Brevet FR2690500A1 — publié le 19931029

La présente invention concerne un dispositif de contrôle automatique d'usure du col d'une bouteille de gaz du type comportant un filetage extérieur sur lequel on peut visser un chapeau protecteur. On s'intéresse ici, plus particulièrement, à l'usure du filetage extérieur des cols de bouteilles de gaz telles que des bouteilles de Gaz de Pétrole Liquéfié. Cette usure provient notamment des opérations répétées de vissage et dévissage du chapeau sur le col de ladite bouteille, a' chaque opération de remplissage en gaz de cette bouteille. Le phénomène d'usure desdits cols filetés de bouteilles de gaz a été nettement accentué par l'utilisation de machines déchapeauteuses/chapeauteuses électriques qui permettent d'enlever et de remettre en place rapidement les chapeaux sur les cols desdites bouteilles mais qui par ailleurs augmentent le contact par frottement entre le filetage dudit chapeau et ledit filetage extérieur du col. En outre, l'usure du filetage extérieur des cols de bouteilles de gaz pose un problème de sécurité lors des diverses manipulations des bouteilles à col usé, par exemple les chargements et déchargements manuels au cours des livraisons. En effet, lors du déchargement et du chargement d'une bouteille de gaz un livreur maintient ladite bouteille par une anse prévue sur le chapeau. Lorsque le filetage extérieur du col de la bouteille est usé, le chapeau peut alors glisser sur ledit col et s'en désolidariser en entraînant ainsi la chute accidentelle de la bouteille. Dans ces conditions, un contrôle de l'usure des cols de bouteilles de gaz est recommandé afin d'éliminer les risques d'incidents lors des manipulations de telles bouteilles. Par ailleurs, on cherche de plus en plus à automatiser les différentes opérations de contrôle effectuées sur les bouteilles de gaz, ce qui exclut le contrôle d'usure du col effectué visuellement par un opérateur devant lequel défilent des bouteilles de gaz placées sur un convoyeur. Dans les installations connues, le contrôle d'usure des cols de bouteilles de gaz est effectué au niveau des chapeauteuses à chaque mise en place des chapeaux sur lesdits cols de bouteilles de gaz. Ce contrôle consiste à vérifier simplement si le chapeau est bloqué ou si le chapeau flotte sur ledit col. Dans la condition où le chapeau est flottant sur le col, on considère l'assemblage chapeau/col défectueux et la bouteille de gaz correspondante est retirée momentanément de la circulation pour être éventuellement réparée. Alors seulement, par la suite, un contrôle plus précis est effectué sur ledit col par un opérateur à l'aide d'un gabarit permettant ainsi d'évaluer le degré d'usure du filetage extérieur dudit col à contrôler. Cette technique de contrôle chapeau "flottant sur col" rapide est imprécise car elle ne permet pas du tout d'évaluer quantitativement le degré d'usure du filetage extérieur dudit col à contrôler, et les risques d'erreur sur l'usure du col sont assez importants, ce qui ne permet pas de s'affranchir des risques d'incidents par manipulation d'une bouteille à col usé mal contrôlé. Afin d'éliminer les risques d'incidents par manipulation de bouteilles de gaz à cols usés, l'invention propose un nouveau dispositif de contrôle automatique d'usure du filetage extérieur du col d'une bouteille de gaz, qui permet de mesurer précisément les dimensions dudit filetage extérieur et de comparer ces mesures à une mesure de référence constituant un seuil de tolérance admissible afin d'éliminer toutes les bouteilles hors tolérance. L'invention propose également un dispositif de contrôle automatique qui permet le contrôle de bouteilles de gaz de hauteurs différentes. Plus précisément, l'invention concerne un dispositif de contrôle automatique d'usure du col d'une bouteille de gaz du type comportant un filetage extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte - une tête de contrôle montée mobile sur un support fixe, sous laquelle se présente la bouteille de gaz à contrôler - un moyen de référence d'appui sur le dôme de ladite bouteille de gaz fixé sur ladite tête de contrôle, - deux machoîres fixées sur la tête de contrôle, opposées et mobiles en translation horizontale par rapport à un plan vertical médian de manière à ce que chacune desdites mâchoires puisse venir coopérer latéralement avec le filetage extérieur du col de la bouteille de gaz à contrôler, pour effectuer une mesure d'un diamètre extérieur dudit col, - un capteur inductif raccordé à l'une des deux mâchoires et destiné à enregistrer et à transmettre à un dispositif électronique de commande des informations relatives au déplacement desdites mâchoires. Ainsi, le dispositif selon l'invention permet avantageusement d'évaluer précisément le degré d'usure du diamètre du filetage extérieur du col de bouteilles de gaz en position d'arrêt, sur un chemin de convoyage, ces bouteilles pouvant être de tailles différentes. La mesure du diamètre extérieur du col effectuée par la tête de contrôle du dispositif selon l'invention, est transmise directement par le capteur inductif au dispositif électronique de commande qui compare cette mesure à une valeur constituant le seuil admissible de tolérance préalablement déterminé. Si la mesure effectuée est supérieure à la valeur seuil admissible de tolérance la bouteille est considérée comme bonne à l'emploi ; sinon elle est écartée de la circulation pour être réparée. Une bouteille ainsi contrôlée ne présente plus aucun risque d'incident. Selon un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, chacune desdites mâchoires est en forme d'équerre comportant une portion horizontale d'appui et une portion verticale de contact latéral, le moyen de référence d'appui comportant un ensemble de deux patins latéraux destinés à venir en appui sur le dôme de la bouteille à contrôler pour prépositionner la tête de contrôle au-dessus du col de ladite bouteille avant de réaliser la mesure du diamètre extérieur dudit col, de telle manière que chacune desdites portions horizontales d'appui desdites mâchoires opposées vienne en contact d'appui sur la face supérieure dudit col. Par ailleurs, le dispositif selon l'invention comporte un moyen de déplacement fixé sur la mâchoire opposée au capteur inductif et destine, lorsque la tête de contrôle de la bouteille est prépositionnée au-dessus dudit col, à plaquer latéralement les portions verticales de contact latéral desdites mâchoires de part et d'autre dudit col sur le filetage extérieur pour réaliser la mesure du diamètre extérieur dudit col. Ainsi, quelle que soit la taille de la bouteille de gaz à contrôler, la forme des mâchoires permet lorsque les patins sont en appui sur le dôme de la bouteille, de positionner lesdites mâchoires correctement sur le col de cette bouteille avant de réaliser la mesure de contrôle. Elle permet également de toujours mesurer le diamètre du col au niveau du deuxième ou troisième filet de son filetage extérieur en partant de la partie supérieure dudit col. En effet, l'usure dudit filetage extérieur étant une usure du type conique, les tous premiers filets situés en partie supérieure du col sont toujours plus usés et ne sont pas significatifs de l'usure réelle dudit filetage. I1 suffit alors que le deuxième ou troisième filet dudit filetage soit correct pour que ce dernier soit considéré comme bon à l'emploi. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante, d'une forme de réalisation préférée de celle-ci, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un schéma d'ensemble en perspective du dispositif conforme à l'invention. - La figure 2 est un schéma de détail en perspective de la tête de contrôle du dispositif de la figure 1. - La figure 3 est un ensemble de quatre schémas explicitant les différentes étapes de positionnement de la tête de contrôle du dispositif de la figure 1, sur une bouteille de gaz à contrôler. - La figure 4 est une vue de face de la tête de contrôle du dispositif selon l'invention représentée à la figure 2, accompagnée d'un schéma du dispositif électronique de commande. En référence, tout d'abord aux figures 1 et 2, on a représenté un dispositif selon l'invention destiné à contrôler automatiquement l'usure du filetage extérieur du col 101 d'une bouteille de gaz 100. Comme le montre la figure 1, le dispositif comporte un support fixe 10 en forme de U renversé et fixé par chacune de ses branches latérales -11,12 sur les rives verticales 61, 62 d'un rail profilé 60 en forme de U destiné à guider les bouteilles de gaz placées verticalement sur un convoyeur disposé entre les rives verticales 61,62. En outre, comme le montre mieux la figure 2, le dispositif de la figure 1 comprend une tête de contrôle 20 montée mobile par un système articulé 30, ici un système poulie/câble et contrepoids, sur le support 10. Cette tête de contrôle est destinée à contrôler, indépendamment de la hauteur de la bouteille, le filetage extérieur du col d'une bouteille de gaz en position d'arrêt sur un convoyeur, en mesurant le diamètre extérieur dudit col, ladite bouteille en défilement, venant se positionner entre les branches latérales 11,12 dudit support 10 juste en-dessous de ladite tête de contrôle 20. Suivant le mode de réalisation du dispositif représenté aux figures 1 et 2, la tête de contrôle 20 comporte un ensemble de deux patins latéraux 23,24, de préférence en matière plastique, formant un moyen de référence d'appui sur le dôme de la bouteille de gaz 100 et deux mâchoires 21, 22 opposees. Comme on peut mieux le voir sur les figures 2 et 4, chacune desdites mâchoires 21,22 est en forme d'équerre comportant une portion horizontale d'appui 25, 26 et perpendiculairement une portion verticale de contact latéral 27,28. De plus, les deux mâchoires 21,22 sont mobiles en translation horizontale par rapport à un plan vertical médian P1 sous l'action d'un moyen de déplacement 50, ici un vérin pneumatique, fixé à l'une desdites mâchoires 21,22, de manière à ce que chacune desdites mâchoires 21,22 puisse venir coopérer latéralement avec le filetage extérieur du col 101 de la bouteille de gaz 100 pour effectuer la mesure du diamètre extérieur du col 101. De manière plus précise, les schémas 1,2, 3 et 4 de la figure 3 nous montrent les différentes étapes de positionnement de la tête de contrôle 20 sur le col 101 de la bouteille 100 à contrôler. Comme le montre le schéma 1, lorsque la tête de contrôle 20 est en position d'attente, entre deux contrôles successifs par exemple, les patins latéraux 23,24 sont situés légèrement en dessous du dôme de la bouteille de gaz 100 à contrôler. Le positionnement des patins 23,24 en position d'attente, est réglé au moyen d'un vérin 400 représenté sur les figures 1 et 2, de telle sorte que lesdits patins soient alors situés en dessous du dôme de la plus petite bouteille de gaz de chaque type. Pour des bouteilles de gaz butane, le vérin 400 est en position rentré, par contre pour des bouteilles de gaz propane, le vérin 400 est en position sorti. Comme le montre le schéma 2, lorsqu'une bouteille de gaz 100 arrive en position sous la tête de contrôle 20, cette dernière remonte progressivement au moyen du système articulé 30 jusqu'à ce que les deux patins latéraux 23,24 viennent en appui sur le dôme de la bouteille 100 qui continue d'avancer doucement. Dans cette position, la tête de contrôle 20 est prépositionnée au-dessus du col 101 de ladite bouteille. Puis comme le montre le schéma 3, ladite tête de contrôle 20 redescend progressivement, avant de réaliser la mesure du diamètre extérieur du col 101 de la bouteille 100, de manière à ce que chacune desdites portions horizontales d'appui 25,26 desdites mâchoires 21,22 opposées soit en contact d'appui sur la face supérieure 102 dudit col 101. Enfin, comme le montre le schéma 4, dès que les mâchoires ont pris position sur la face supérieure 102 dudit col 101 le vérin pneumatique 50 est actionné pour déplacer lesdites mâchoires 21,22 de manière à plaquer leurs portions verticales de contact latéral 27,28 de part et d'autre dudit col 101, sur son filetage extérieur, pour réaliser la mesure du diamètre extérieur dudit col 101 au niveau du deuxième/troisième filet dudit filetage. En effet, l'usure du filetage extérieur du col d'une bouteille de gaz étant une usure du type conique, les tous premiers filets en partie supérieure du col sont presque toujours plus usés, de ce fait ils ne sont pas représentatifs de l'état général d'usure du filetage extérieur dudit col. Dans ce cas, on considère que l'état d'usure du col est donné par l'état de son filetage extérieur au niveau du deuxième ou troisième filet en partant de la partie supérieure du col. Si à ce niveau le filetage est correct, le chapeau sera vissé correctement sur ledit col sans risque de désolidarisation. Par ailleurs, il convient de préciser que de manière avantageuse, la tête de contrôle 20 permet de réaliser le contrôle du filetage extérieur d'un col 101 indépendamment de la hauteur de la bouteille de gaz à contrôler et indépendamment du fait que cette bouteille de gaz comporte ou non un robinet. En effet, quelle que soit la hauteur de la bouteille de gaz à contrôler, les patins 23,24 de la tête de contrôle 20 viennent se positionner sur le dôme de cette bouteille et jouent eux-mêmes le rôle de référence pour le positionnement desdites mâchoires 21,22. Les bouteilles de gaz 100 à contrôler représentées sur les figures 1, 2, 3 et 4 sont des bouteilles de Gaz de Pétrole Liquéfié de contenance d'environ 26 litres de gaz, mais le dispositif selon l'invention représenté sur ces figures peut également contrôler des bouteilles de plus grandes contenances comme par exemple une contenance égale à 70 litres de gaz. Par ailleurs, on notera sur les figures 1,2 et 3 que la forme en équerre des mâchoires 21,22 permet de contrôler le col 101 d'une bouteille de gaz 100 comportant son robinet 200 en place. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse, car il n est pas nécessaire pour l'homme du métier de démonter le robinet d'une bouteille de gaz pour contrôler l'usure de son col à l'aide du dispositif selon l'invention. En outre, comme on peut mieux le voir sur la figure 2, la tête de contrôle 20 est montée sur des plots plastiques 20', 20" reliés respectivement aux mâchoires 21,22. Ainsi, dans le cas d'un col de bouteille tordu, la tête de contrôle 20 peut s'incliner légèrement pour réaliser sa mesure, lesdites mâchoires restant alors rigoureusement parallèles l'une par rapport à l'autre. Le recentrage de la tête de contrôle 20, en position d'attente, par rapport au plan médian P1 s'effectue par l'intermédiaire des ressorts 51. Suivant le mode de réalisation du dispositif représenté aux figures 1,2, 3 et 4, et comme on peut mieux le voir sur la figure 4, ledit dispositif comporte un capteur inductif 40 de déplacement à transformateur différentiel qui est fixé sur la mâchoire 22 opposée à celle comportant le vérin pneumatique 50, dans l'alignement dudit vérin 50. Ce capteur inductif 40 est destiné d'une part à enregistrer les informations relatives au déplacement desdites mâchoires 21,22, c'est-à-dire plus précisément l'écart entre les deux mâchoires 21,22, et d'autre part à transmettre un signal S relatif à cet écart, à un dispositif électronique de commande 41.Le déplacement desdits mâchoires 21,22 est symétrique par rapport au plan P1 lorsque le col de la bouteille est droit, mais peut être dissymétrique lorsque le col à contrôler est tordu et, plus particulièrement excentré par rapport au plan PI. I1 est intéressant de noter que le capteur inductif 40 est placé dans le même alignement que le vérin 50. De ce fait, lorsque le vérin 50 déplace les mâchoires 21,22 , il n'y a pas de phénomène de basculement par rapport à l'axe vertical Z de la mâchoire poussée par ledit vérin. Le signal S issu du capteur inductif 40 est proportionnel à la valeur çO+AQ, où bO est l'encart entre les mâchoires à vide et Aç correspond à l'enregistrement du diamètre du col 101 à contrôler au niveau du deuxièmeltroisième filet de son filetage extérieur. Ce signal S est traité par un conditionneur de mesure 42 qui compare ce signal S à un signal seuil 5seuil proportionnel à la valeur # o + ##seuil, où ##seuil correspond à la limite de tolérance acceptable pour l'usure du filetage extérieur d'un col de bouteille. Bien entendu la valeur Abseuil a été déterminée préalablement.Lorsque la valeur #O + ## est inférieure à la valeur seuilDO+AbSeuil, c est-à-dire lorsque ## 43 destiné dans ce cas, en même temps qu'il éjecte la bouteille non conforme, à marquer par l'intermédiaire d'un dispositif encreur 500 ladite bouteille de gaz inutilisable. Par contre, lorsque la valeur çO + AXest supérieure à ## +A4seuil le conditionneur 42 active le même séquenceur électronique 42 destiné dans ce cas à libérer ladite bouteille de gaz contrôlée prête à être réutilisée. En outre, le séquenceur électronique 43 est destiné à gérer les séquences de mesure des diamètres de cols de bouteilles de gaz en défilement en-dessous de la tête de contrôle 20. Enfin, suivant le mode de réalisation du dispositif représenté à la figure 1, il est intéressant de noter que le rail profilé 60 en forme de U comporte deux ensembles 63,64 d'arrêt à doigts fixés chacun sur une des rives verticales 61,62 dudit U en regard, au niveau du support fixe 10. Chaque ensemble d'arrêt comporte, d'une part un doigt d'arrêt situé en amont du dispositif de contrôle, destiné à arrêter une bouteille de gaz défilant sur le convoyeur et à la maintenir en position d'attente pendant que la bouteille de gaz précédente est contrôlée, et d'autre part un doigt d'arrêt situé au niveau dudit dispositif de contrôle pour arrêter la bouteille de gaz à contrôler, positionnée en dessous de la tête de contrôle 20. En effet, il est avantageux de réaliser la prise de mesure de contrôle sur une bouteille de gaz immobilisée afin de s'affranchir des vibrations des bouteilles en défilement, ces vibrations pouvant être gênantes pour la prise de mesure de contrôle. Une fois la prise de mesure réalisée, la bouteille de gaz contrôlée arrêtée repart de nouveau en défilement sur le rail 60 pour être, éjectée et/ou marquée. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle automatique d'usure du col (101) d'une bouteille de gaz usagée (100), du type comportant un filetage extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte - une tête de contrôle (20) montée mobile sur un support fixe (10), sous laquelle se présente la bouteille de gaz à contrôler - un moyen de référence d'appui (22,24) sur le dôme de ladite bouteille de gaz (100), fixé sur ladite tête de contrôle (20), - deux mâchoires (21,22) fixées sur la tête de contrôle (20), opposées et mobiles en translation horizontale par rapport à un plan vertical médian P1 de manière à ce que chacune desdites mâchoires (21,22) puisse venir coopérer latéralement avec le filetage extérieur du col (101) de la bouteille de gaz (100) à contrôler, pour effectuer une mesure d'un diamètre extérieur dudit col (101), - un capteur inductif (40) raccordé à l'une des deux mâchoires (21,22) et destiné à enregistrer et à transmettre à un dispositif électronique de commande (41) des informations relatives au déplacement desdites mâchoires (21,22). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites mâchoires (21,22) est en forme d'équerre comportant une portion horizontale d'appui (25,26) et une portion verticale de contact latéral (27,28), et en ce que le moyen de référence d'appui (23,24) est un ensemble de deux patins latéraux (23,24) destinés à venir en appui sur le dôme de la bouteille (100) à contrôler pour prépositionner la tête de contrôle (20) au-dessus du col (101) de ladite bouteille (100) avant de réaliser la mesure du diamètre extérieur dudit col (101), de telle manière que chacune desdites portions horizontales d'appui (25,26) desdites mâchoires (21,22) opposées vienne en contact d'appui sur la face supérieure (102) dudit col (101). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de déplacement (50) fixé sur la mâchoire (21,22) opposée au capteur inductif (40) et destiné, lorsque la tête de contrôle (20) de la bouteille (100) est prépositionnée au-dessus dudit col (101), à plaquer latéralement les portions verticales de contact latéral (27,28) desdites mâchoires (21,22) de part et d'autre dudit col (101) sur le filetage extérieur pour réaliser la mesure du diamètre extérieur dudit col. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le moyen de déplacement (50) est un vérin. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le support fixe (10) est un support en forme de U renversé comportant deux branches latérales (11,12) entre lesquelles défilent les bouteilles à contrôler. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un rail profilé (60) en forme de U comprenant des rives verticales (61,62) en regard sur lesquelles est fixé le support fixe (10), ledit rail (60) étant destiné à guider les bouteilles de gaz (100) placées verticalement sur un convoyeur entre les rives verticales (61,62), pour les amener au moins jusqu'audit support fixe (10) positionnées en dessous de la tête de contrôle (20). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rail profilé (60) en forme de U comporte deux ensembles (63,64) d'arrêt à doigts fixés chacun sur une desdites rives verticales (61,62) en regard au niveau du support fixe (10) et destinés à arrêter chacune des bouteilles de gaz (100) en défilement sur ledit convoyeur le long dudit rail (60), notamment pour les positionner en dessous de ladite tête de contrôle (20). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif électronique de commande (41) comprend - un conditionneur de mesure (42) destiné à traiter les informations issues sous forme d'un signal du capteur inductif (40), - un séquenceur électronique (43) destiné à gérer des séquences de mesure, de marquage et/ou d'éjection desdites bouteilles de gaz (100), le conditionnement de mesure (42) activant directement le séquenceur électronique (43) après avoir entre autres comparé la mesure du diamètre du col (101) de la bouteille de gaz (100) à un seuil de référence prédéterminé.