[0001] La présente invention concerne une installation de remplissage d'un volume de conditionnement
avec du gaz dont la nature est conforme à une spécification donnée, comportant:
- un ensemble de sources de gaz d'alimentation;
- au moins un raccord de liaison du ou de chaque volume de conditionnement;
- un réseau de vannes commandées, reliant sélectivement la sortie de chaque source de
gaz d'alimentation au ou à chaque raccord ; et
- une unité de pilotage du réseau de vannes adaptée pour commander l'état des vannes
pour le remplissage du ou de chaque volume de conditionnement avec un gaz conforme
à la spécification donnée.
[0002] Les gaz purs ou les mélanges gazeux sont couramment conditionnés dans des bouteilles
ou des cadres portant un lot de bouteilles. Celles-ci sont remplies dans une installation
de remplissage puis acheminées sur le site d'utilisation du gaz.
[0003] Afin de permettre le remplissage de volumes de conditionnement avec du gaz de différentes
compositions et sous des pressions différentes, les installations de remplissage comportent
classiquement un réseau de vannes permettant de relier sélectivement au volume de
conditionnement à remplir un ensemble de sources de gaz d'alimentation.
[0004] Pour assurer un remplissage du volume de conditionnement avec un gaz satisfaisant
une spécification donnée, il est courant que l'ouverture et la fermeture des vannes
soient confiées à un opérateur. Celui-ci ouvre et ferme les différentes vannes, à
des instants déterminés, et suivant un enchaînement déterminé. Le fonctionnement d'une
telle installation nécessite donc la présence continue d'un opérateur expérimenté
qui détermine l'enchaînement des opérations.
[0005] Il a été envisagé de remplacer les vannes manuelles par des vannes commandées reliées
à une unité de pilotage adaptée pour commander l'état des vannes pour un remplissage
du volume de conditionnement avec un gaz conforme à la spécification donnée.
[0006] Dans une telle installation, l'unité de pilotage est adaptée pour recevoir, en entrée,
la spécification du gaz devant être introduit dans le volume de conditionnement. Les
informations entrées consistent notamment en la composition en masse, ou en pression
des différents corps constituant le gaz. Ainsi, l'information entrée dans l'unité
de pilotage est le résultat escompté de l'opération de remplissage.
[0007] Une telle installation de remplissage nécessite une unité de pilotage extrêmement
complexe dont le programme de gestion mis en oeuvre dépend à la fois de la structure
physique du réseau de vannes utilisé et de la nature des gaz pouvant être introduits.
[0008] A titre d'exemple, le document FR-A-2.713.105 décrit une installation de remplissage
d'un réservoir avec un mélange de gaz. Cette installation comporte un ordinateur pilotant
l'ouverture et la fermeture cycliques de vannes disposées entre le réservoir et des
sources de gaz sous pression. L'ordinateur reçoit comme consigne la composition escomptée
pour le mélange. Il est adapté pour déterminer et mettre en oeuvre un cycle de pilotage
des différentes vannes afin d'obtenir le mélange souhaité.
[0009] Par ailleurs, JP-2675633 décrit une installation de remplissage de bouteilles comportant
plusieurs sources de gaz pouvant alimenter sélectivement les bouteilles sous la commande
d'une unité de commande. Les étapes de fonctionnement de l'unité de commande et les
variables entrées ne sont pas décrites.
[0010] L'invention a pour but de fournir une installation simple de remplissage permettant
une uniformisation et une standardisation des installations de remplissage utilisées
sur plusieurs sites, facilitant ainsi le remplissage des volumes de conditionnement,
tout en améliorant la reproductibilité et la fiabilité des opérations de conditionnement
du gaz.
[0011] A cet effet, l'invention a pour objet une installation de remplissage d'au moins
un volume de conditionnement avec du gaz dont la nature est conforme à une spécification
donnée, comportant:
- un ensemble de sources de gaz d'alimentation;
- au moins un raccord de liaison du ou de chaque volume de conditionnement;
- un réseau de vannes commandées, reliant sélectivement la sortie de chaque source de
gaz d'alimentation au ou à chaque raccord ; et
- une unité de pilotage du réseau de vannes adaptée pour commander l'état des vannes
pour le remplissage du ou de chaque volume de conditionnement avec un gaz conforme
à la spécification donnée;
caractérisée en ce que:
ladite unité de pilotage comporte des moyens d'entrée d'une recette constituée d'une
séquence de procédures, chaque procédure décrivant une tâche élémentaire pouvant être
mise en oeuvre par le réseau de vannes sous la commande de l'unité de pilotage,
et en ce que ladite unité de pilotage comporte des moyens de traitement des procédures
successives constituant la recette, lesquels moyens sont adaptés pour commander le
réseau de vannes pour la mise en oeuvre séquentielle des tâches élémentaires décrites
successivement dans la séquence de procédures constituant la recette.
[0012] Suivant des modes particuliers de réalisation, l'installation comporte l'une ou plusieurs
des caractéristiques suivantes:
- chaque procédure comporte la désignation d'une unique vanne devant être commandée
dans le réseau de vannes, lors de la mise en oeuvre de la tâche élémentaire correspondante,
et des informations relatives au mode d'actionnement de la vanne;
- les informations relatives au mode d'actionnement de chaque vanne comportent une valeur
de consigne, l'installation comporte un ensemble de capteurs adaptés pour effectuer
des mesures sur l'état de remplissage du ou de chaque volume de conditionnement, et
les moyens de traitement sont adaptés pour mettre un terme à l'actionnement de la
vanne lorsque la mesure effectuée atteint la valeur de consigne correspondante;
- l'ensemble de capteurs comporte au moins l'un parmi un capteur de mesure de la température
du gaz dans au moins un volume de conditionnement, une balance de pesée d'au moins
un volume de conditionnement, un capteur de pression disposé en amont d'au moins un
volume de conditionnement, et un capteur d'humidité disposé en aval d'au moins un
volume de conditionnement;
- les informations relatives au mode d'actionnement de la vanne comportent un délai
d'attente, et en ce que les moyens de traitement comportent une temporisation adaptée
pour différer, dudit délai d'attente, la mise en oeuvre de la tâche élémentaire suivante
après la fin de l'actionnement de la vanne désignée dans la procédure en cours;
- elle comporte une pompe à vide et le réseau de vannes comporte des moyens pour relier
sélectivement la pompe à vide au ou à chaque raccord sous la commande de ladite unité
de pilotage mettant en oeuvre une tâche élémentaire de mise sous vide décrite dans
la séquence de procédures constituant la recette;
- elle comporte une sortie de mise à l'air et le réseau de vannes comporte des moyens
pour relier sélectivement la sortie de mise à l'air au ou à chaque raccord sous la
commande de ladite unité de pilotage mettant en oeuvre une tâche élémentaire de mise
à l'air décrite dans la séquence de procédure constituant la recette; et
- elle comporte au moins deux ensembles de raccords pour la liaison de volumes de conditionnement,
lesquels ensembles de raccords sont reliés en parallèle à la sortie dudit réseau de
vannes par l'intermédiaire d'une vanne de sectionnement propre à chaque ensemble de
raccords.
[0013] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée
uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels:
- La figure 1 est une vue schématique d'une installation de remplissage de bouteilles
avec un mélange de gaz comprimé, avec contrôle par la pression corrigée par la température;
- La figure 2 est une vue schématique d'une installation de remplissage de bouteilles
avec un mélange de gaz comprimé, avec contrôle par la pression corrigée par la température
et par la pesée d'une bouteille pilote;
- La figure 3 est une vue schématique d'une installation de remplissage d'un lot de
bouteilles avec un mélange de gaz comprimé, avec contrôle par la pression corrigée
par la température et par la pesée de la totalité du lot de bouteilles à conditionner;
- La figure 4 est une vue schématique d'une installation de remplissage d'un lot de
bouteilles avec un mélange de gaz comprimé, avec contrôle par la pression corrigée
par la température et par la pesée d'une des bouteilles du lot de bouteilles à conditionner;
- La figure 5 est une vue schématique d'une installation de remplissage de bouteilles
avec un gaz pur, avec contrôle par la pression corrigée par la température de gaz
pur;
- La figure 6 est une vue schématique d'une installation de remplissage de bouteilles
avec un gaz pur liquéfié, avec contrôle par la pesée du gaz liquéfié et par la pression
corrigée par la température avec rinçage initial des emballages ; et
- La figure 7 est une vue schématique d'une installation de redosage de bouteilles d'acétylène
en solvant et contrôle de la charge d'acétylène des bouteilles après remplissage.
[0014] L'installation représentée sur la figure 1 comporte, comme toute installation de
remplissage selon l'invention, un ensemble 10 de sources de gaz d'alimentation et
un réseau 12 de vannes commandées, reliant sélectivement la sortie de chaque source
de gaz d'alimentation, à un ensemble 14 de raccords constituant des points de connexion
pour des bouteilles de conditionnement. Elle comporte en outre une unité 16 de pilotage
du réseau de vannes 12.
[0015] Dans l'exemple représenté, un stockage d'oxygène 18 et un stockage d'azote 20 sont
prévus à l'entrée du réseau de vannes 12. Ces sources de gaz sont reliées à une conduite
principale d'alimentation 22 au travers de vannes commandées 24 et 26.
[0016] La conduite principale d'alimentation 22 est reliée à une sortie 28 de mise à l'air
par l'intermédiaire d'une vanne commandée 30.
[0017] Enfin, une pompe à vide 32 est connectée sur la conduite principale d'alimentation
22 par l'intermédiaire d'une vanne commandée 34.
[0018] Les vannes 24, 26, 30, 34 permettant la connexion sélective de la conduite principale
d'alimentation 22 à une source de gaz, à la sortie de mise à l'air 28 ou à la pompe
à vide 32, sont commandées depuis l'unité de pilotage 16.
[0019] Un capteur de pression d'alimentation 36 est monté sur la conduite principale d'alimentation
22. Ce capteur de pression est relié à l'unité de pilotage 16.
[0020] La conduite principale d'alimentation 22 est reliée à une conduite principale de
distribution 28 par l'intermédiaire d'une vanne de sectionnement 40 et d'une vanne
de régulation 42. Ces deux vannes 40, 42 sont montées en parallèle et sont commandées
depuis l'unité de pilotage 16. Elles assurent le réglage du débit de remplissage des
bouteilles
[0021] Sur la conduite de distribution 38 sont prévus trois capteurs de pression 44A, 44B,
44C ayant respectivement des plages de mesure de 300 bars, 40 bars et 5 bars. Ces
capteurs de pression sont reliés à l'unité de pilotage 16 afin de communiquer à celle-ci
la pression dans la conduite de distribution 38.
[0022] L'ensemble de points 14 de connexion des bouteilles sont répartis suivant trois rampes
46, 48, 50. Chaque rampe comporte en général seize points de connexion, chacun adapté
pour la liaison d'une bouteille de 50 litres.
[0023] Les rampes 46, 48, 50 sont reliées en parallèle à la conduite de distribution 38
par l'intermédiaire d'une vanne de sectionnement commandée 52, 54, 56 propre à chaque
rampe. Ces vannes sont reliées pour leur commande à l'unité de pilotage 16.
[0024] Enfin, une sonde infrarouge 58, de mesure de la température est prévue au voisinage
de la rampe 50. La sonde 58 est reliée à l'unité de pilotage 16. Elle est adaptée
pour être appliquée sur une bouteille et pour mesurer la température de remplissage
de cette bouteille.
[0025] La température mesurée par la sonde 58 permet à l'unité de pilotage 16 de corriger
les pressions cibles en fonction de la température, afin d'assurer un remplissage
des bouteilles à une pression souhaitée dans des conditions de température normalisées.
[0026] Selon l'invention, l'unité de pilotage 16 comporte des moyens 60 d'entrée d'une recette
pour le remplissage d'un lot de seize bouteilles avec un mélange de gaz dont la nature
est conforme à une spécification donnée.
[0027] Chaque recette est constituée d'une séquence de procédures successives. Chaque procédure
décrit une tâche élémentaire pouvant être mise en oeuvre par l'ensemble de vannes
sous la commande de l'unité de pilotage 16.
[0028] Chaque procédure est caractérisée par la désignation d'une vanne, et des informations
relatives au mode de contrôle de l'opération. En particulier, ces informations comportent
d'abord le mode d'actionnement de la vanne, la consigne devant être atteinte qui conditionne
l'arrêt de l'actionne-ment de la vanne, la tolérance applicable à la consigne en pourcentage
et le délai d'attente en secondes entre l'achèvement de l'actionnement d'une vanne
et le début de l'actionnement de la vanne suivante.
[0029] Suivant un premier mode de mise en oeuvre de l'invention, les recettes sont établies
manuellement en retranscrivant avec le formalisme défini ci-dessus, les étapes élémentaires
successives mises en oeuvre par un opérateur.
[0030] En variante, les recettes sont établies par des moyens de traitement d'informations
recevant en entrée les caractéristiques souhaitées pour le gaz remplissant les bouteilles.
[0031] A partir d'un algorithme adapté, tenant compte des lois thermodynamiques des gaz
considérés, les moyens de traitement d'informations déterminent la séquence de procédures
constituant la recette.
[0032] Cette recette est stockée sur un support permettant sa mise en oeuvre ultérieure
par une installation selon l'invention.
[0033] L'unité de pilotage 16 est par exemple constituée d'un ordinateur industriel ou d'un
automate programmable mettant en oeuvre un programme adapté.
[0034] Les moyens 60 d'entrée d'une recette comportent par exemple un lecteur de codes-barres.
Dans ce cas, les recettes sont présentées sur un support matériel, tel qu'une feuille
de papier sous la forme d'une succession de codes-barres. Chaque code-barre correspond
avantageusement à une procédure de la recette.
[0035] En variante, les recettes sont stockées sur des supports magnétiques, tels que des
disquettes. Les moyens d'entrée 60 comportent alors un lecteur adapté au support magnétique.
[0036] Suivant encore une autre variante, les moyens d'entrée 60 comportent une connexion
à un réseau local de transfert de données, permettant l'envoi de recettes depuis un
poste distant vers l'unité de pilotage 16.
[0037] Afin d'assurer le pilotage du réseau de vannes 12, l'unité de pilotage 16 comporte
des moyens 62 de traitement des procédures successives constituant la recette entrée.
Ceux-ci sont adaptés pour commander le réseau de vannes 12 pour la mise en oeuvre
séquentielle des tâches élémentaires décrites dans la séquence de procédures constituant
la recette. Chacune des vannes commandées est reliée aux moyens de traitement 62.
[0038] Les moyens 62 de traitement des procédures comportent une temporisation adaptée pour
différer, d'un délai d'attente déterminé, la mise en oeuvre de la tâche élémentaire
suivante, après la fin de l'actionnement de la vanne désignée dans la procédure en
cours.
[0039] L'unité de pilotage 16 comporte en outre des moyens 64 de recueil des mesures effectuées
par les différents capteurs de l'installation. Ces moyens de recueil sont reliés aux
moyens 62 de traitement des procédures successives afin que ces derniers mettent un
terme à l'actionnement d'une vanne sélectionnée lorsque la mesure effectuée par un
capteur atteint une valeur de consigne.
[0040] Le tableau 1 décrit à titre d'exemple la recette pour le remplissage de seize bouteilles
d'un volume de 50 litres avec de l'oxygène médical sous une pression de 201 bars absolus
à 15°C avec ± 15 %.

[0041] La recette présentée ici comporte six procédures décrites chacune par une ligne du
tableau.
[0042] En considérant la recette décrite sur le tableau de la figure 1, afin d'obtenir un
remplissage des bouteilles, la première procédure mise en oeuvre consiste à effectuer
une mise à l'air des bouteilles par ouverture de la vanne de mise à l'air 30, afin
d'assurer une descente de la pression jusqu'à une pression de 1,5 bar absolu ± 20
%. Une fois cette pression atteinte, la vanne de mise à l'air 30 est fermée. Après
un délai d'attente d'une seconde, la vanne de mise sous vide 34 est ouverte pour assurer
une descente de la pression jusqu'à une consigne de 0,20 bar absolu ± 20 %. Après
que cette pression a été atteinte et après expiration d'un délai d'attente d'une seconde,
la vanne d'arrivée d'oxygène 24 est ouverte pour assurer une montée en pression des
bouteilles jusqu'à une pression de 5 bars absolus ± 20 %.
[0043] Quatre secondes après que cette pression a été atteinte, la vanne de mise à l'air
30 est ouverte jusqu'à ce que la pression dans la conduite de distribution 38 atteigne
une valeur de pression de consigne égale à 1,5 bar absolu ± 20 %.
[0044] Après une seconde, la conduite de distribution 38 est mise sous vide par ouverture
de la vanne de mise au vide 34 jusqu'à ce que la pression descende jusqu'à une pression
de consigne de 0,2 bar absolu ± 20 %.
[0045] La vanne d'arrivée d'oxygène 24 est ensuite à nouveau ouverte jusqu'à ce que la pression
dans la conduite de distribution 38 et donc dans les bouteilles atteigne 201 bars
absolus ± 5 %.
[0046] Les bouteilles ainsi remplies sont ensuite fermées et l'installation est purgée.
[0047] La présence de trois rampes de remplissage 46, 48, 50 permet un travail en temps
masqué. En effet, chaque rampe est reliée en parallèle à la sortie du réseau de vannes
12 à travers une vanne propre 52, 54, 56. Ainsi, pendant qu'un lot de seize bouteilles
est rempli sur l'une des rampes, un autre lot à remplir est installé sur une deuxième
rampe, alors qu'un troisième lot de bouteilles, précédemment remplies, est détaché
de la troisième rampe. Lors du remplissage depuis une rampe donnée, la vanne de sectionnement
associée à cette rampe est ouverte, alors que les vannes des autres rampes sont maintenues
fermées, ce qui permet l'intervention sur les bouteilles.
[0048] Ainsi, l'installation peut assurer le remplissage de bouteilles quasiment en continu.
[0049] La vanne de sectionnement 40 montée en parallèle avec la vanne de régulation 42 permet
d'assurer une dérivation du flux gazeux lorsque le flux gazeux est maximal, la vanne
de régulation étant alors inopérante. Au contraire, pour de faibles flux, devant être
régulés avec précision, la vanne de dérivation 40 est fermée et l'essentiel du flux
traverse la vanne de régulation 42.
[0050] Dans les autres installations de remplissage représentées aux figures suivantes,
les éléments analogues ou identiques à ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes
numéros de référence. Seuls les éléments distinguant les installations de celle de
la figure 1 sont décrits en détail.
[0051] L'installation de remplissage de la figure 2 est destinée au conditionnement de mélanges
de gaz comprimés en fonction de la pression corrigée par la température et de la pesée
d'une bouteille pilote.
[0052] A cet effet, il est prévu, sur la conduite de distribution 38, une dérivation 70
à laquelle est reliée une bouteille pilote 72. Cette bouteille est connectée à l'extrémité
d'un flexible 74. La dérivation 70 comporte une vanne de régulation 76 et une vanne
de sectionnement 78 montée en dérivation. Ces vannes 76 et 78 sont commandées par
l'unité de pilotage 16.
[0053] En outre, une balance 80 est prévue pour assurer en continu le pesage de la bouteille
pilote 72. La balance 80 est reliée à l'unité de pilotage 16.
[0054] La sonde de température 58 est déportée au voisinage immédiat de la bouteille pilote
72, afin de déterminer la température du gaz contenu dans celle-ci.
[0055] Le tableau 2 décrit, à titre d'exemple, la recette pour le remplissage de seize bouteilles
d'un volume de 50 litres avec un mélange d'air médical constitué à 20 % d'oxygène
et à 80 % d'azote avec un écart de 5 % sous une pression de 201 bars absolus.

[0056] La recette présentée ici comporte sept procédures décrites chacune par une ligne
du tableau.
[0057] En considérant la recette décrite sur le tableau 2, afin d'obtenir un remplissage
des bouteilles avec un pourcentage de 20 % d'oxygène et 80 % d'azote, la première
procédure mise en oeuvre consiste à effectuer une mise à l'air des bouteilles par
ouverture de la vanne de mise à l'air 30 afin d'assurer une descente de la pression
jusqu'à une pression de 1,5 bar absolu ± 20 %. Une fois cette pression atteinte, la
vanne de mise à l'air 30 est fermée. Après un délai d'attente d'une seconde, la vanne
de mise sous vide 34 est ouverte pour assurer une descente de la pression jusqu'à
une consigne de 0,20 bar absolu ± 20 %. Après que cette pression a été atteinte et
après expiration d'un délai d'attente d'une seconde, la vanne d'arrivée d'azote 26
est ouverte pour assurer une montée en pression des bouteilles jusqu'à une pression
de 5 bars absolus ± 20 %.
[0058] Neuf secondes après que cette pression a été atteinte, la vanne de mise à l'air 30
est ouverte jusqu'à ce que la pression dans la conduite de distribution 38 atteigne
une valeur de pression de consigne égale à 1,5 bar absolu ± 20 %.
[0059] Après une seconde, la conduite de distribution 38 est mise sous vide par ouverture
de la vanne de mise au vide 34 jusqu'à ce que la pression descende à une pression
de consigne de 0,2 bar absolu ± 20 %.
[0060] La vanne d'arrivée d'oxygène 24 est ensuite ouverte jusqu'à ce que la masse de la
bouteille pilote 72, déterminée par la balance 80, atteigne 2,633 kg ± 5 %. Quatre
secondes après la fermeture de la vanne 24, la vanne 26 d'arrivée d'azote est ouverte
jusqu'à ce que la masse de l'une des bouteilles atteigne 9,294 kg ± 5 %.
[0061] Les bouteilles ainsi remplies sont ensuite fermées et l'installation est purgée.
[0062] L'installation de remplissage de la figure 3 est destinée au conditionnement de mélanges
de gaz comprimés en fonction de la pression corrigée par la température et de la pesée
de la totalité du lot de bouteilles à conditionner.
[0063] A cet effet, l'installation comporte une unique rampe de conditionnement 100 à laquelle
est connectée la totalité des seize bouteilles 102 d'un lot à remplir. La rampe de
conditionnement 100 est reliée par un flexible 104 à la conduite d'alimentation principale
22. En sorte du flexible 104, sont prévues une vanne de régulation 106 montée en parallèle
avec une vanne de sectionnement 108. Les vannes 106 et 108 sont reliées pour leur
commande à l'unité de pilotage 16.
[0064] Les capteurs de pression 44A, 44B, 44C sont montés directement sur la rampe de conditionnement
100.
[0065] Une balance 110, adaptée pour effectuer en continu la pesée de l'ensemble des bouteilles
102 du lot à conditionner est reliée à l'unité de pilotage 16. La sonde de température
58 est déportée au voisinage immédiat du lot de bouteilles 102.
[0066] La présence du flexible 104 permet que le résultat de la pesée effectuée par la balance
110 ne soit pas influencé par la rigidité de la rampe de conditionnement 100, puisque
cette dernière est flottante et n'est supportée que par les seules bouteilles 102.
[0067] On conçoit qu'une telle installation permet le remplissage du lot de bouteilles 102
à partir d'une recette déterminée. Celle-ci comporte notamment des procédures prévoyant
l'ouverture des vannes 26 à 30 jusqu'à ce que des consignes de pression ou de masse
portant sur l'ensemble des bouteilles soient atteintes.
[0068] Sur la figure 4, est représentée une installation de remplissage pour le conditionnement
de mélange de gaz comprimé régulé en fonction de la pression corrigée par la température
et par pesée d'une des bouteilles du lot à conditionner.
[0069] A cet effet, l'installation de la figure 4 est sensiblement analogue à celle de la
figure 1. Elle comporte en outre une balance 120 adaptée pour peser l'une, notée 122,
des bouteilles reliées à la rampe de remplissage 50. La balance 120 est reliée à l'unité
de pilotage 16. La sonde de température 58 est appliquée sur la bouteille 122.
[0070] L'installation de la figure 5 est destinée au conditionnement d'un gaz unique avec
régulation par pression corrigée par la température du gaz.
[0071] A cet effet, l'installation est sensiblement analogue à celle de la figure 1. Toutefois,
les vannes de dérivation 40 et de régulation 42 sont supprimées. En revanche, les
vannes 24 et 26, prévues en sortie des sources de gaz 18 et 20, sont remplacées par
des vannes proportionnelles 130, 132, commandées par l'unité de pilotage 16. En outre,
en amont des vannes proportionnelles 130, 132, sont prévus des capteurs de pression
134,136 reliés à l'unité de pilotage 16 afin de communiquer les pressions des gaz
d'alimentation.
[0072] Dans ce mode de réalisation, le débit des gaz d'alimentation est régulé non pas entre
la conduite principale d'alimentation 22 et la conduite de distribution 38, mais directement
en sortie des sources de gaz 18 et 20 par l'intermédiaire des vannes proportionnelles
130, 132.
[0073] Les installations des figures 4 et 5 fonctionnent par mise en oeuvre d'une recette
constituée de procédures définissant la séquence d'ouvertures et de fermetures des
vannes en fonction de la comparaison des mesures recueillies par les capteurs avec
les consignes définies dans les procédures.
[0074] L'installation de la figure 6 est destinée au conditionnement de gaz liquéfié régulé
par la pesée du gaz liquéfié, avec rinçage des bouteilles. Les opérations de rinçage
se font en pression corrigée par la température.
[0075] Ainsi, une phase de conditionnement d'un gaz comporte une étape initiale de rinçage
de la bouteille suivie d'une étape de remplissage proprement dite.
[0076] Dans ces conditions, la recette définit une première étape de rinçage puis une seconde
étape de remplissage, les étapes de rinçage et de remplissage étant chacune constituées
d'une séquence de procédures.
[0077] L'installation de la figure 6 comporte trois postes de remplissage 200A, 200B, 200C
identiques et montés en parallèle.
[0078] Chaque poste de remplissage comporte un propre réseau de vannes noté 202A, 202B,
202C. Les vannes de chaque réseau ont leur sortie reliée à une conduite 204A, 204B,
204C destinée à la connexion d'une bouteille à remplir. Ces conduites sont chacune
munies d'un capteur de pression 206A, 2066, 206C reliée à l'unité de pilotage 16.
[0079] Chaque réseau de vannes 202A, 202B, 202C comporte une vanne 210 de mise au vide assurant
la liaison sélective des bouteilles avec une pompe à vide commune 212. De même, chaque
réseau de vannes comporte une vanne 214 commandant une sortie de mise à l'air 216.
[0080] Une vanne 218 de commande du gaz d'alimentation est prévue dans chaque réseau de
vannes. En amont des vannes de gaz d'alimentation 218 est montée une vanne de régulation
commune 220 disposée à la sortie d'une source 222 de gaz de remplissage, tel que du
CO
2 liquide. Un capteur de pression 224, relié à l'unité de pilotage 16, est prévu en
sortie de la source de gaz de remplissage 222.
[0081] De manière analogue, chaque réseau de vannes comporte une vanne 226 de rinçage commandant
la liaison de chaque bouteille avec une source commune de gaz de rinçage 228.
[0082] Enfin, chaque réseau de vannes comporte une vanne d'analyse 230 assurant la liaison
sélective de la bouteille avec un analyseur d'humidité commun 232, ce dernier étant
relié à l'unité de pilotage 16.
[0083] Des balances 234A, 234B, 234C sont prévues à chaque poste de remplissage pour assurer
en continu la pesée des bouteilles.
[0084] Dans cette installation, les étapes de rinçage initial et de remplissage sont effectuées
sous la commande de l'unité de pilotage en mettant en oeuvre pour chaque étape une
succession de tâches élémentaires définies chacune par une procédure.
[0085] Sur la figure 7 est représentée une installation de redosage en solvant d'une bouteille
d'acétylène et de contrôle de la charge de celle bouteille après remplissage.
[0086] Elle comporte une source de solvant 300 tel que de l'acétone alimentant, au travers
d'une vanne proportionnelle 302, une conduite de distribution 304. Un capteur de pression
305 est prévu en aval de la source de solvant 300.
[0087] La conduite de distribution 304 comporte deux branches alimentant chacune une bouteille
à remplir, au travers d'une vanne d'arrêt 306, 308. Pour chaque bouteille, un capteur
de pression 310, 312 est monté en sortie de la vanne d'arrêt correspondante.
[0088] En outre, une balance 314, 316 est prévue pour le pesage de chaque bouteille, lors
de sa charge. Les vannes 302, 306, 308 sont commandées par l'unité de pilotage 16
et les capteurs 308, 310, 312 et les balances 314, 316 sont reliées à cette même unité
de pilotage.
[0089] Deux bouteilles témoins 320 sont munies de sondes de température 322. L'une est placée
à l'intérieur d'un local alors que l'autre est disposée à l'extérieur du local. En
fonction des bouteilles à redoser, et notamment de leur lieu de stockage antérieur,
à savoir à l'intérieur d'un local ou à l'extérieur, l'une ou l'autre des bouteilles
témoin 320 est utilisée comme référence de température lors du redosage.
[0090] On conçoit qu'avec une installation selon l'invention, le recours à des recettes
constituées de procédures élémentaires permet d'améliorer la reproductibilité des
séquences de remplissage quelle que soit l'installation sur laquelle le remplissage
est effectué. De plus, la structure de l'unité de pilotage est relativement simple
puisqu'elle n'a pas à élaborer la séquence de remplissage mais seulement à exécuter
celle-ci.
1. Installation de remplissage d'au moins un volume de conditionnement avec du gaz dont
la nature est conforme à une spécification donnée, comportant :
- un ensemble de sources de gaz d'alimentation (18, 20 ; 222, 228 ; 300) ;
- au moins un raccord (14) de liaison du ou de chaque volume de conditionnement ;
- un réseau (12 ; 202A, 202B, 202C) de vannes commandées, reliant sélectivement la
sortie de chaque source de gaz d'alimentation au ou à chaque raccord (14) ; et
- une unité (16) de pilotage du réseau de vannes adaptée pour commander l'état des
vannes pour le remplissage du ou de chaque volume de conditionnement avec un gaz conforme
à la spécification donnée ;
caractérisée en ce que :
ladite unité de pilotage (16) comporte des moyens (60) d'entrée d'une recette constituée
d'une séquence de procédures, chaque procédure décrivant une tâche élémentaire pouvant
être mise en oeuvre par le réseau de vannes sous la commande de l'unité de pilotage
(16),
et en ce que ladite unité de pilotage (16) comporte des moyens (62) de traitement
des procédures successives constituant la recette, lesquels moyens (62) sont adaptés
pour commander le réseau de vannes (12) pour la mise en oeuvre séquentielle des tâches
élémentaires décrites successivement dans la séquence de procédures constituant la
recette.
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque procédure comporte
la désignation d'une unique vanne devant être commandée dans le réseau (12) de vannes,
lors de la mise en oeuvre de la tâche élémentaire correspondante, et des informations
relatives au mode d'actionnement de la vanne.
3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que les informations relatives
au mode d'actionnement de chaque vanne comportent une valeur de consigne, en ce que
l'installation comporte un ensemble de capteurs (36, 44A, 44B, 44C, 58 ; 80 ; 110
; 120 ; 134, 136 ; 206A, 206B, 206C , 224, 234A, 234B , 234C ; 305, 310, 312, 314,
316) adaptés pour effectuer des mesures sur l'état de remplissage du ou de chaque
volume de conditionnement, et en ce que les moyens de traitement (62) sont adaptés
pour mettre un terme à l'actionnement de la vanne lorsque la mesure effectuée atteint
la valeur de consigne correspondante.
4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'ensemble de capteurs
comporte au moins l'un parmi un capteur (58) de mesure de la température du gaz dans
au moins un volume de conditionnement, une balance (80 ; 110 ; 120 ; 234A, 234B, 234C
; 314, 316) de pesée d'au moins un volume de conditionnement, un capteur (44A, 44B,
44C) de pression disposé en amont d'au moins un volume de conditionnement, et un capteur
d'humidité (232) disposé en aval d'au moins un volume de conditionnement.
5. Installation selon l'une quelconque des revendications 2, 3 ou 4, caractérisée en
ce que les informations relatives au mode d'actionnement de la vanne comportent un
délai d'attente, et en ce que les moyens de traitement (62) comportent une temporisation
adaptée pour différer, dudit délai d'attente, la mise en oeuvre de la tâche élémentaire
suivante après la fin de l'actionnement de la vanne désignée dans la procédure en
cours.
6. Installation de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce qu'elle comporte une pompe à vide (32) et le réseau de vannes (12)
comporte des moyens pour relier sélectivement la pompe à vide (32) au ou à chaque
raccord (14) sous la commande de ladite unité de pilotage (16) mettant en oeuvre une
tâche élémentaire de mise sous vide décrite dans la séquence de procédures constituant
la recette.
7. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en
ce qu'elle comporte une sortie de mise à l'air (28) et le réseau de vannes (12) comporte
des moyens pour relier sélectivement la sortie de mise à l'air (28) au ou à chaque
raccord (14) sous la commande de ladite unité de pilotage (16) mettant en oeuvre une
tâche élémentaire de mise à l'air décrite dans la séquence de procédure constituant
la recette.
8. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en
ce qu'elle comporte au moins deux ensembles de raccords (46, 48, 50) pour la liaison
de volumes de conditionnement, lesquels ensembles de raccords (14) sont reliés en
parallèle à la sortie dudit réseau de vannes (12) par l'intermédiaire d'une vanne
de sectionnement (52, 54, 56) propre à chaque ensemble de raccords.