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FR2996626A1 - Dispositif, machine et procede d'emplissage de bouteille de gaz domestique comportant un detecteur de fuite - Google Patents

Dispositif, machine et procede d'emplissage de bouteille de gaz domestique comportant un detecteur de fuite Download PDF

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Abstract

La présente invention se rapporte à un dispositif d'emplissage de bouteille de gaz, notamment de gaz domestique tel que du GPL, du butane ou du propane, comportant : - une tête d'emplissage (21) destinée à venir se connecter de manière étanche sur une valve (3) de bouteille de gaz (2) à remplir, - une cloche ouverte de protection et de centrage (30) destinée à entourer ladite valve (3) de manière non étanche au gaz, et - un détecteur de fuite mesurant une perte de gaz lors du remplissage, caractérisé en ce que le détecteur de fuite (31, 32, 34) est directement associé à ladite cloche de protection (30) pour mesurer la fuite au sein de cette dernière.

Description

La présente invention concerne un dispositif, une machine et un procédé d'emplissage de bouteille de gaz, notamment de gaz domestique tel que du GPL, du butane ou du propane, comportant un détecteur de fuite.
Parmi les machines de remplissage à la chaîne de bouteilles de gaz, notamment de gaz domestique tel que le GPL, le butane ou le propane, il est courant d'utiliser un carrousel équipé de bascules d'emplissage pouvant accueillir chacune une bouteille à la fois. L'un des composants principaux de la bascule est la tête d'emplissage. Celle-ci est montée à l'extrémité d'une tige de vérin vertical, et elle est amenée en contact avec la valve (ou le robinet) de la bouteille à remplir. Etant donné la multitude de robinets et de valves existant à travers le monde, il existe un nombre important de versions de têtes 15 d'emplissage. Durant le cycle de fonctionnement de la bascule, il arrive que la tête d'emplissage se branche mal sur la valve de la bouteille, notamment en raison d'un état défectueux de ladite valve ou d'un mauvais alignement de la bouteille avec la tête. Cela peut entraîner 20 une fuite et donc une perte de gaz directement dans l'atmosphère. Un contrôle en continu du poids de la bouteille permet de détecter cette fuite. Cependant, le temps de contrôle étant de l'ordre de 2 secondes, la perte de gaz en cas de mauvais branchement est estimée à près de 800g. Cette fuite représente à la fois une 25 perte financière pour le pétrolier, mais également une pollution directe dans l'atmosphère, ainsi qu'une multiplication des risques pour les opérateurs travaillant autour des bascules d'emplissage (risque d'atmosphère explosive accru). L'objectif de l'invention est d'utiliser un principe plus 30 réactif que le contrôle du poids pour effectuer la détection de fuite au branchement de la tête d'emplissage, ceci afin de minimiser cette dernière, voire de la supprimer. Ce principe est basé sur la mesure de la pression dans la cloche de la tête d'emplissage. Ainsi, la présente invention a pour objet un dispositif 35 d'emplissage de bouteille de gaz, notamment de gaz domestique tel que du GPL, du butane ou du propane, comportant : - une tête d'emplissage destinée à venir se connecter de manière étanche sur une valve de bouteille de gaz à remplir, une cloche ouverte de protection et de centrage destinée à entourer ladite valve - un détecteur remplissage, caractérisé manière non étanche au gaz, et fuite mesurant une perte de gaz de de lors du en ce que le détecteur de fuite est directement associé à ladite cloche de protection pour mesurer la fuite au sein de cette dernière.
Selon des modes de réalisation préférés, le dispositif conforme à la présente invention comprend l'une au moins des caractéristiques suivantes : - le détecteur de fuite comporte un orifice ménagée dans la cloche ; - l'orifice est disposé sur une paroi latérale de la cloche de manière à être placé sensiblement au regard du flux de gaz fuyant ; - l'orifice est relié à un micro manomètre détectant la fuite de gaz ; - l'orifice est relié au micro manomètre par l'intermédiaire 20 d'un tuyau flexible ; - le détecteur de fuite comporte un seuil de déclenchement inférieur à 100 millibars, de préférence inférieur à 50 millibars, et avantageusement d'environ 10 millibars ; et - le détecteur de fuite est adapté pour fonctionner en 25 permanence pendant au moins toute la durée du remplissage. L'invention se rapporte également à une machine d'emplissage de bouteille de gaz, notamment de gaz domestique tel que du GPL, du butane ou du propane, comportant un dispositif d'emplissage tel que défini précédemment. 30 L'invention concerne en outre un procédé de remplissage de bouteille de gaz, notamment de gaz domestique tel que du GPL, du butane ou du propane, utilisant un dispositif d'emplissage comprenant une tête d'emplissage destinée à être reliée de manière étanche à une valve de bouteille à remplir et une cloche de 35 protection et de centrage, ledit procédé comportant une étape de détection de fuite de gaz lors du remplissage de la bouteille, caractérisé en ce que ladite détection consiste à mesurer la fuite de gaz directement au sein de la cloche de protection. Avantageusement, la détection de la fuite est effectuée par un micro manomètre relié à l'aide d'un tuyau flexible à un orifice 5 ménagé dans une paroi latérale de la cloche de protection. De manière préférée, le micro manomètre pilote l'arrêt du remplissage lorsqu'il mesure une fuite dans la cloche de protection inférieure à un seuil de 100 millibars, de préférence inférieur à 50 millibars, et avantageusement de l'ordre de 10 millibars. 10 L'invention va maintenant être décrite plus en détail en référence à des modes de réalisation particuliers donnés à titre d'illustration uniquement et représentés sur les figures annexées dans lesquelles : - La figure 1 est une vue en perspective d'une partie de 15 machine d'emplissage de bouteilles de gaz domestique conforme à la présente invention ; - La figure 2 est une vue de détail en perspective d'une tête d'emplissage ; - La figure 3 est une vue en coupe de la tête d'emplissage ; 20 et - La figure 4 est une seconde vue de détail de la tête illustrant la détection d'une fuite de gaz. La figure 1 représente, vue en perspective, une partie de machine 1 d'emplissage de bouteilles de gaz domestique 2 tel que du 25 GPL. Cette machine 1 comprend en particulier une bascule d'emplissage 10 destinée à recevoir successivement des bouteilles de gaz 2 à remplir de GPL et comportant à cet effet un socle 11, des moyens de positionnement/maintien 12 de la bouteille posée sur le socle, tels que des bras articulés munis de galets rotatifs, et une 30 potence 13 sur laquelle est montée un dispositif d'emplissage 20 pouvant monter et descendre verticalement pour s'approcher/s'éloigner de la bouteille 2 installée sur le socle 11 et en particulier d'une valve/robinet 3. De manière connue, la machine 1 comprend également un carrousel (non représenté) pivotant 35 autour d'un axe vertical et supportant, au niveau de sa périphérie, plusieurs bascules d'emplissages identiques 10 agencées en cercle.
Les figures 2 à 4 montrent plus en détail le dispositif d'emplissage 20. Ce dernier comporte notamment une tête d'emplissage 21 et une cloche de protection/centrage 30 liée à ladite tête. La tête 21 est traversée par un conduit de circulation de gaz 5 22 qui se termine par un fourreau 23 renfermant une tige mobile en translation 24 permettant, dans une première position avancée/abaissée, de venir actionner la valve 3 de la bouteille 2 et, dans une seconde position reculée/relevée, de laisser ladite valve 3 fermée. Des joints d'étanchéité 25 sont également prévus à 10 l'extrémité de travail 21a de la tête 21, ces joints 25 étant destinés à reposer sur un plan d'appui supérieur 4 de la valve 3 de la bouteille 2 lors de l'étape de remplissage de gaz. La cloche 30 est quant à elle destinée à prendre appui, lors de l'étape de remplissage, sur une partie supérieure bombée de la 15 bouteille de gaz 2 à remplir, autour de la valve 3 (voir figure 3 notamment). Elle comporte en outre un orifice 31 ménagée sur une paroi latérale 32, sensiblement au regard de l'extrémité de travail 21a de la tête 21 et des joints d'étanchéité 25, c'est-à-dire là où le gaz est susceptible de fuir (flèche Fg). Cet orifice 31 est relié 20 à un micro manomètre 33 par l'intermédiaire d'un tuyau flexible 34. Le micro manomètre 33 fait office de détecteur de fuite pour mesurer toute perte de gaz au sein de la cloche 30 lors du remplissage de la bouteille 2. A cet effet, compte tenue de la pression d'injection du gaz, de l'ordre de 20 à 25 bars, le micro manomètre 33 est calibré 25 et comporte un seuil de déclenchement de détection inférieur à 100 millibars, de préférence inférieur à 50 millibars, et avantageusement d'environ 10 millibars. Cette configuration associant le détecteur 33 directement à la cloche de protection 30 pour mesurer la fuite de gaz au sein de 30 cette dernière est particulièrement pratique, fiable et efficace en termes de rapidité et de sensibilité de mesure. Le fonctionnement du dispositif conformément à la présente invention est le suivant. Lors du fonctionnement normal de la tête d'emplissage, le gaz 35 est bien injecté (flèche F) directement dans la bouteille de gaz 2 à la pression voulue (typiquement 20-25 bars), sans fuite. La tête 21 descend le long de la potence 13 et la tige 24 vient appuyer sur la valve 3 pour l'ouvrir tandis que les joints d'étanchéité 25 entrent en contact avec le dessus de la valve 3 (typiquement un disque). La connexion entre la tête 21 et l'intérieur de la bouteille à remplir/en cours de remplissage est établi, et le micro manomètre 33 ne détecte aucune perte de pression dans la cloche 30. Lors d'un mauvais branchement de la tête 21 sur la valve 3 (ou le robinet) de la bouteille de gaz 2 à remplir, l'étanchéité tête 21/bouteille 2 n'est pas assurée et le gaz s'échappe latéralement dans la cloche 30 et vers l'extérieur (flèche Fg). Le débit de gaz échappé étant typiquement de l'ordre de 350g/s à 400g/s sous une pression de 20bars à 25bars, cela peut donc représenter plusieurs centaines de grammes de gaz s'échappant dans la nature, voire plusieurs kilos. Cette quantité de GPL en déplacement rapide génère une légère montée en pression au sein même de la cloche 33. Le seuil de déclenchement du micro manomètre est fixé dans le cas présent à 10mbar. Selon le type de tête, la position du flux de GPL dans la cloche 30 peut varier. La prise de pression pour le micro manomètre 33 est donc placée astucieusement pour pouvoir récupérer le maximum de ce flux. Sur l'exemple pris sur les illustrations (tête brésilienne), le flux de gaz Fg dans la cloche 30 est orienté de manière radiale/horizontale, se déplaçant de l'axe central vertical de la tête 21 vers ses extérieurs, et en particulier en direction de l'orifice 31. Ainsi, afin d'optimiser la mesure, le tuyau 34 reliée au micro manomètre 33 est placée directement face à ce flux Fg afin de le détecter le plus rapidement lorsqu'il y aura une fuite. Ce moyen de mesure est beaucoup plus rapide, sûr et précis que celui de l'art antérieur utilisant de contrôle par le poids. Il permet, en cas de fuite, de réagir de façon quasi instantanée afin de limiter le gaspillage de GPL, et ainsi de limiter les inconvénients cités au début. Il va de soi que la description détaillée de l'objet de 35 l'invention, donnée uniquement à titre d'illustration, ne constitue en aucune manière une limitation, les équivalents techniques étant également compris dans le champ de la présente invention. Ainsi, la position de l'orifice ménagé dans la cloche peut varier selon le type de tête et/ou de bouteille/valve.
Le seuil de détection peut également varier mais doit rester suffisamment faible pour que la détection soit la plus rapide et efficace possible afin de stopper l'alimentation en gaz.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif (20) d'emplissage de bouteille de gaz, notamment de gaz domestique tel que du GPL, du butane ou du propane, 5 comportant : - une tête d'emplissage (21) destinée à venir se connecter de manière étanche sur une valve (3) de bouteille de gaz (2) à remplir, - une cloche ouverte de protection et de centrage (30) destinée à entourer ladite valve (3) de manière non étanche au gaz, et 10 - un détecteur de fuite (31, 33, 34) mesurant une perte de gaz lors du remplissage, caractérisé en ce que le détecteur de fuite (31, 32, 34) est directement associé à ladite cloche de protection (30) pour mesurer la fuite au sein de cette dernière. 15
  2. 2. Dispositif d'emplissage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur de fuite comporte un orifice (31) ménagée dans la cloche (30).
  3. 3. Dispositif d'emplissage selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'orifice (31) est disposé sur une paroi 20 latérale (32) de la cloche (30) de manière à être placé sensiblement au regard du flux de gaz fuyant (Fg).
  4. 4. Dispositif d'emplissage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'orifice (31) est relié à un micro manomètre (33) détectant la fuite de gaz. 25
  5. 5. Dispositif d'emplissage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'orifice (31) est relié au micro manomètre (33) par l'intermédiaire d'un tuyau flexible (34).
  6. 6. Dispositif d'emplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le détecteur de 30 fuite (31, 33, 34) comporte un seuil de déclenchement inférieur à 100 millibars, de préférence inférieur à 50 millibars, et avantageusement d'environ 10 millibars.
  7. 7. Dispositif d'emplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le détecteur de 35 fuite (31, 33, 34) est adapté pour fonctionner en permanence pendant au moins toute la durée du remplissage.
  8. 8. Machine d'emplissage (1) de bouteille de gaz (2), notamment de gaz domestique tel que du GPL, du butane ou du propane, comportant un dispositif d'emplissage (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes.
  9. 9. Procédé de remplissage de bouteille de gaz, notamment de gaz domestique tel que du GPL, du butane ou du propane, utilisant un dispositif d'emplissage (20) comprenant une tête d'emplissage (21) destinée à être reliée de manière étanche à une valve (3) de bouteille (2) à remplir et une cloche de protection et de centrage (30), ledit procédé comportant une étape de détection de fuite de gaz (Fg) lors du remplissage de la bouteille, caractérisé en ce que ladite détection consiste à mesurer la fuite de gaz (Fg) directement au sein de la cloche de protection (30).
  10. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la 15 détection de la fuite est effectuée par un micro manomètre (33) relié à l'aide d'un tuyau flexible (34) à un orifice (31) ménagé dans une paroi latérale (32) de la cloche de protection (30).
  11. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le micro manomètre (33) pilote l'arrêt du remplissage lorsqu'il mesure 20 une fuite dans la cloche de protection (30) inférieure à un seuil de 100 millibars, de préférence inférieur à 50 millibars, et avantageusement de l'ordre de 10 millibars.
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