Brevet FR2564943A1 — publié le 19851129

La présente invention est relative à un procédé de remplissage de bouteiles de gaz liquéfié. Le remplissage dt bouteilles de gaz liquéfié par exemple de butane ou propane destinées a' 1 'utilisation industrielle, artisanale oX domestique rencontre les problèmes suivants lorsqu'on dsire automatiser 0 le parc de bouteilles en circulatior est très important et disparate, il existe entre les bouteilles des différences importantes de dimensions, de poids et de capacité, Par exemple l'écart entre la tare des bouteilles les plus lourdes et les plus légères est de l'ordre de 6 kg pour les bouteilles contenant 13 kn de gar. D'autre part, les bouteilles qui retournent à la station de remplissaci apres utilisation ne sont pratiquement Jamais vides, mais contiennent une quantite variable (ou "reste") de gaz liquéfié ui n'a pas été utilisée. Suivant une technique actuellement en usage, illustrée dans le brever FR-A-2 475 517, au nom de la demanderesse, on commence par trier les bouteilles pour séparer celles qui pressentent un reste supérieur à une valeur limi- te fixée à l'avance et qi. est de l'ordre de 700g. Cette o pération pat se faire par détection à rayon gamma eu autre système de rayonnement ou par ultrasons.Les bouteilles qui présentent un res-te inférieur à cette valeur limite sont ensuite acheminées à un poste de remplissage automatique ou on leur injecte ue quantité dosée de gaz liquéfiés cette quantité est la reme pour toutes les bouteilles, habituellement 13 kg pou du butane ou du propane, et la valeur limite du reste est fixée de façon que cette quantité puisse toujours être introduite dans les bouteilles sans risque de 'suremplissa- ge. Les bouteilles qui comportent un reste supérieur à la valeur limite reçoivent un complément de remplissage exécuté manuellement Ce mode opératoire comporte donc nécessairement une partie non automatisée, et qui ne pourrait l'être que moyennant des investissements proportionnellement importants. D'autre part, vis-å-vis d'au moins une partie de la clientèle, il est gênant de ne pas pouvoir indiquer avec précision La quantité exacte de gaz liquéfié contenue dans chaque bouteille à ta sortie de La station de remplissa- ge. CeLle-ci en effet est la somme de La quantité dosée introduite et du reste,dont on connaît seulement une limite supérieure. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients,et de fournir un procédé qui soit automatisable facilement dans lequel Les risques pour le personnel puissent être réduits ou supprimés de façon simple,et qui en même temps garantissent une meilleure constance du contenu des bouteilles sortant de La structure de remplissage. L'invention fournit donc un procédé de remplissage de bouteilles de gaz Liquffié,comportant une etape d'évalua- tion de t'importance du reste de gaz qui se trouve dans La bouteille et une étape de remplissage au cours de laquelle on introduit du gaz liquéfié dans la bouteilLe,cette étape de remplissage étant conduite en tenant compte de l'importance du reste qui présente pour particularités que , dans la première étape on détermine avec précision la quantité de gaz liquéfié qui se trouve rester dans chaque bouteitle,qu'on détermine par soustraction La quantité de gaz liquéfié à introduire dans chaque bouteille au cours de l'étape de remplissage pour que chaque bouteilles contienne une charge fixée à l'avance L'invention fournit en outre une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le problème principal qui se pose pour que le procédé de l'invention puisse être utilise au niveau industriel est ce Lui de disposer de moyens permettant une mesure du reste avec à La fois une précision et une vitesse suffisante. On pourrait envisager d'uti-Liser une détermination par ultra-sons,mais on se heurte d'une part à des difficultés de couplage entre une sonde et Le fond d'une bouteiLle,qui a reçu normaLement un nettoyage complet,suffisant quant à L'aspect de la bouteille et les risques de corrosion, nais qui peut se révéler déficient pour assurer avec un tau élevé de bons résultats, un couplage correct avec la sonde à ultra-sons. Un autre inconvénient est que les générateurs d'ultrasons dont on dispose actuellement fonctionnent sous haute-tension. Comme on le sait, le danger d'explosion est toujours à redouter dans une installation ou sont manipulés des produits combustibles a forte tension de vapeur comme le butane ou le propane .L'emploi des ultra-sons entrains rait donc l'obligation de pr-eautions importantes, qui alourdiraient et compliqueraient 15 installation. On a mis au point depuis peu, en revanche, vautres méthodes efficaces et qui ne présentent pas les inconvenients précités, il s'agit des méthodes utilisant la rétrodiffusion de neutrons. Ces méthodes sont fondées sur le fait que certa- nes substances sont le-siège-de phénomènes de rétrodiffusion des neutrons lents dits thermiques lorsqu'elles sont soumises à un rayonnement de neutrons rapides, alors que d'autres substances réémettent uniquement des neutrons rapides. Les con- posés hydrogénés, et en particulier le butane et le propane qui sont les gaz liquéfiés les plus courants sont de la première catégorie, alors que les métaux dont sont faites les bouteilles de gaz liquéfiés sont de la seconde. Des appareillages de mesure utilisant les neutrons sont d'usage courant notamment pour la détermination de l'hu midité dans le sol. Ces appareillages comprennent typiquemen-c une source scellée de neutrons, par exemple au Radium 22Xf Beryllium, ou à l'Americum 241 > un détecteur qui est en général un compteur proportionnel à reaiplissage de florium de Bore 10 ou d' Hélium 3, pourvu d'un préamplificateur relie à une électronique de comptage. C'est le travail du specia- liste d'adapter le matériel au problème spécIfique, notamment en ce qui concerne la nature de la source le type du détecteur et l'implantation de ces éléments. Les méthodes de mesure utilisant la rétrodiffusion de neutrons présentent les avantages d'une précision conve nable et d'une bonne rapidité de mesure. Elles n'exigent qu une simple approche de la source et du détecteur du fond de la bouteille. En revanche, des précautions doivent être prises pour éviter l'exposition du personnel au rayonnement ionisant. Cet inconvénient perd beaucoup de son importance dans une installation automatisée. Une installation mettant en oeuvre le procédé de l'invention va maintenant être décrite en détail en s' ai- dant d'un exemple pratique, donné à titre non limitatif et illustré par la figure qui est une vue schématique en plan d'une installation de remplissage selon l'invention. L'installation représentée à la figure comprend un premier transporteur à channe l d'acheminement des bouteilles à remplir. Sur le trajet de ce transporteur est disposé le dispositif de mesure de reste, composé d'une source scellée et d'un détecteur associé, placés ensemble dans une unité de lecture 2, située au-dessous du transporteur 1. L'unité de mesure passe entre les guides des channes du convoyeur. L'unité de lecture est placée à l'intérieur d'une enceinte de protection 4 de dimensions suffisantes pour éliminer tout risque d'irradiation du personnel. Les bouteilles sortant de 11 enceinte 4 sont acheminées par le transporteur 1 jusqu'à un système d'introduction 5, qui les introduit dans un carrousel 6 équipe de bascules de pesée 7 et associées chacune à des appareillages de mise en place du conduit d'alimentation et d'ouverture-fermeture du robinet de la bouteille et d'un système logique d'automatisation. Les bascules de pesée 7 sont équipées de cellules de mesure,dynamométrlque qui délivrent une tension électrique qui est transmise à une unité centrale de commande U embarquée sur le carrousel. Quand la bouteille est introduite sur une de ces peseuses, un signal électrique équivalent au poids de la tare de la bouteille et de son reste est transmis à cette unité de commande centrale 8, qui a pris en mémoire les signaux délivrés par un convertisseur 9 qui transforme les signaux délivrés par un détecteur de restes et les transmet par une ligne 10 de liaison basse tension ou radio, ou optique. L'unité de commande traite ces différentes informations de manière a introduire dans cette bouteille le complément à 13kg du reste de gaz. On peut aussi przvoir que tout ou partie de l'élec- tronique de commande est xterieure au carrousel , les signaux de commande ou bien les indications concernant le reste sont alors envoyés ; temps utile au carrousel grâce à un dispositif de synchronisation facile a concevoir REVENDICATIONS 1. Procédé de remplissage de bouteilles de gaz liquéfié, comportant une étape d'évaluation de l'importance du reste de gaz qui se trouve dans la bouteille et une étape de remplissage au cours de laquelle on introduit du gaz liquéfié dans la bouteille, cette étape de remplissage étant conduite en tenant compte de l'importance du reste, caractérisé en ce que, dans la première étape on détermine avec précision la quantité de gaz liquéfié qui se trouve rester dans chaque bouteille, et en ce qu'on détermine par soustraction la quantité de gaz liquéfié à introduire dans chaque bouteille au cours de l'étape de remplissage pour que chaque bouteille contienne une charge fixée à l'avance. 2. Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que, pour déterminer la quantité de gaz liquéfié qui reste dans la bouteille, on utilise une technique de rétrodiffusion de neutrons. 3. Installation automatique de remplissage de bouteille selon le procédé de l'une des revendications l ou 2, et comprenant un carrousel de remplissage (6) prévu pour introduire dans les bouteilles la quantité désirée de gaz liquéfié, puis refermer les bouteilles des moyens d'acheminement (1) des bouteilles à remplir vers le carrousel et des moyens d'évacuation (11) des bouteilles remplies ainsi que des moyens pour déterminer au préalable la quantité de produit restant dans les bouteilles à remplir, caractérisée en ce que les indications desdits moyens pour déterminer la quantité de produit restant sont utilisées pour définir, par soustraction à partir d'une quantité fixe, la quantité de gaz liquéfié à introduire par le carrousel dans la bouteille correspondante, et en ce qu'une mémoire est prévue pour stocker soit lesdites indications, soit les instructions de commande Jusqu'à ce que la bouteille correspondante soit en position convenable dans le carrousel pour être remplie. 4.Installation selon La revendication 3, caracté- risée en ce que les moyens pour déterminer la quantité de produit restant dans Les bouteilles a remplir comprennent une source de neutrons et un détecteur de la rétrodiffusion de ceux-ci ,Ladite source et Ledit détecteur constituant une unité de mesure (2) intercaLée sur Les moyens dtachemi- nement des bouteilles. 5.Installation selon la revendication 3 ou4 ca- racterisé en ce que les instructions de commande ou les indications concernant le produit restant sont transmises au car- rousel par Ual optique ou radio.