Brevet FR2568371A1 — publié le 19860131

-1- La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour contrôler la présence et l'état du joint d'étanchéité d'une valve d'un récipient con- tenant un gaz sous pression, notamment un gaz de pétrole liquéfié. Le joint dont il s'agit est le joint per- mettant d'assurer l'étanchéité entre la valve et l'ap- pareil d'utilisation, par exemple un robinet ou un détendeur monté sur celle-ci. Ce joint peut être par exemple un joint de forme générale cylindrique placé à l'intérieur d'un alésage au sommet de la valve, au-dessus du clapet de celle-ci. L'appareil d'utilisation comporte alors un embout cylindrique enfoncé dans cet alésage et venant coopérer par contact à force avec le joint. L'enfoncement complet provoque, au moyen d'un pousse- clapet, l'ouverture du clapet et la mise en communi- cation de l'intérieur de la bouteille avec l'appareil d'utilisation. - Le joint à vérifier peut également être un joint de pré-étanchéité empêchant toute fuite de gaz au moment du vissage ou du dévissage de l'embout de l'appareil d'utilisation, l'étanchéité finale étant obtenue par un joint plat mis en pression par le serrage en fin de vissage. Le joint a alors une forme générale conique, et il coopère avec un embout poussoir de forme cylindrique. Un tel joint conique, connu et utilisé de longue date, est notamment décrit dans la demande française 83-13674, au nom de la Demanderesse, relative à un perfectionnement apporté à celui-ci; cette demande décrit également la structure de la valve correspondante ainsi que la forme de l'embout poussoir venant coopérer avec le joint. -2- Jusqu'à présent, la présence et le bon état de ce joint étaientcontrôlés par simple observation visuelle, soit au centre d'emplissage, soit au moment de l'utilisation. Cet examen visuel est cependant insuffissant pour fournir une mesure quantitative de l'état du joint, qui, étant réalisé en matériau élastomère, peut avoir été soumis au vieillissement et à un certain nombre d'agressions mécaniques suscep- tibles de nuire à l'obtention d'une bonne étanchéité. L'inventicnpropose précisément un procédé et un dispositif pour contrôler de manière entière- ment automatique la présence du joint et en dériver une estimation quantitative de son aptitutde à réaliser la fonction d'étanchéité souhaitée. Le procédé selon l'invention consiste à: - appliquer contre le joint une surface apte à réaliser un contact étanche et à définir, de part et d'autre du joint, un premier et un second volume clos, le premier volume étant adjacent au clapet de la valve situé au-dessous du joint, et le second volume étant défini en partie supérieure de la valve et situé audessus du joint, - mettre sous pression le premier volume, - mesurer l'augmentation corrélative de pression ou de concentration dans le second volume, - comparer cette valeur mesurée à un seuil prédétermine, - en cas de dépassement, émettre un signal de défaut indicatif de l'absence de joint ou du mauvais état de celui-ci. Dans un premiermode de mise en oeuvre du procédé, la mise sous pression du premier volume est obtenue par ouverture du clapet de la valve, le réci- pient étant empli de gaz sous pression. Dans ce cas, -3- le contrôle de l'état du joint se fait après emplissage du récipient. En outre, puisque l'on procède à l'ouverture du clapet, on pourra au même moment mesurer la pression du ciel gazeux de la bouteille, par simple mesure de la pression régnant dans le premier volume. Dans un second mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, la mise sous pression du volume est obtenue par injection extérieure dans celui- ci d'un gaz sous pression. Le contrôle peut ainsi avoir lieu indifféremment avant ou après emplissage du récipient. L'inventionconcerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, et comprenant une tête venant coiffer au moins partiellement -le sommet de la valve et comportant: - une surface de contact apte à venir en appui étanche contre le joint à contrôler et à définir ainsi un premier volume clos, adjacent au clapet de la valve et situé au-dessous du joint, - un moyen d'étanchéité coopérant avec la partie supérieure de la valve, de manière à définir un second volume clos, au-dessus du joint, - des moyens pour mettre en pression le premier volume, - des moyens de mesure de la pression régnant dans le second volume. Dans un premier mode de réalisation du dispositif, correspondant au premier mode de mise en oeuvre du procédé, les moyens pour mettre en pression le premier volume comportent un pousse-clapet, apte à mettre sélectivement en communication le premier volume avec le volume intérieur du récipient. -4- Dans un second mode de réalisation du disposi- tif, correspondant au second mode de mise en oeuvre du procédé, les moyens pour mettre en pression le premier volume comportent un canal reliant sélecti- vement celui-ci à une source extérieure de gaz sous pression. Dans l'un ou l'autre cas, avantageusement, la partie inférieure de la tête présente un logement de forme évasée vers le bas, et dont la partie étroite a un diamètre voisin du diamètre extérieur de la valve, de manière à permettre le centrage de la bouteille sur l'axe de la tête au moment de l'activation de moyens d'actionnement permettant la descente de la tête d'une position haute à une position basse o elle vient coiffer le sommet de la valve. Avantageusement, dans le cas de récipients de masse élevée, les moyens d'actionnement coopèrent avec des moyens vibrateurs de manière à assister le centrage de la bouteille sur l'axe de la tête. En outre, le logement évasé est de préférence prolongé, en partie supérieure, par un orifice calibré cylindrique dont la cote intérieure définit la cote maximale extérieure admissible pour la valve, ou par une saillie calibrée cylindrique dont la cote exté- rieure définit la cote minimale intérieure admissible pour la valve, et il est prévu des moyens détecteurs de défaut de géométrie de valve, coopérant avec la tête pour détecter l'abaissement de celle-ci, et aptes à émettre un signal préalable de défaut en cas d'abaissement incomplet, indicatif de la non- pénétration de la partie supérieure de la valve dans l'orifice calibré. -5- On vérifie ainsi, subsidiairement, la bonne géométrie de la partie supérieure de la valve qui recevra ultérieurement le détendeur ou le robinet de l'appareil d'utilisation; un ajustement correct est en effet nécessaire pour assurer la conformité de l'ensemble aux différentes normes de sécurité (le contrôle d'ovalité de la valve était jusqu'à présent réalisé par un opérateur tenant un calibre de diamètre: selon que ce calibre entrait ou n'entrait pas sur la valve, la bouteille était considérée comme acceptable ou défectueuse). D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-dessous, faiteen référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique du poste de contrôle utilisant le dispositif de l'inven- tion; - la figure 2 est une coupe détaillant la valve et le dispositif de contrôle, pour-le second mode de réalisation orécité de l'invention; - la figure 3 est homologue de la figure 2, pour - le premier mode de réalisation picité. Sur la figure 1, la bouteille 10 en cours de contrôle et posée sur un plateau 20 sur lequel elle a été amenéeet immobilisée. Une tête de contrôle , décrite en détail par la suite, vient coiffer la valve 11 au sommet de cette bouteille. La tête est abaissée au moyen d'un premier moyen d'actionnement tel qu'un vérin pneumatique 40. Simultanément, le plateau 20 et la bouteille 10 sont soumis à une double action de soulèvement (par le vérin 50) et de vibration (par le vibrateur 60). -6- La vibration permet d'annuler la composante horizontale de la réaction de frottement de la bouteille 10 sur le plateau 20, de sorte que, pendant la descente de la tête 30 en direction de la valve 11, un désaxement éventuel entre ces deux éléments pourra être rattrapé aisément lorsque le sommet de la valve viendra en contact avec la partie inférieure de la tête 30. Plus précisément, cettepartie inférieure a une forme générale évasée vers le bas, par exemple présentant une surface conique 31, qui viendra recentrer la bouteille pendant le mouvement de descente de la tête. Ce mouvement s'achève normalement (position représentée sur la figure 2), par l'introduction de la partie supérieure 12 de la valve dans un logement cylindrique calibré 32 et par compression du joint 33 en fin de course. L'abaissement complet de la tête est par exemple détecté par un circuit pneumatique comprenant une buse 80, normalement obturée par un volet 70 ou tout autre détecteur approprié. Si la buse vient d'être découverte, il sera admis que la forme géométri- que extérieure de la valve est acceptable, et la séquence de fonctionnement pourra alors continuer. Dans le cas contraire, la séquence disparattra la bouteille sera libérée et éjectée de la machine par un dispositif de type connu. On notera que, de la même façon que l'on a vérifié l'ovalité extérieure de la valve, il est possible de vérifier l'ovalité intérieure de celle-ci, la tête de contrôle 30 étant alors munie d'une saillie calibrée cylindrique, axiale, dont la cote extérieure définie la cote minimale intérieure admissible pour la valve. -7- Apres ce premier contrôle, une fois que la tête aura été complètement abaissée, on procédera alors au contrôle du joint d'étanchéité de la valve. Dans le cas de la figure 2, le joint est un joint cylindrique 13 disposé dans un alésage 14 au sommet de la valve. Le ciel gazeux 15 de la bouteille 10 est isolé de la partie supérieure de la valve au moyen d'un clapet 16, sollicité par un ressort 17 en appui contre un joint torique d'étanchéité de clapet 18; le clapet 16 est prolongé en partie supérieure par une tige de commande 19 qui, sollicitée par un pousse-clapet de l'appareil d'utilisation, permettra de mettre en communication celui-ci avec le volume intérieur de la bouteille. Pour permettre le contrôle du joint 13, la tête 30 comporte un nombre cylindrique 34, dont la surface latérale 35 vient en appui contre la surface intérieure du joint 13. De la sorte, on définit, de part et d'autre du contact joint-embout, deux volumes: le premier 37 adjacent au clapet 16, et-le second 38 au-dessus de la valve. Ces deux volumes sont clos chacun et la seule possibilité de communication de l'un à l'autre résul- terait d'un défaut d'étanchéité du joint. Pour détecter une telle possibilité de communication entre les deux volumes, on injecte un fluide sous pression (par exemple de l'air), dans le premier volume 37 au moyen d'un canal 36 traversant la tête et l'embout 34. Un détecteur 90 mis en communi- cation avec le second volume 38 détecte l'augmentation de la pression (ou de concentration) corrélative. Un seuil a été préalablement défini en fonction de la pression du fluide injecté dans le premier volume 37 -8- et de la qualité de l'étanchéité souhaitée pour le joint. Si la pression dans le second volume 38 dépasse ce seuil, le joint est considéré comme défectueux et la bouteille est alors libérée et éjectée de la machine par un dispositif de type connu de manière à procéder ultérieurement au remplacement de son joint avant emplissage ou envoi en clientèle. Un second mode de réalisation est représenté figure 3; sur cette figure, les mêmes références nu- mériques désignent des éléments homologues. Le joint 13 à vérifier est un joint conique, du type décrit dans la demande française 83 13674 précitée. La surface 35 de l'embout 34 en contact avec le joint est alors la surface frontale, plane, de la partie cylindrique. Dans l'exemple de la figure 3, la mise en pression du premier volume 37 n'est plus réalisée par injection d'un fluide à partir d'une source exté- rieure, mais par ouverture du clapet 16 au moyen d'un pousse-clapet axial 39. De la sorte, on met en communi- cation ce premier volume 37 avec le ciel gazeux 15 du récipient, le contrôle du joint étant bien entendu effectué-après emplissage. L'augmentation corrélative de pression ou de concentration dans le second volume 38 est détectée, comme précédemment, au moyen d'un capteur 90. En outre, la pression régnant dans le premier volume étant égale à la pression d'emplissage du récipient, il est possible de mesurer celle-ci à ce même stade du contrôle, par exemple au moyen d'un canal 100 mettant en communication le premier volume 37 avec un capteur de pression 110. -9- REVENDICATIONS 1. Un procédé pour contrôler la présence de l'état du joint d'étanchéité (13) d'une valve (11) de récipient contenant un gaz sous pression, notamment un gaz de pétrole liquéfié, caractérisé en ce qu'il consiste à: - appliquer contre le joint une surface (35) apte à réaliser un contact étanche et à définir, de part et d'autre du joint, un premier (37) et un second (38) volume clos, le premier volume étant adjacent au clapet (16) de la valve et situé au-dessous du joint, et le second volume étant défini en partie supérieure de la valve et situé au-dessus du joint, - mettre sous pression le premier volume, - mesurer l'augmentation corrélative de pression ou de concentration dans le second volume, - comparer cette valeur mesurée à un seuil prédétermine, - en cas de dépassement, émettre un signal de défaut indicatif de l'absence de joint ou du mauvais état de celui-ci. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mise sous pression du premier volume est obtenue par ouverture du clapet de la valve, le récipient étant empli de gaz sous pression. 3. Un procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on mesure également la pression régnant dans le premier volume, de manière à déterminer la pression du ciel gazeux (15) du récipient. 4. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mise sous pression du premier volume est obtenue par injection extérieure dans celui- ci d'un gaz sous pression. -10- 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une tête (30) venant coiffer au moins partiellement le sommet de la valve (11), et comportant: - une surface de contact (35) apte à venir en appui étanche contre le joint (13) à contrôler et à définir ainsi un premier volume clos (37), adjacent au clapet (16) de la valve et situé au-dessous du joint, - un moyen d'étanchéité (33) coopérant avec la partie supérieure (12) de la valve, de manière à définir -un second volume clos (38), au-dessus du joint, - des moyens (36,39) pour mettre en pression le premier volume, des moyens (90) de mesure de la pression régnant dans le second volume. 6. Dispositif selon la revendication 5, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendi- cation 2, caractérisé en ce que les moyens pour mettre en pression le premier volume comportent un pousse-clapet (39), apte à mettre sélectivement en communication le premier volume avec le volume intérieur (15) du récipient. 7. Dispositif selon la revendication 5, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens pour mettre en pression le premier volume comportent un canal (36) reliant sélectivement celui-ci à une source extérieure de gaz sous pression. 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la partie inférieure de la tête -11- présente un logement (31) de forme évasée vers le bas, et dont la partie étroite a un diamètre voisin du diamètre extérieur de la valve, de manière à permettre le centrage de la bouteille sur l'axe de la tête au moment de l'activation de moyens d'actionnement (40,50) permettant la descente de la tête d'une position haute à une position basse o elle vient coiffer le sommet de la valve. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'actionnement coopèrent avec des moyens vibrateurs (60) de manière à assister le centrage de la bouteille sur l'axe de la tête. 10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le logement évasé est prolongé, en partie supérieure, par un orifice calibré cylindrique (32) dont la cote intérieure définit la cote maximale extérieure admissible pour la valve, ou par une saillie calibrée cylindrique dont la cote extérieure définit la cote minimale intérieure admissible pour la valve, et en ce qu'il est prévu des moyens (70,80) détecteurs de défaut de géométrie de valve, coopérant avec la tête pour détecter l'abaissement de celle-ci, et aptes à émettre un signal préalable de défaut en cas d'abaissement incomplet, indicatif de la non- pénétration de la partie supérieure de la valve dans l'orifice calibré.