EP0537094A1 - Procédé et installation électronique pour le remplissage de bouteilles de gaz liquéfié - Google Patents

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EP0537094A1
EP0537094A1 EP19920430023 EP92430023A EP0537094A1 EP 0537094 A1 EP0537094 A1 EP 0537094A1 EP 19920430023 EP19920430023 EP 19920430023 EP 92430023 A EP92430023 A EP 92430023A EP 0537094 A1 EP0537094 A1 EP 0537094A1
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EP
European Patent Office
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filling
carousel
machine
conductors
installation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19920430023
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German (de)
English (en)
Inventor
Gérard Nouen
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PAM - PROVENCALE D'AUTOMATION ET DE MECANIQUE
Original Assignee
PAM - PROVENCALE D'AUTOMATION ET DE MECANIQUE
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Publication date
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    • F17C5/00—Methods or apparatus for filling containers with liquefied, solidified, or compressed gases under pressures
    • F17C5/002—Automated filling apparatus
    • F17C5/005—Automated filling apparatus for gas bottles, such as on a continuous belt or on a merry-go-round
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    • F17C2205/0323—Valves
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    • F17C2270/05—Applications for industrial use
    • F17C2270/059—Mass bottling, e.g. merry belts

Definitions

  • the present invention relates to a method and an electronic installation for filling bottles of liquefied gas.
  • the technical sector of the invention is that of installations and materials for filling and conditioning bottles of liquefied gas such as liquid air, liquefied petroleum gas (LPG) or other similar gas ...
  • liquefied gas such as liquid air, liquefied petroleum gas (LPG) or other similar gas ...
  • Such carousels include filling means which distribute, for example, a quantity of gas determined in advance by the total weight: tare + net weight, without looking for the weight of gas remaining in the bottles.
  • the applicant has described an installation and a method for filling bottles of liquid gas comprising a carousel on which are mounted filling stations comprising electronic scales and filling valves.
  • the installation notably includes a continuous weighing unit comprising an electronic scale located upstream of the carousel, as well as a programmable automaton connected on the one hand to said weighing unit and on the other hand to the filling stations of the carousel .
  • Said automaton is placed away from the installation, therefore from the carousel, in a non-dangerous zone, more particularly in the case where the gas transported is LPG. Said automaton can thus be placed in a protected room in the safety zone, or in a pressurized cabinet.
  • the number of conductors connecting the automaton to the carousel can therefore vary between ninety and four hundred and fifty.
  • the present invention aims to provide a reliable solution to the transmission of orders from the machine to said filling station.
  • the objective to be achieved is therefore to transfer data exchanges between the automaton and the organs and components of the carousel filling stations in the best possible conditions.
  • the electronic installation for filling liquefied gas bottles comprising a circular carousel arranged horizontally and mounted rotating on a central pivot and on guide means extending parallel to its peripheral edge, which carousel comprises electronic flip-flops juxtaposed at its periphery and a general gas inlet leading to the center of the carousel structure, from which branch leads extend each leading to one of said flip-flops to constitute a filling station comprising a gas injection head with its remote-controlled valve connected to one of said branches, means for ejecting the bottle after filling and a programmable control automaton located outside the carousel and connected to that -this through a rotary connector, of which said flip-flops include a computer, characterized in that said carousel further comprises in its part delimited by the belt formed by said filling stations, at least one filling automaton fixed to the structure of the carousel to turn with it, which filling automaton is connected on the one hand, to said filling stations and on the other hand
  • said filling machine is fixed to the central part of the carousel structure.
  • the rotary connector is mounted at the top of said automaton coaxially with the axis of rotation of said carousel.
  • said installation comprises several filling automatons connected on the one hand to said filling stations and on the other hand, to said control automaton, through said rotary joint.
  • each of said filling stations is connected to one of said filling machines, which machine is also connected to said control machine, for example each filling machine is fixed to one of said electronic scales which make up said filling stations.
  • connection between said filling automaton and said piloting automaton is carried out by at most fifteen conductors.
  • the link between said automaton filling and said control automaton is made by four conductors plus two ground wires.
  • connection between said filling automaton and said piloting automaton is carried out by six conductors plus two ground wires.
  • the conductors making the connection of said automata are passed through a tubular cable tray leading to said rotating connector from above, which cable tray takes the form of a bent arm whose end which ends in the center of the carousel holds the rotating connector. coaxial with the axis of rotation of the carousel, which arm is fixed to the ground by its other end through which pass said conductors which connect said automata.
  • the invention also extends to a method for filling bottles with liquid gas in an installation comprising a carousel arranged horizontally and mounted to rotate on guide means connecting it to the ground, which carousel comprising at its periphery filling stations juxtaposed on which are placed the gas cylinders and a general gas inlet connected by branches to said filling stations, which installation further comprising a programmable control automaton located outside the carousel and connected thereto through a rotating connector , characterized by the fact that the filling of said bottles is managed by means of said control automaton in cooperation with at least one filling automaton which is mounted on said carousel to turn with it and said filling automaton is connected to said filling stations, and the interconnection of said automata is carried out through ledi t connector rotating by data exchange means comprising a limited number of conductors.
  • said filling automaton is fixed in the central part of the carousel structure and said rotating connector is fixed coaxially to the carousel and to the upper part of said automaton.
  • each of said filling stations is connected to a filling machine which is connected to said control machine.
  • the interconnection of said automata is carried out by data exchange means comprising at most fifteen conductors.
  • the interconnection of said automata is carried out by data exchange means comprising four conductors and two ground wires.
  • the interconnection of said automata is carried out by data exchange means comprising six conductors plus two ground wires.
  • the applications of the invention relate to the filling of bottles with all liquefied gases, such as air, petroleum gases or any other similar gas.
  • Said installation comprises a gas bottle conveyor (not shown) forming an open loop and the ends of which end in a carousel 1.
  • It is circular and consists of a mechanically welded metal structure arranged horizontally and rotatably mounted on a central pivot 2 and on a circular track 1a located below said structure, which track extends parallel to the peripheral edge of the carousel and on which roll wheels 3 with elastomeric bandage, which wheels are mounted in yokes 3a fixed to the ground 4.
  • the track 1a and said wheels are located, for example, about six-sevenths of the radius of the carousel.
  • the continuous rotation drive of the carousel is obtained by a gear motor 5 and a friction wheel 6 bearing on the periphery of the structure.
  • Said carousel has at its periphery and in known manner, a series of juxtaposed filling stations 7 on which are placed the bottles 8 coming from said conveyor and transferred to said stations 7 by an ejection cylinder (not shown) which equips said conveyor.
  • the gas introduced into the bottles 8 is brought to said stations 7 by a supply network comprising a tube 9 of general arrival, ending in the carousel from below.
  • This tubing coming from a gas reserve is placed in a civil engineering channel 10 reserved in the ground.
  • Said tubing 9 is connected to a barrel 11 coaxial with the axis of rotation of the carousel and in a conventional manner by means of a rotary joint 12.
  • Each filling station 7 consists of a frame 13 comprising, at its part lower, a roller range 14 on which the bottle 8 is placed.
  • This comprises, at its upper part, a valve 8a.
  • Said roller track 14 is mounted on an electronic rocker 15 integrated into the structure of said carousel 1, which rocker comprises an electronic computer.
  • Station 7 also includes means for maintaining momentarily the bottle 8 on the rocker 15, these means being for example a permanent magnet 16 connected to the frame 1 by a lug 17.
  • said station At its upper part and, coaxially with the bottle 8, said station comprises a gas injection head 18 , which is mounted at the free end of the movable rod 19a of a double-acting pneumatic cylinder 19, fixed to a support 20, for example welded to said frame 13.
  • Said station 7 further comprises at its lower part an ejector 21 for the bottles after filling, comprising a pusher 21a fixed to the free end of the rod 21b of a pneumatic ejection cylinder, said cylinder and said pusher constituting the ejector 21.
  • the compressed air supplied to the carousel and in particular to the cylinders 19/21 is brought by the air circuits 22/23 coming from a motor-compressor unit ensuring the general supply of compressed air to the workshop in which is mounted said filling installation.
  • the gas injection head 18 has two positions: a retracted position, retracted cylinder rod (in strong lines in FIG. 2), an injection position (in dashed lines in FIG. 2), where it covers the valve 8a of the bottle 8. Presence sensors not shown, make it possible to adjust the stroke of the jack 19 as a function of the height of the bottle 8.
  • the gas injection head 18 is connected by a flexible armored hose 24, to a manifold 25, by means of a remote-controlled valve 26.
  • Said manifold 25 is coaxial with the axis of rotation of the carousel 1 and is connected to the gas supply barrel 11 by bypass pipes 27.
  • At the manifold 25 also lead to other pipes 28 which they connect to said barrel 11, which has at its upper part a closing flange 29.
  • the return of the excess gas to said reserve because the supply of filling stations 7 is operated by saturation with excess gas, es t made upstream of the carousel by means of a differential valve (not shown).
  • the cylinders 19/21, the gas injection head 18, the computer and the electronic scale 15, the remote-controlled valve 26 and the presence / bottle sensors and other sensors of each filling station 7 of the carousel, are connected to a filling machine 30 by a line 31 composed for example of fifteen links, two of which are RS 232 type.
  • Said automaton 30 is located in the central part of the carousel 1 delimited by the belt formed by said filling stations 7 and is fixed to the structure of the carousel.
  • the automaton 30 includes a pressurized cabinet especially in the case where the installation is intended for filling LPG.
  • the box 30a into which the conductors coming from the connector 34 penetrate is offset relative to the cabinet and overhangs the center of the carousel where said central pivot 2 is located.
  • the filling machine 30 is connected to a control machine 32 by a line 33 comprising a limited number of connections, for example of the RS 485 type and the number of six conductors plus two ground wires.
  • This line 33 coming from the piloting machine 32 connects the filling machine 30 by means of a rotating connector 34 located on the axis of rotation of the carousel.
  • the interconnection of said 30/32 PLCs carried out with a minimum of conductors makes it possible to obtain a connection by rotating connector, of high reliability.
  • Said rotary connector 34 is held in position in the axis of the carousel by a hollow arm 35, through which said conductors have passed.
  • Said arm 35 is bent and produced by means of tubular elements. It comprises a part 35a parallel to the carousel 1 and a part 35b substantially perpendicular to the ground and connected to said part 35a by an elbow 35c.
  • the part 35b is thus on the side of the carousel and comprises at its lower end a sole 36 allowing the anchoring to the ground of the arm 35.
  • the connection of the automata 30/32, between the said arm 35 and the control automaton 32, is carried out underground, for example in a gutter or in a reinforced sheath fixed to the ground surface.
  • the filling machine 30 may include a supervision screen 37, on which information from the components of the installation is displayed, in particular those from the filling stations.
  • the control automaton 32 controls the filling of the bottles 8 through said filling automaton 30. It manages, in cooperation with the filling automaton, the communication and transmits the filling instructions to the calculators of the flip-flops 15, simultaneously with their setting to zero. He pilots, in cooperation with said filling machine, the descent of the gas injection head 18 when a bottle 8 is admitted to the carousel, and the rise of said head 18, when the quantity of gas defined by the machine 32 has been injected into the bottle by end of filling information sent by the scale computer. Finally, in cooperation with the automaton 30, it actuates the ejectors 21 to transfer the bottles 8, after filling them, onto a conveyor of the filling chain.
  • the filling stations 7 are standard, interconnectable, interchangeable. In the event of the failure of one of them, the station is frozen, but the carousel continues to operate with the other stations.
  • each filling station 7 is connected to a programmable controller 301 which is fixed to the frame 13 of the electronic scale 15
  • each of the automata 301 is directly connected to said jacks 19/21 to the gas injection head 18, to the electronic rocker 15, to the remote-controlled valve 26 and to the presence / bottle and other sensors which equip each station. filling 7.
  • Each automaton 301 is connected by a connection 302 to a multi-conductor belt 303 disposed coaxially with the carousel, close to the crown formed by said filling stations 7 and inside the space delimited by said stations.
  • Said belt 302 is itself connected to a rotating joint 304 coaxial with said carousel 1, and fixed and suspended to said hollow arm 35, through which the conductors which make up line 33 have passed which connect the rotating joint 304 to the control automaton 32.
  • line 33 has a limited number of links, which line is for example of the RS 485 type and comprises six conductors plus two ground wires.
  • Each filling station 7 has an electronic address and the piloting machine 32 requests and receives permanently and continuously, the operating state of said stations.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • 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 électronique pour le remplissage de bouteilles de gaz liquide comprenant un carrousel (1) comportant à sa périphérie des postes de remplissage juxtaposés (7), se caractérisant par le fait que l'on gère le remplissage desdites bouteilles (8) au moyen d'un automate de pilotage (32) en coopération avec un automate de remplissage (30) monté sur ledit carrousel (1) pour tourner avec lui, lequel automate de remplissage (30) est connecté audit poste de remplissage (7) et on réalise l'interconnexion desdits automates (30/32) à travers un connecteur tournant (34) par des moyens d'échange de données comprenant un nombre limité de conducteurs. <IMAGE>

Description

  • La présente invention a pour objet un procédé et une installation électronique pour le remplissage de bouteilles de gaz liquéfié.
  • Le secteur technique de l'invention est celui des installations et matériels pour le remplissage et le conditionnement des bouteilles de gaz liquéfié tel que l'air liquide, le gaz de pétrole liquéfié (GPL) ou autre gaz similaire...
  • On connaît des installations de remplissage de bouteilles de gaz comportant un carrousel de remplissage en continu. De tels carrousels comportent des moyens de remplissage qui distribuent, par exemple, une quantité de gaz déterminée à l'avance par le poids total : tare + poids net, sans rechercher le poids de gaz restant dans les bouteilles.
  • Dans un brevet antérieur, la demanderesse a décrit une installation et un procédé de remplissage de bouteilles de gaz liquide comprenant un carrousel sur lequel sont montés des postes de remplissage comprenant des bascules électroniques et des vannes de remplissage. L'installation comporte notamment une unité de pesage en continu comprenant une bascule électronique située en amont du carrousel, ainsi qu'un automate programmable relié d'une part, à ladite unité de pesage et d'autre part, aux postes de remplissage du carrousel.
  • Ledit automate est placé à l'écart de l'installation donc du carrousel, dans une zone non dangereuse, plus particulièrement dans le cas où le gaz véhiculé est du GPL. Ledit automate peut ainsi être placé dans un local protégé en zone de sécurité, ou dans une armoire pressurisée.
  • Selon le procédé mis en oeuvre par ladite installation :
    • on stocke dans la mémoire dudit automate 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 de ladite unité de pesage les bouteilles à remplir et pour chaque bouteille passant par ladite unité de pesage, on saisit la valeur résultante de pesage qui est prise 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.
  • Compte tenu du nombre relativement élevé de postes de remplissage que comporte le carrousel, par exemple entre six et trente postes, et du fait que chaque poste nécessite plusieurs connexions avec ledit automate, par exemple quinze conducteurs faisant la liaison avec la tête d'injection de gaz, le calculateur de la bascule de remplissage, la vanne télécommandée de ladite tête, le système d'éjection de la bouteille après remplissage et de capteurs de présence de la bouteille, et autres capteurs, le nombre de conducteurs reliant l'automate au carrousel peut donc varier entre quatre-vingt dix et quatre cent cinquante.
  • Du fait que le carrousel est animé en rotation continue, on conçoit que le transfert des données transmises par l'automate auxdits postes de remplissage à travers un connecteur tournant, dont l'usage est indispensable, est générateur de difficultés inhérentes à la conception d'un connecteur tournant devant permettre un grand nombre de liaisons.
  • La présente invention vise à apporter une solution fiable à la transmission des ordres de l'automate vers ledit poste de remplissage.
  • L'objectif à atteindre est donc de transférer dans les meilleures conditions possible les échanges de données entre l'automate et les organes et composants des postes de remplissage du carrousel.
  • Cet objectif est atteint par l'installation électronique pour le remplissage de bouteilles de gaz liquéfié, comprenant un carrousel circulaire disposé horizontalement et monté tournant sur un pivot central et sur des moyens de guidage s'étendant parallèlement à son bord périphérique, lequel carrousel comporte des bascules électroniques juxtaposées à sa périphérie et une arrivée générale de gaz aboutissant au centre de la structure du carrousel, à partir de laquelle s'étendent des dérivations aboutissant chacune à une desdites bascules pour constituer un poste de remplissage comportant une tête d'injection de gaz avec sa vanne télécommandée reliée à une desdites dérivations, des moyens pour éjecter la bouteille après remplissage et un automate programmable de pilotage situé à l'extérieur du carrousel et connecté à celui-ci à travers un connecteur tournant, dont lesdites bascules comportent un calculateur, caractérisée en ce que ledit carrousel comporte en outre dans sa partie délimitée par la ceinture formée par lesdits postes de remplissage, au moins un automate de remplissage fixé à la structure du carrousel pour tourner avec lui, lequel automate de remplissage est connecté d'une part, auxdits postes de remplissage et d'autre part, audit automate de pilotage, la connexion desdits automates étant réalisée par des moyens d'échange de données comportant un nombre limité de conducteurs à travers ledit connecteur tournant, lequel automate de pilotage gère en coopération avec ledit automate de remplissage, et non limitativement, le dosage de gaz injecté dans les bouteilles mises sur lesdits postes de remplissage en agissant sur les calculateurs des bascules, pilote la descente et la montée de ladite tête d'injection de gaz et l'ouverture et la fermeture de sa vanne télécommandée et éjecte la bouteille après le remplissage.
  • Dans un mode de réalisation, ledit automate de remplissage est fixé à la partie centrale de la structure du carrousel. Le connecteur tournant est monté à la partie supérieure dudit automate coaxialement à l'axe de rotation dudit carrousel.
  • Dans un autre mode d'exécution, ladite installation comporte plusieurs automates de remplissage connectés d'une part auxdits postes de remplissage et d'autre part, audit automate de pilotage, à travers ledit joint tournant.
  • Ainsi, chacun desdits postes de remplissage est connecté à un desdits automates de remplissage, lequel automate est connecté d'autre part audit automate de pilotage, par exemple chaque automate de remplissage est fixé à une desdites bascules électroniques qui composent lesdits postes de remplissage.
  • Dans un mode de réalisation, la liaison entre ledit automate de remplissage et ledit automate de pilotage est réalisée par au plus quinze conducteurs.
  • Dans un autre mode d'exécution, la liaison entre ledit automate de remplissage et ledit automate de pilotage est réalisée par quatre conducteurs plus deux fils de masse.
  • Dans un autre mode d'exécution, la liaison entre ledit automate de remplissage et ledit automate de pilotage est réalisée par six conducteurs plus deux fils de masse.
  • Les conducteurs qui réalisent la connexion desdits automates sont passés dans un chemin de câbles tubulaire aboutissant audit connecteur tournant par le dessus, lequel chemin de câbles adopte la forme d'un bras coudé dont l'extrémité qui aboutit au centre du carrousel maintient le connecteur tournant coaxialement à l'axe de rotation du carrousel, lequel bras est fixé au sol par son autre extrémité par laquelle passent lesdits conducteurs qui relient lesdits automates.
  • L'invention s'étend également à un procédé pour remplir des bouteilles de gaz liquide dans une installation comprenant un carrousel disposé horizontalement et monté tournant sur des moyens de guidage le reliant au sol, lequel carrousel comportant à sa périphérie des postes de remplissage juxtaposés sur lesquels sont placées les bouteilles de gaz et une arrivée générale de gaz connectée par des dérivations auxdits postes de remplissage, laquelle installation comprenant en outre un automate programmable de pilotage situé à l'extérieur du carrousel et relié à celui-ci à travers un connecteur tournant, se caractérisant par le fait que l'on gère le remplissage desdites bouteilles au moyen dudit automate de pilotage en coopération avec au moins un automate de remplissage que l'on monte sur ledit carrousel pour tourner avec lui et on connecte ledit automate de remplissage auxdits postes de remplissage, et on réalise l'interconnexion desdits automates à travers ledit connecteur tournant par des moyens d'échange de données comprenant un nombre limité de conducteurs.
  • Dans un mode d'exécution, on fixe ledit automate de remplissage dans la partie centrale de la structure du carrousel et l'on fixe ledit connecteur tournant coaxialement au carrousel et à la partie supérieure dudit automate.
  • Dans un autre mode d'exécution, on connecte chacun desdits postes de remplissage à un automate de remplissage que l'on relie audit automate de pilotage.
  • Dans un mode d'exécution, on réalise l'interconnexion desdits automates par des moyens d'échange de données comprenant au plus quinze conducteurs.
  • Dans un autre mode d'exécution, on réalise l'interconnexion desdits automates par des moyens d'échange de données comprenant quatre conducteurs et deux fils de masse.
  • Dans un mode préférentiel d'exécution, on réalise l'interconnexion desdits automates par des moyens d'échange de données comprenant six conducteurs plus deux fils de masse.
  • Les applications de l'invention concernent le remplissage des bouteilles de tous gaz liquéfiés, tels que l'air, les gaz de pétrole ou tous autres gaz similaires.
  • Les avantages de l'invention se situent notamment à :
    • l'amélioration de la gestion de production par la visualisation et la mémorisation des différentes étapes mises en oeuvre par l'installation, la supervision traitée par ordinateur,
    • l'amélioration et la maintenance de l'installation en vue de la détection des pannes, l'aide au dépannage et la gestion des pièces de rechange,
    • l'augmentation de la sécurité en cours d'exploitation par une plus grande précision,
    • le contrôle permanent et systématique de l'installation,
    • la réalisation du transfert des données issues de l'automate de pilotage jusqu'aux postes de remplissage, avec un minimum de conducteurs, afin de réaliser la liaison par connecteur tournant, de façon fiable et exempte de parasitage.
  • D'autres avantages et les caractéristiques de l'invention ressortiront encore à la lecture de la description suivante en référence aux dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une vue de dessus schématique partielle de l'installation selon l'invention et concernant plus particulièrement le carrousel avec son automate embarqué, connecté audit automate de pilotage ;
    • la figure 2 est une vue suivant la flèche F de la partie d'installation de la figure précédente ;
    • la figure 3 est une vue de dessus schématique partielle de l'installation selon l'invention, où chaque automate de remplissage est connecté à une des bascules électroniques ;
    • la figure 4 est une vue suivant la flèche F₁ de la partie d'installation de la figure précédente.
  • On se reporte d'abord aux figures 1 et 2.
  • Ladite installation comporte un convoyeur de bouteilles de gaz (non représenté) formant une boucle ouverte et dont les extrémités aboutissent à un carrousel 1.
  • Celui-ci est circulaire et se compose d'une structure métallique mécano-soudée disposée horizontalement et montée tournante sur un pivot central 2 et sur une piste circulaire 1a située au-dessous de ladite structure, laquelle piste s'étend parallèlement au bord périphérique du carrousel et sur laquelle roulent des roues 3 à bandage en élastomère, lesquelles roues sont montées dans des chapes 3a fixées au sol 4.
  • La piste 1a et lesdites roues sont situées, par exemple, environ aux six septièmes du rayon du carrousel.
  • L'entraînement en rotation continue du carrousel est obtenu par un moto-réducteur 5 et une roue de friction 6 en appui sur la périphérie de la structure. Ledit carrousel comporte à sa périphérie et de façon connue, une suite de postes de remplissage 7 juxtaposés sur lesquels sont placées les bouteilles 8 provenant dudit convoyeur et transférées sur lesdits postes 7 par un vérin d'éjection (non représenté) qui équipe ledit convoyeur.
  • Le gaz introduit dans les bouteilles 8 est amené auxdits postes 7 par un réseau d'alimentation comprenant une tubulure 9 d'arrivée générale, aboutissant dans le carrousel par le dessous. Cette tubulure provenant d'une réserve de gaz est placée dans un caniveau de génie civil 10 réservé dans le sol. Ladite tubulure 9 est reliée à un fût 11 coaxial à l'axe de rotation du carrousel et de façon classique par l'intermédiaire d'un joint tournant 12. Chaque poste de remplissage 7 se compose d'un bâti 13 comportant, à sa partie inférieure, une plage à rouleaux 14 sur laquelle est placée la bouteille 8.
  • Celle-ci comporte, à sa partie supérieure, une valve 8a. Ladite plage à rouleaux 14 est montée sur une bascule électronique 15 intégrée dans la structure dudit carrousel 1, laquelle bascule comporte un calculateur électronique.
  • Le poste 7 comporte encore des moyens pour maintenir momentanément la bouteille 8 sur la bascule 15, ces moyens étant par exemple un aimant permanent 16 relié au bâti 1 par une patte 17. A sa partie supérieure et, coaxialement à la bouteille 8, ledit poste comporte une tête d'injection de gaz 18, laquelle est montée à l'extrémité libre de la tige mobile 19a d'un vérin pneumatique à double effet 19, fixé à un support 20, par exemple soudé audit bâti 13.
  • Ledit poste 7 comporte en outre à sa partie inférieure un éjecteur 21 des bouteilles après leur remplissage, comportant un poussoir 21a fixé à l'extrémité libre de la tige 21b d'un vérin pneumatique d'éjection, ledit vérin et ledit poussoir constituant l'éjecteur 21.
  • L'air comprimé fourni au carrousel et notamment aux vérins 19/21, est amené par les circuits d'air 22/23 provenant d'un groupe moto-compresseur assurant l'alimentation générale en air comprimé de l'atelier dans lequel est monté ladite installation de remplissage.
  • La tête d'injection de gaz 18 est à deux positions : une position effacée, tige de vérin rentrée (en traits forts sur la figure 2), une position d'injection (en traits mixtes à la figure 2), où elle coiffe la valve 8a de la bouteille 8. Des capteurs de présence non représentés, permettent de régler la course du vérin 19 en fonction de la hauteur de la bouteille 8. La tête d'injection de gaz 18 est reliée par un tuyau flexible armé 24, à un collecteur 25, par l'intermédiaire d'une vanne télécommandée 26. Ledit collecteur 25 est coaxial à l'axe de rotation du carrousel 1 et est relié au fût d'alimentation de gaz 11 par des tubulures de dérivation 27. Au collecteur 25 aboutissent également d'autres tubulures 28 qu'elles relient audit fût 11, lequel comporte à sa partie supérieure une bride de fermeture 29. Le retour de l'excédent de gaz à ladite réserve, du fait que l'alimentation des postes de remplissage 7 est opérée par saturation avec excès de gaz, est réalisé en amont du carrousel au moyen d'une vanne différentielle (non représentée).
  • Les vérins 19/21, la tête d'injection de gaz 18, le calculateur et la bascule électronique 15, la vanne télécommandée 26 et les capteurs de présence/bouteilles et autres capteurs de chaque poste de remplissage 7 du carrousel, sont connectés à un automate de remplissage 30 par une ligne 31 composée par exemple de quinze liaisons, dont deux sont de type RS 232. Ledit automate 30 est situé dans la partie centrale du carrousel 1 délimitée par la ceinture formée par lesdits postes de remplissage 7 et est fixé à la structure du carrousel. L'automate 30 comporte une armoire pressurisée notamment dans le cas où l'installation est destinée au remplissage de GPL. Ainsi, le coffret 30a dans lequel pénètrent les conducteurs issus du connecteur 34, est déporté par rapport à l'armoire et surplombe le centre du carrousel où se trouve ledit pivot central 2.
  • L'automate de remplissage 30 est relié à un automate de pilotage 32 par une ligne 33 comportant un nombre limité de liaisons, par exemple de type RS 485 et au nombre de six conducteurs plus deux fils de masse. Cette ligne 33 issue de l'automate de pilotage 32 relie l'automate de remplissage 30 par l'intermédiaire d'un connecteur tournant 34 situé sur l'axe de rotation du carrousel. L'interconnexion desdits automates 30/32 réalisée avec un minimum de conducteurs, permet d'obtenir une liaison par connecteur tournant, d'une grande fiabilité.
  • Ledit connecteur tournant 34 est maintenu en position dans l'axe du carrousel par un bras creux 35, dans lequel sont passés lesdits conducteurs. Ledit bras 35 est coudé et réalisé au moyen d'éléments tubulaires. Il comporte une partie 35a parallèle au carrousel 1 et une partie 35b sensiblement perpendiculaire au sol et reliée à ladite partie 35a par un coude 35c. La partie 35b est ainsi sur le côté du carrousel et comporte à son extrémité basse une semelle 36 permettant l'ancrage au sol du bras 35. La liaison des automates 30/32, entre ledit bras 35 et l'automate de pilotage 32, est réalisée par voie souterraine, par exemple dans un caniveau ou encore dans une gaine armée fixée à la surface du sol.
  • L'automate de remplissage 30 peut comporter un écran de supervision 37, sur lequel s'affichent des informations issues des composants de l'installation, notamment ceux des postes de remplissage.
  • L'automate de pilotage 32 commande le remplissage des bouteilles 8 à travers ledit automate de remplissage 30. Il gère, en coopération avec l'automate de remplissage, la communication et transmet aux calculateurs des bascules 15 les consignes de remplissage, simultanément à leur mise à zéro. Il pilote, en coopération avec ledit automate de remplissage, la descente de la tête d'injection de gaz 18 quand une bouteille 8 est admise sur le carrousel, et la montée de ladite tête 18, lorsque la quantité de gaz définie par l'automate 32 a été injectée dans la bouteille par une information de fin de remplissage envoyée par le calculateur de la bascule. Il actionne enfin, en coopération avec l'automate 30, les éjecteurs 21 pour transférer les bouteilles 8, après leur remplissage, sur un convoyeur de la chaîne de remplissage .
  • Les postes de remplissage 7 sont standards, interconnectables, interchangeables. Dans le cas de la défaillance de l'un d'eux, le poste est gelé, mais le carrousel continue de fonctionner avec les autres postes.
  • Afin d'obtenir une précision de remplissage de l'ordre de 100 grammes, celui-ci est opéré selon deux vitesses : grand débit - petit débit.
  • On se reporte maintenant aux figures 3 et 4. L'installation représentée auxdites figures reprend de façon générale la structure du carrousel et les différents appareils qui ont déjà été décrits précédemment en référence aux figures 1 et 2. Ainsi, les parties homologues sont affectées des mêmes signes de référence et ne seront pas décrites.
  • Dans le but de limiter le nombre de connexions entre les postes 7 et l'automate de remplissage, tel que décrit précédemment, on connecte chaque poste de remplissage 7 à un automate programmable 301 que l'on fixe au bâti 13 de la bascule électronique 15. Ainsi chacun des automates 301 est directement connecté auxdits vérins 19/21 à la tête d'injection de gaz 18, à la bascule électronique 15, à la vanne télécommandée 26 et aux capteurs de présence/bouteilles et autres capteurs qui équipent chaque poste de remplissage 7.
  • Chaque automate 301 est relié par une connexion 302 à une ceinture multiconducteurs 303 disposée coaxialement au carrousel, rapprochée de la couronne formée par lesdits postes de remplissage 7 et à l'intérieur de l'espace délimité par lesdits postes. Ladite ceinture 302 est elle-même reliée à un joint tournant 304 coaxial audit carrousel 1, et fixé et suspendu audit bras creux 35, dans lequel sont passés les conducteurs qui composent la ligne 33 qui relie le joint tournant 304 à l'automate de pilotage 32. Comme dans le dispositif précédemment décrit, la ligne 33 comporte un nombre limité de liaisons, laquelle ligne est par exemple du type RS 485 et comporte six conducteurs plus deux fils de masse. Chaque poste de remplissage 7 équipé de son propre automate 301 constitué par exemple par un microprocesseur, est ainsi capable d'établir un dialogue électronique extrêmement rapide d'un minimum de 9600 bits par seconde, ce qui permet une gestion permanente et ininterrompue desdits postes 7 à partir de l'automate de pilotage 32. Chaque poste de remplissage 7 comporte une adresse électronique et l'automate de pilotage 32 demande et reçoit en permanence et de façon continue, l'état de fonctionnement desdits postes.
  • Ceci permet, tel que cela a été précédemment décrit en référence aux figures 1 et 2, d'obtenir :
    • l'identification et le suivi des bouteilles de gaz 8 au cours du processus de remplissage ;
    • le suivi des cycles de fonctionnement ;
    • la gestion des anomalies, arrêt d'urgence ;
    • la gestion de la sécurité ;
    • la visualisation et la gestion de l'installation complète à partir de l'ordinateur de supervision.
  • 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 (16)

  1. Installation électronique pour le remplissage de bouteilles de gaz liquéfié (8) comprenant un carrousel circulaire (1) disposé horizontalement et monté tournant sur un pivot central (2) et sur des moyens de guidage (1a/3) s'étendant parallèlement à son bord périphérique, lequel carrousel (1) comporte des bascules électroniques (15) juxtaposées à sa périphérie et une arrivée générale de gaz (9) aboutissant au centre de la structure du carrousel à partir de laquelle s'étendent des dérivations (27) aboutissant chacune à une desdites bascules (15) pour constituer un poste de remplissage (7) comportant une tête d'injection de gaz (18) avec sa vanne télécommandée (26) reliée à une desdites dérivations, des moyens (21) pour éjecter la bouteille (8) après remplissage et un automate programmable de pilotage (32) situé à l'extérieur du carrousel (1) et connecté à celui-ci à travers un connecteur tournant (34/304), dont lesdites bascules (15) comportent un calculateur, caractérisée en ce que ledit carrousel (1) comporte en outre dans sa partie délimitée par la ceinture formée par lesdits postes de remplissage (7) au moins un automate de remplissage (30/301) fixé à la structure du carrousel (1) pour tourner avec lui, lequel automate de remplissage (30/301) est connecté d'une part auxdits postes de remplissage (7) et d'autre part, audit automate de pilotage (32), la connexion desdits automates (30/301/32) étant réalisée par des moyens d'échange de données (33) comportant un nombre limité de conducteurs à travers ledit connecteur tournant (34/304), lequel automate de pilotage (32) gère, en coopération avec ledit automate de remplissage (30/301), et non limitativement, le dosage de gaz injecté dans les bouteilles (8) mises sur lesdits postes de remplissage (7) en agissant sur les calculateurs des bascules (15), pilote la descente et la montée de ladite tête d'injection de gaz (18) et l'ouverture et la fermeture de sa vanne télécommandée (26) et éjecte la bouteille (8) après le remplissage.
  2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit automate de remplissage (30) est fixé à la partie centrale de la structure du carrousel (1) et que le connecteur tournant (34) est monté à la partie supérieure dudit automate (30) coaxialement à l'axe de rotation dudit carrousel.
  3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs automates de remplissage (303) connectés d'une part auxdits postes de remplissage (7) et d'autre part, audit automate de pilotage (32), à travers ledit joint tournant (304).
  4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que chacun desdits postes de remplissage (7) est connecté à un desdits automates de remplissage (301), lequel automate est connecté d'autre part audit automate de pilotage (32).
  5. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que chaque automate de remplissage (301) est fixé au bâti (13) desdites bascules électroniques (15) qui composent lesdites postes de remplissage (7).
  6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les conducteurs qui réalisent la connexion desdits automates (30/301/32) sont passés dans un chemin de câbles tubulaire (35) aboutissant au connecteur tournant (34/304) par le dessus.
  7. Installation selon la revendication 6 caractérisée en ce que ledit chemin de câbles (35) adopte la forme d'un bras coudé dont l'extrémité qui aboutit au centre du carrousel (1) maintient le connecteur tournant (34/304) coaxialement à l'axe de rotation du carrousel (1), lequel bras (35) est fixé au sol par son autre extrémité par laquelle passent lesdits conducteurs qui relient lesdits automates (30/301/32).
  8. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la liaison entre ledit automate de remplissage (30/301) et ledit automate de pilotage (32) est réalisée par au plus quinze conducteurs.
  9. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la liaison entre ledit automate de remplissage (30/301) et ledit automate de pilotage (32) est réalisée par quatre conducteurs plus deux fils de masse.
  10. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la liaison entre ledit automate de remplissage (30/301) et ledit automate de pilotage (32) est réalisée par six conducteurs plus deux fils de masse.
  11. Procédé pour remplir des bouteilles de gaz liquide (8) dans une installation comprenant un carrousel (1) disposé horizontalement et monté tournant sur des moyens de guidage (2/1a/3) le reliant au sol, lequel carrousel (1) comportant à sa périphérie des postes de remplissage juxtaposés (7) sur lesquels sont placées les bouteilles de gaz (8) et une arrivée générale de gaz (9) connectée par des dérivations (27) auxdits postes de remplissage (7), laquelle installation comprenant en outre un automate programmable de pilotage (32) situé à l'extérieur du carrousel (1) et relié à celui-ci à travers un connecteur tournant (34/304), caractérisé en ce que l'on gère le remplissage desdites bouteilles (8) au moyen dudit automate de pilotage (32) en coopération avec au moins un automate de remplissage (30/301) que l'on monte sur ledit carrousel (1) pour tourner avec lui et on connecte ledit automate de remplissage (30) auxdits postes de remplissage (7), et on réalise l'interconnexion desdits automates (30/301/32) à travers ledit connecteur tournant (34/304) par des moyens d'échange de données comprenant un nombre limité de conducteurs.
  12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'on fixe ledit automate de remplissage (30) dans la partie centrale de la structure du carrousel (1) et que l'on fixe ledit connecteur tournant (34) coaxialement au carrousel et à la partie supérieure dudit automate (30).
  13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'on connecte chacun desdits postes de remplissage (7) à un automate de remplissage (301) que l'on relie audit automate de pilotage (32).
  14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce qu'on réalise l'interconnexion desdits automates (30/301/32) par des moyens d'échange de données comprenant au plus quinze conducteurs.
  15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que l'on réalise l'interconnexion desdits automates (30/304/32) par des moyens d'échange de données comprenant quatre conducteurs et deux fils de masse.
  16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que l'on réalise l'interconnexion desdits automates (30/301/32) par des moyens d'échange de données comprenant six conducteurs plus deux fils de masse.
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