphérie du carrousel 2 et comporte un poste d'éjection pneumatique 17 des bouteilles 3 circulant sur le convoyeur, pour placer ces bouteilles sur les bascules électroniques 2a composant les postes de remplissage du carrousel. La translation des bouteilles est réalisée selon une direction sensiblement orthogonale au carrousel 2.
  • Les bouteilles remplies sur les postes de remplissage du carrousel 2 sont remises dans le circuit du convoyeur 1 dont l'extrémité 1b aboutit sensiblement orthogonalement audit carrousel. En aval de celui-ci se trouve une unité de contrôle par pesage en continu 18 intégrée audit convoyeur 1, laquelle comporte en amont un espaceur 12. Ladite unité 18 est connectée par une ligne 18a audit automate programmable 15.
  • En aval de l'unité de contrôle 18, se trouve un poste d'éjection des bouteilles sur-remplies ou sous-remplies 19, lequel est piloté par ledit automate 15 à travers ladite unité de contrôle 18. Ledit poste 19 comporte un premier éjecteur pneumatique 19a des bouteilles sous-remplies, lequel les déplace perpendiculairement au convoyeur 1 sur une plage à rouleaux 19b et un second éjecteur pneumatique 19c des bouteilles sur-remplies qui déplacent lesdites bouteilles sur une seconde plage à rouleaux 19d parallèle à la plage 19b.
  • En aval du poste 19 se trouve un poste de détection des fuites de gaz 20 situé au droit de la dérivation 10 qui relie les circuits "remplissage" 1c et "contrôle" 1d dudit convoyeur 1.
  • Enfin, les bouteilles contrôlées et conformes sont transportées par le convoyeur 1 et placées sur une plage à rouleaux 21, en attente de leur évacuation vers les réseaux de distribution après avoir été momentanément entreposées.
  • Les bouteilles 3 mises sur le convoyeur 1 et comportant une étiquette ou un code, issues du poste 9, sont transportées par ledit convoyeur directement jusqu'à l'unité de pesage 13.
  • Les bouteilles non étiquetées ou non codées sont envoyées au poste de tarage et d'étiquetage ou de codage 11 où elles sont codées ou équipées d'une étiquette adoptant par exemple la forme d'un carré ou d'un cercle et placée autour du col de la valve ou du robinet de la bouteille.
  • Afin de leur assurer une durée de vie de l'ordre de vingt ans et leur permettre de résister aux contraintes mécaniques et chimiques existant dans une installation de remplissage GPL par exemple, les étiquettes sont réalisées par photo-composition et en polyéthylène.
  • Dans le but de permettre la saisie et la transmission automatique de la date de réépreuve et/ou de la tare, le codage utilisé est un code à barre à cercles concentriques.
  • La conception de l'étiquette est telle que le codage est, après montage de l'étiquette sur la bouteille, sensiblement coaxial au robinet ou à la valve qui équipe la bouteille.
  • Ainsi, tous les postes de l'installation nécessitant la lecture de la date de réépreuve ou de la tare, sont équipés d'un lecteur laser disposé au droit du poste considéré et au-dessus du passage de la bouteille déplacée par le convoyeur 1.
  • Compte tenu de la forme circulaire du code, une partie du code à barre se déplace parallèlement au sens de défilement de la bouteille. Le sens de lecture étant donc perpendiculaire au sens de défilement, le lecteur utilisé est un scanner linéaire dont le balayage est perpendiculaire au convoyeur.
  • La profondeur de champ du lecteur est choisie pour permettre la lecture des codes sur des bouteilles de hauteur minimum ou maximum.
  • L'unité de pesage 13 comporte une bascule électronique 13a sur laquelle se placent les bouteilles en vue de leur remplissage. Ladite bascule 13a est située sensiblement au niveau du convoyeur 1 pour prendre en charge les bouteilles 3 circulant sur celui-ci. Le lecteur laser 13b est disposé à la partie supérieure de ladite unité, au-dessus de la bascule 13a, laissant un espace entre eux pour le passage de la bouteille 3. Le lecteur laser 13b et la bascule électronique 13a de ladite unité de pesage 13 sont reliés audit automate programmable 15, lequel peut être placé dans une enceinte protégée, en zone non dangereuse. Ainsi l'automate est situé à quelques mètres de l'installation de remplissage qui, elle, est en zone dite dangereuse du fait de la manipulation des bouteilles de GPL et de la nature explosive de ce gaz.
  • Le lecteur laser 13b est placé dans un boîtier pressurisé qui contient également un système électronique de lecture. L'automate programmable 15 est également dans une armoire pressurisée.
  • Selon l'invention, la détermination du reliquat de gaz contenu dans une bouteille 3 provenant du poste 9 est réalisée en continu en appliquant le procédé suivant, en référence au synoptique de la figure 2 :
    • on stocke dans la mémoire d'un automate programmable 15 les valeurs de référence relatives au poids de gaz d'une bouteille 3 pleine de gaz et/ou au poids d'une bouteille pleine de gaz ;
    • on pèse au moyen de la bascule électronique 13a de ladite unité de pesage 13 une bouteille 3 dans le but de saisir l'information de pesée lue par ladite bascule électronique et relative au poids brut de la bouteille 3 c'est-à-dire la tare augmentée du reliquat de gaz, information que l'on envoie dans l'automate 15 ;
    • on lit au moyen dudit lecteur laser 13b la tare portée sur l'étiquette de la bouteille 3, on saisit cette information et on l'envoie dans ledit automate 15, lequel fait d'abord la différence : poids brut moins tare lue, pour déterminer le reliquat de gaz et compare ensuite cette valeur obtenue à la valeur de référence stockée dans sa mémoire et fait la différence entre la valeur de reliquat et ladite valeur de référence pour déterminer la quantité de gaz que doit recevoir la bouteille arrivée sur une bascule 2a du carrousel 2.
  • Toutes ces valeurs sont données en poids.
  • Les protocoles de communication sont par exemple reliés par des connections séries de type RS 232.
  • La bascule 13a de l'unité 13 est esclave et est interrogée grâce au protocole de communication à chaque passage d'une bouteille 3 par l'automate 15, une fois qu'elle s'est stabilisée sur ladite bascule.
  • La communication entre le lecteur laser 13b et l'automate programmable 15 est réalisée par la liaison série de type RS 232. Un détecteur 13 C placé en amont de l'unité de pesage 13 envoie un signal à l'automate lors du passage d'une bouteille 3, lequel déclenche la mise en lecture du faisceau laser et le met lui-même en attente de réception de la valeur à lire. Quand le lecteur 13b a détecté le code et l'a déchiffré, il transmet la valeur lue et se met en position de réception du prochain ordre de lecture.
  • L'unité de pesage 13 peut comporter en outre un clavier de saisie 13d venant en substitution du lecteur laser 13b et permettant éventuellement à un opérateur de saisir la tare ou le poids total des bouteilles 3.
  • La liaison électrique avec l'automate programmable 15 est de type intrinsèque avec une longueur de câble déterminée par exemple de l'ordre de 250 mètres. Un téléafficheur peut être éventuellement relié audit automate.
  • La valeur relative au poids du gaz que doit recevoir la bouteille 3 pesée au poste 13 est déterminée par l'automate 15, est ensuite envoyée au carrousel 2 à travers le programme de la bascule électronique 2a dudit carrousel, sur laquelle est arrivée ladite bouteille 3 précédemment pesée par l'unité 13.
  • L'automate 15 prend en compte la bouteille 3 pesée au poste 13 jusqu'à ce qu'elle soit placée sur la bascule électronique de remplissage 2a afin d'affecter la valeur déterminée lors du pesage au poste 13 à la bouteille pesée à ce poste, et pilote la vanne 7a de remplissage de GPL en fonction de la valeur en poids qu'il a précédemment déterminée.
  • Bien entendu, sont entrés dans la mémoire de l'automate programmable 15 divers paramètres qui sont de façon connue exploités par le calculateur et tels que : le type de bouteille, la tare minimale, la tare maximale, le poids visé, une valeur de tolérance.
  • Le processus est repris pour chacune des bouteilles 3 qui se présente à l'unité de pesage 13.
  • Les bouteilles 31 remplies de gaz, issues du poste de remplissage dans l'ordre d'admission sur le carrousel 2, sont mises en attente du contrôle pondéral au poste 18 comportant une seconde unité de pesage analogue à l'unité 13 précédemment décrite.
  • L'unité de pesage 18 comporte ainsi une bascule électronique 18a située sensiblement au niveau du convoyeur 1, un lecteur laser 18b situé sur le trajet des bouteilles et au-dessus du passage de celles-ci donc au-dessus de la bascule 13a, un détecteur de présence des bouteilles 18c.
  • Il peut également comporter un clavier de saisie 18d. Tous ces appareils sont connectés à l'automate programmable 15.
  • En conséquence, pour chaque bouteille 31 qui passe le contrôle pondéral au poste 18, on peut associer le poste du carrousel 2 qui a réalisé le remplissage.
  • D'autre part, pour un même poste de remplissage du carrousel 2, on peut contrôler différentes bouteilles remplies au cours de la rotation dudit carrousel.
  • Ainsi et selon l'invention, on applique le procédé en référence au synoptique de la figure 2 :
    • on choisit une valeur de précision théorique de pesée que l'on entre dans la mémoire dudit automate programmable 15 ;
    • pour chacune des bascules électroniques 2a du carrousel 2, on contrôle un nombre de bouteilles 31 remplies sur une bascule électronique dudit carrousel ;
    • on saisit les valeurs de poids desdites bouteilles 31 données par ladite unité de pesage 18 et on envoie ces valeurs audit automate 15 ;
    • on compare ces valeurs à ladite valeur de référence de précision théorique du poids de gaz d'une bouteille pleine, pour déterminer par différence l'écart en poids entre ladite valeur de référence et les valeurs données par ladite unité de pesage ;
    • on fait la moyenne des valeurs des écarts de poids données lors de l'étape précédente ;
    • on compare ensuite la valeur moyenne des écarts de poids à ladite valeur de précision théorique à travers ledit automate programmable 15, lequel fait la différence entre ces deux valeurs et donne la valeur moyenne d'erreur de pesée de ladite bascule 2a du carrousel 2 ;
    • et on corrige, à travers ledit automate programmable 15, le poids de gaz délivré lors du remplissage de la bouteille 3 en ajoutant ou en retranchant ladite valeur moyenne d'erreur de pesée lors de la pesée de la bouteille 31 suivante placée sur ladite bascule électronique 2a du carrousel.
  • Cette correction n'est possible que si l'écart type des valeurs n'est pas trop important. Dans le cas inverse, l'automate programmable supprime le poste de remplissage du carrousel 2 et une indication de défaut est affichée sur un écran 22 de supervision.
  • La suppression du poste de remplissage 2a est effectuée sans interrompre la production, le carrousel 2 continuant à fonctionner avec un poste en moins.
  • Comme pour l'unité de pesage 13, le protocole de communication est relié par exemple par une connexion série de type RS 232. Le calculateur effectue les tares et remises à zéro qui permettent de s'affranchir de la partie mécanique de la bascule 18a.
  • Le clavier de saisie 18d peut venir en substitution du lecteur laser 18b et éventuellement permettre à l'opérateur de saisir la tare ou le poids total des bouteilles 31, afin que l'automate 15 compare le poids visé avec le poids lu. La liaison électrique avec l'automate 15 est de type intrinsèque avec une longueur de câble de l'ordre de 250 mètres.
  • La bascule 18a est esclave et est interrogée grâce au protocole de communication à chaque passage de bouteille par l'automate 15 après qu'elle se soit stabilisée sur la bascule.
  • La communication entre le lecteur laser 18b et l'automate programmable est réalisée par une liaison série de type RS 232. Le détecteur 18c prévient l'automate 15 du passage d'une bouteille, déclenche la mise en lecture du faisceau laser et le met lui-même en attente de réception de la valeur à lire. Lorsque le lecteur laser 18b a détecté le code et l'a déchiffré, il transmet la valeur lue à l'automate 15 et se met en position de réception du prochain ordre de lecture.
  • Ces moyens permettent notamment de lire la tare de la bouteille portée sur l'étiquette à code à barre et d'enregistrer ces valeurs pour les opérations de gestion de production.
  • Les bouteilles 31 correctement remplies poursuivent leur chemin sur le convoyeur 1.
  • Les bouteilles sur-remplies et sous-remplies sont placées sur lesdites plages 19b/19d, tel que cela a été précédemment exposé en référence à la figure 1.
  • Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les parties qui viennent d'être décrites à titre d'exemple pourront être remplacées par l'homme du métier par des parties équivalentes remplissant la même fonction.

Claims (7)

  1. Installation de remplissage de bouteilles de gaz liquide (3) et de contrôle du poids desdites bouteilles (31) après remplissage comprenant un poste de chargement des bouteilles vides (8) et un poste de déchargement des bouteilles pleines (21) connectés à un convoyeur (1) formant une boucle ouverte sur lequel lesdites bouteilles (3/31) sont mises en circulation, un poste d'étiquetage (11) desdites bouteilles, dont les extrémités (1a/1b) dudit convoyeur (1) aboutissent à un carrousel de remplissage circulaire (2) comportant une pluralité de bascules (2a) juxtaposées à sa périphérie, et une arrivée générale de gaz (6) à partir de laquelle partent des dérivations (7) aboutissant chacune à une bascule (2a) pour constituer un poste de remplissage comportant au moins une vanne télécommandée (7a) et une unité de pesage de contrôle (18) située en aval du carrousel (2) pour contrôler le remplissage des bouteilles (31) issues dudit carrousel (2) caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une unité de pesage (13) des bouteilles (3) avant remplissage, située en amont dudit carrousel (2) et un automate programmable (15) et des moyens d'interconnexion entre ledit automate (15) et ladite unité de pesage (13) et entre ledit automate (15) et ledit carrousel (2) et permettant de déterminer le poids de gaz pour réaliser le remplissage de chaque bouteille pesée (31) en fonction de valeurs de référence stockées dans la mémoire dudit automate programmable (15) et commander à travers ledit automate le pilotage de ladite vanne télécommandée (7a) et le remplissage de cette bouteille (3) parvenue sur un des postes de remplissage (2a) du carrousel (2).
  2. Installation selon la revendication 1, dont les bouteilles de gaz sont équipées d'une étiquette ou d'un codage comportant notamment un code de tare, caractérisée en ce que ladite unité de pesage (13) comporte un lecteur (13b) dudit code de tare, lequel lecteur est connecté audit automate programmable (15) lequel prend en compte le poids brut de la bouteille (3) soit la tare augmentée du poids du reliquat de gaz contenu dans la bouteille (3), compare ledit poids brut à la tare, fait la différence et compare la valeur résultante à ladite valeur de référence stockée dans sa mémoire, il fait ensuite la différence entre ladite valeur résultante et ladite valeur de référence pour déterminer le poids de gaz que doit recevoir la bouteille (3).
  3. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que lesdits postes de remplissage du carrousel (2) comportent des bascules électroniques (2a) comportant un programme, chacune desquelles bascules étant connectée audit automate (15) pour commander le remplissage de la bouteille (3) en fonction du poids de gaz défini par ledit automate.
  4. Procédé de remplissage de bouteilles (3) de gaz liquide et de contrôle du poids desdites bouteilles (31) après remplissage, caractérisé par les opérations suivantes :
    - on stocke dans la mémoire d'un automate programmable (15) les valeurs de référence relatives au poids de gaz d'une bouteille pleine (3) et/ou au poids d'une bouteille (3) pleine de gaz ;
    - on pèse au moyen d'une unité de pesage (13) située sur le circuit d'un convoyeur (1) de bouteilles de gaz (3) et en amont d'un carrousel de remplissage (2) comportant des bascules électroniques (2a), les bouteilles à remplir (3) circulant sur ledit convoyeur (1) et pour chacune des bouteilles (3) passant par ladite unité de pesage (13) on saisit la valeur résultante du pesage qui est prise en compte par ledit automate programmable (15), lequel compare cette valeur à ladite valeur de référence stockée dans sa mémoire, fait la différence entre les deux valeurs et commande à travers une des bascules électroniques (2a) du carrousel (2) le remplissage de ladite bouteille (3) arrivée sur ladite bascule électronique (2a) en fonction du poids de gaz défini par ledit automate programmable (15).
  5. Procédé selon la revendication 4 selon lequel on équipe les bouteilles de gaz (3) d'une étiquette comportant notamment la tare de la bouteille, caractérisé en ce que pour déterminer le poids de gaz que doit recevoir une bouteille (3) :
    - on lit la tare portée sur l'étiquette ;
    - on pèse le poids brut de la bouteille (3) c'est-à dire la tare augmentée du reliquat de gaz contenu dans ladite bouteille ;
    - on compare le poids brut à la tare lue, on fait la différence entre ces deux valeurs,
    - on soustrait ce résultat à ladite valeur de référence du poids de gaz,
    - et on détermine la valeur résultante de gaz à délivrer.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 et 5 selon lequel on équipe les bouteilles de gaz (3) d'une étiquette ou d'un codage comportant un code à barre, caractérisé en ce que :
    - on pèse la bouteille de gaz (3) sur une bascule électronique (13a) connectée audit automate programmable (15) qui reçoit l'information donnée par la bascule et,
    - on lit la tare au moyen d'un lecteur électronique (13b) et on envoie la valeur de tare lue audit automate programmable (15).
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, selon lequel on contrôle le poids des bouteilles de gaz (31) issues dudit carrousel (2) au moyen d'une unité de pesage (18) située sur le circuit dudit convoyeur (1) et en aval dudit carrousel (2) et on éjecte sur des voies secondaires (19b/19d) du convoyeur (1) les bouteilles (31) sur-remplies ou sous-remplies, caractérisé en ce que :
    - on choisit une valeur de précision théorique de pesée que l'on met en mémoire dans ledit automate programmable (15) ;
    - pour chaque bascule électronique (2a) du carrousel (2) on contrôle un nombre de bouteilles (31) remplies sur une bascule électronique (2a) dudit carrousel de remplissage (2) ;
    - on saisit les valeurs de poids desdites bouteilles (31) données par ladite unité de pesage (18) et on envoie ces valeurs audit automate (15) ;
    - on compare ces valeurs à ladite valeur de référence du poids de gaz d'une bouteille pleine (31), pour déterminer l'écart de poids entre ladite valeur de référence et les valeurs données par ladite unité de pesage (2a) ;
    - on fait la moyenne des valeurs des écarts de poids donnés lors de l'étape précédente ;
    - on compare la valeur moyenne des écarts de poids de ladite valeur de précision théorique à travers ledit automate programmable (15), lequel fait la différence entre ces deux valeurs et donne la valeur moyenne d'erreur de pesée de ladite bascule (2a) du carrousel (2) ;
    - et on corrige à travers ledit automate programmable (15) le poids de gaz délivré lors du remplissage de la bouteille (3) en ajoutant ou en retranchant ladite valeur moyenne d'erreur de pesée lors de la pesée de la bouteille de gaz (3) suivante placée en position de remplissage sur ladite bascule électronique (2a) du carrousel (2).
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