ES2233578T3

ES2233578T3 - SECURITY DEVICE FOR FLUID INJECTION GUN IN A CONTAINER.

Info

Publication number: ES2233578T3
Application number: ES01401448T
Authority: ES
Inventors: Sylvain Derouville
Original assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA a Directoire et Conseil de Surveillance pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: Air Liquide SA; LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 2000-06-16
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2021-06-05
Also published as: DE60107148D1; DE60107148T2; EP1164343A1; EP1164343B1; FR2810262A1; FR2810262B1

Abstract

Pistola (18) de inyección de fluido en un contenedor (10) que comprende un circuito de accionamiento de la abertura de una electro-válvula (28) integrada a la pistola (18), caracterizada porque la pistola está provista de un dispositivo de seguridad que comprende medios de detección de la conexión mecánica de la pistola con el contenedor que están dispuestos en el circuito de accionamiento para impedir la inyección de fluido en caso de fallo de la conexión de la pistola (18) con el contenedor (10), los medios de detección comprendiendo un detector (34) de movimiento de la pistola y un relevador (48) que se activa bajo el control del detector de movimiento (34) para pilotear la abertura de un conmutador (50) conectado en serie en el circuito de accionamiento para detener la distribución del fluido en caso de detección de un movimiento de la pistola (18).Gun (18) for injecting fluid into a container (10) comprising an opening actuation circuit of an electro-valve (28) integrated to the gun (18), characterized in that the gun is provided with a safety device comprising means for detecting the mechanical connection of the gun with the container that are arranged in the drive circuit to prevent the injection of fluid in case of failure of the connection of the gun (18) with the container (10), the detection means comprising a gun motion detector (34) and a relay (48) that is activated under the control of the motion detector (34) to pilot the opening of a switch (50) connected in series in the circuit of drive to stop the distribution of the fluid in case of detecting a movement of the gun (18).

Description

Dispositivo de seguridad para pistola de inyección de fluido en un contenedor.Gun safety device Injection of fluid into a container.

La presente invención se refiere a una pistola de inyección de fluido en un contenedor según el preámbulo de la reivindicación 1.The present invention relates to a gun fluid injection into a container according to the preamble of the claim 1.

Se aplica en particular a las pistolas de inyección de CO_{2} bajo presión en un contenedor para formar, por expansión, la nieve carbónica.It applies in particular to the guns of injection of CO2 under pressure into a container to form, by expansion, carbonic snow.

En esta solicitud, el CO_{2} es tomado en forma líquida a partir de un reservorio en el que está situado a una alta presión, por ejemplo a una presión en el orden de 15 bars.In this request, the CO_ {2} is taken in form liquid from a reservoir in which it is located at a high pressure, for example at a pressure in the order of 15 bars.

El documento FR-2 726 353 ilustra un ejemplo de utilización de tales pistolas de inyección de CO_{2} en un contenedor de almacenamiento de productos alimenticios.Document FR-2 726 353 illustrates an example of using such injection guns of CO_ {2} in a product storage container food.

Generalmente, para evitar cualquier riesgo de accidente para el personal situado próximo a la pistola, la pistola y el contenedor están dotados cada uno de medios de fijación mecánicos complementarios que aseguran su unión solidaria en el curso de la fase de inyección.Generally, to avoid any risk of accident for personnel located near the gun, the gun and the container are each provided with fixing means complementary mechanics that ensure their solidarity union in the course of the injection phase.

En el caso en que la pistola y el contenedor se desolidarizan, en el curso de la fase de inyección, para evitar cualquier latigazo de la pistola engendrado por la presión del CO_{2} en esa última y aumentar de esa forma la seguridad, se interrumpe automáticamente la alimentación de la pistola.In the case where the gun and the container are they deolidate, in the course of the injection phase, to avoid any lash of the gun generated by the pressure of the CO_ {2} in the latter and thereby increase security, it automatically interrupts gun power.

A este efecto, se utiliza un dispositivo de seguridad del tipo que comprende medios de detección de la conexión mecánica de la pistola con el contenedor, que están dispuestos en un circuito de accionamiento de la abertura de una electro-válvula integrada a la pistola para impedir la inyección de fluido en caso de fallo de la conexión de la pistola con el contenedor.For this purpose, a device is used security of the type comprising connection detection means mechanics of the gun with the container, which are arranged in an opening drive circuit of a electro-valve integrated to the gun to prevent fluid injection in case of failure of the connection of the Pistol with the container.

Clásicamente, los medios de detección son proporcionados en forma de un interruptor que se interpone entre la pistola y el contenedor. En caso de desacople, la electro-válvula es desactivada y la alimentación es interrumpida.Classically, the detection means are provided in the form of a switch that stands between the Pistol and container. In case of decoupling, the electro-valve is deactivated and the power is interrupted

Ese tipo de técnica es desventajosa en la medida en que presenta un tiempo de respuesta demasiado largo y requiere además una modificación de las condiciones de explotación del material.This type of technique is disadvantageous to the extent in that it has a response time that is too long and requires also a modification of the operating conditions of the material.

Otra solución consiste en dotar el extremo libre de la pistola con una válvula anti-retorno que interrumpe automáticamente la distribución de fluido a partir del desacople de la pistola y del contenedor.Another solution is to provide the free end of the gun with a non-return valve that automatically interrupts the distribution of fluid from the undock the gun and the container.

Esta solución presenta igualmente un cierto número de inconvenientes, específicamente en razón del hecho que es relativamente costosa en la medida en que necesita prever una pistola de inyección específica.This solution also presents a certain number of inconveniences, specifically because of the fact that it is relatively expensive to the extent that you need to provide a specific injection gun.

Una desventaja importante de las soluciones clásicas es que las mismas reclaman piezas mecánicas que son solicitadas con una frecuencia importante (varias centenas de veces al día, aunque la pistola funciona normalmente o no). Esto conduce a un desgaste importante y a un riesgo de no-funcionamiento del dispositivo de seguridad cuando es solicitado.An important disadvantage of the solutions classic is that they claim mechanical parts that are requested with a significant frequency (several hundred times per day, although the gun works normally or not). This leads to significant wear and risk of non-functioning safety device when requested

El objeto de la invención es mitigar los inconvenientes de los dispositivos de seguridad del estado de la técnica.The object of the invention is to mitigate the inconveniences of the safety devices of the state of the technique.

La invención tiene por tanto como objeto una pistola de inyección de fluido en un contenedor conforme a la reivindicación 1 a continuación.The invention therefore has as its object a fluid injection gun in a container conforming to the claim 1 below.

La pistola según la invención puede igualmente comprender una o varias características siguientes, tomadas aisladamente o según todas las combinaciones técnicamente posibles:The gun according to the invention can also understand one or more of the following characteristics, taken in isolation or according to all combinations technically possible:

- el detector de movimiento es un detector de aceleración;- the motion detector is a motion detector acceleration;

- el detector de movimiento comprende una bola en material eléctricamente conductor dispuesta en un cilindro eléctricamente conductor provisto en uno de sus extremos con una punta eléctricamente conductora aislada del resto del cilindro;- the motion detector comprises a ball in electrically conductive material arranged in a cylinder electrically conductive provided at one of its ends with a electrically conductive tip isolated from the rest of the cylinder;

- la inclinación del eje del cilindro es regulable;- the inclination of the cylinder axis is adjustable;

- el detector de movimiento constituye un interruptor de accionamiento de la alimentación del relevador y comprende además un segundo conmutador en paralelo sobre el detector de movimiento y piloteado al cierre por el relevador para mantener la alimentación de ese último;- the motion detector constitutes a relay switch on the relay power supply and it also comprises a second parallel switch on the detector of movement and piloted to closing by the relay to maintain the feeding of the latter;

- el circuito de accionamiento que expide a la electro-válvula una tensión alterna de alimentación de esta última comprende un circuito rectificador, un circuito de filtración conectado a la salida del circuito rectificador y un puente divisor de tensión al que está conectado el detector de movimiento;- the drive circuit that issues the electro-valve an alternating supply voltage of the latter comprises a rectifier circuit, a circuit of filtration connected to the output of the rectifier circuit and a voltage divider bridge to which the detector is connected movement;

- el puente divisor comprende una resistencia y un diodo Zener en serie; y- the dividing bridge comprises a resistance and a Zener diode in series; Y

- el contacto entre la bola y la punta provoca la conexión del relevador con el puente divisor.- the contact between the ball and the tip causes relay connection with the dividing bridge.

Otras características o ventajas saldrán de la descripción siguiente, dada únicamente a título de ejemplo, y hecha en referencia a los dibujos anexos en los que:Other features or advantages will come out of the following description, given by way of example only, and made in reference to the attached drawings in which:

- la figura 1 es una vista general de una instalación de inyección de fluido en un contenedor;- Figure 1 is an overview of a installation of fluid injection in a container;

- la figura 2 es una vista en detalle de la instalación de la figura 1 que muestra la construcción de una pistola de inyección dotada de un dispositivo de seguridad según la invención;- Figure 2 is a detailed view of the installation of figure 1 showing the construction of a injection gun equipped with a safety device according to the invention;

- la figura 3 muestra el circuito electrónico del dispositivo de seguridad conforme a la invención; y- Figure 3 shows the electronic circuit of the safety device according to the invention; Y

- la figura 4 es una vista en detalle del detector de movimiento del dispositivo de seguridad de la figura 3.- Figure 4 is a detailed view of the motion detector of the safety device of the figure 3.

En el ejemplo de realización representado en la figura 1, la instalación de inyección de fluido está destinada a inyectar CO_{2} en un contenedor 10 de transporte de productos alimenticios para formar allí, por expansión, la nieve carbónica, a fin de permitir un transporte de los productos bajo temperatura controlada.In the embodiment shown in the Figure 1, the fluid injection installation is intended for inject CO 2 into a product transport container 10 food to form there, by expansion, carbonic snow, to in order to allow a transport of the products under temperature controlled.

La instalación comprende un reservorio 12 de CO_{2}, en el que el CO_{2} es conservado en estado líquido, a una alta presión, por ejemplo a una presión en el orden de 15 bars. El reservorio 12 comunica, por medio de una tubería 14 calorífuga dotada de válvulas, tales como 16, con una pistola de inyección 18 soportada por una horquilla 20.The installation comprises a reservoir 12 of CO 2, in which the CO 2 is preserved in a liquid state, at a high pressure, for example at a pressure in the order of 15 bars The reservoir 12 communicates, by means of a pipe 14 heater equipped with valves, such as 16, with a spray gun injection 18 supported by a fork 20.

Refiriéndose igualmente a la figura 2, el contenedor 10 delimita interiormente un reservorio 22 de nieve carbónica que está dotado de un boquilla 24 provista de medios de fijación mecánica de la pistola sobre el contenedor 10 que aseguran una unión solidaria del reservorio 22 y de la pistola 18 en el curso de la inyección de CO_{2}.Referring also to Figure 2, the container 10 internally delimits a snow reservoir 22 carbonic that is provided with a nozzle 24 provided with means of mechanical fixation of the gun on the container 10 that ensure a joint union of reservoir 22 and gun 18 in the CO 2 injection course.

La pistola 18, en cuanto a ella, está dotada de una canasta 26 de accionamiento de inyección que asegura el accionamiento de una electro-válvula 28 para provocar la inyección de CO_{2} en el reservorio 22.The gun 18, as for her, is endowed with an injection drive basket 26 that secures the actuation of an electro-valve 28 for cause the injection of CO2 into the reservoir 22.

Además la electro-válvula 28 está piloteada por un armario de accionamiento 30 colocado a distancia de la pistola 18 y que asegura, en particular, la alimentación de la electro-válvula con energía eléctrica alterna.In addition, electro-valve 28 is piloted by a drive cabinet 30 placed at a distance of the gun 18 and that ensures, in particular, the feeding of the electro-valve with alternating electrical energy.

Para interrumpir la inyección de CO_{2} en el reservorio 22 en caso de fallo de la conexión de la pistola 18 con el contenedor 10, la instalación está dotada de un dispositivo 32 de seguridad, integrado a la pistola de inyección 18, y adaptado para interrumpir la alimentación de la electro-válvula 28 en caso de detección de un fallo de conexión del contenedor 10 y de la pistola 18.To interrupt the injection of CO2 in the reservoir 22 in case of failure of the gun connection 18 with the container 10, the installation is provided with a device 32 safety, integrated to the injection gun 18, and adapted to interrupt the feeding of the electro-valve 28 in case of failure detection of connection of the container 10 and the gun 18.

Refiriéndose igualmente a las figuras 3 y 4, el dispositivo de seguridad comprende un detector 34 de detección de movimiento de la pistola, que forma un interruptor interpuesto en el circuito de alimentación de la electro-válvula.Referring also to figures 3 and 4, the safety device comprises a detector 34 for detecting pistol movement, which forms a switch interposed in the power circuit of the electro-valve

Más particularmente, con referencia a la figura 4, el detector de movimiento 34 es proporcionado en forma de una caja cilíndrica 36 de material eléctricamente conductor en la cual está colocada una bola 38 igualmente eléctricamente conductora.More particularly, with reference to the figure 4, the motion detector 34 is provided in the form of a cylindrical housing 36 of electrically conductive material in which an equally electrically conductive ball 38 is placed.

Uno de los extremos de la caja 36 está dotado de una punta 40, eléctricamente conductora y aislada del resto de la caja 36.One end of the box 36 is provided with a tip 40, electrically conductive and isolated from the rest of the box 36.

La caja 36 y la punta 40 están respectivamente conectadas a bornes de conexión del dispositivo de detección de movimiento 34 al circuito de alimentación de la electro-válvula 28 de la pistola.Box 36 and tip 40 are respectively connected to connection terminals of the detection device movement 34 to the power circuit of the electro-valve 28 of the gun.

Además, la caja 36 está montada en la pistola 18 según una posición ligeramente inclinada de forma de llevar la bola 38 a distancia de la punta 40.In addition, the box 36 is mounted on the gun 18 according to a slightly inclined position to carry the ball 38 distance from tip 40.

En consecuencia, en esta posición, el interruptor constituido por la pared de la caja 36, la bola 38 y la punta 40 es llevado al estado abierto.Consequently, in this position, the switch constituted by the wall of the box 36, the ball 38 and the tip 40 It is brought to the open state.

Refiriéndose más particularmente a la figura 3, se aprecia que el dispositivo de control 32 comprende principalmente un puente rectificador 42, de tipo clásico, a la salida del cual está colocada una etapa de filtración 44 constituida por la asociación en paralelo de dos condensadores C1 y C2.Referring more particularly to Figure 3, it is appreciated that the control device 32 comprises mainly a rectifier bridge 42, of the classical type, to the output of which a filtration stage 44 is placed constituted by the parallel association of two capacitors C1 and C2

Un puente divisor de tensión 46, constituido por la asociación en serie de una resistencia R y de un diodo Zener D, está colocado en paralelo sobre la etapa de filtración 44.A voltage divider bridge 46, consisting of the series association of a resistor R and a Zener D diode, it is placed in parallel on the filtration stage 44.

El detector de movimiento 34 está conectado, por una parte, al punto medio del puente divisor 46 y, por otra parte, en serie a un relevador 48, que está el mismo conectado a un nodo del circuito en común con el puente rectificador 42, la etapa de filtración 44 y el puente divisor 46.Motion detector 34 is connected, by one part, to the midpoint of the dividing bridge 46 and, on the other hand, in series to a relay 48, which is the same connected to a node of the circuit in common with the bridge rectifier 42, the stage of filtration 44 and the dividing bridge 46.

El relevador 48 pilotea, por una parte, a la abertura, un primer conmutador 50 interpuesto en serie en el circuito de alimentación de la electro-válvula 28 y, por otra parte, al cierre, un segundo conmutador 52 conectado en paralelo sobre el detector de movimiento 34.The relay 48 pilots, on the one hand, the opening, a first switch 50 interposed in series in the supply circuit of electro-valve 28 and, on the other hand, at closing, a second switch 52 connected in parallel on the motion detector 34.

De esta forma, en caso de fallo de la conexión mecánica de la pistola 18 sobre el contenedor 10, durante la inyección de CO_{2}, el movimiento de la pistola 18, detectado por el detector de movimiento 34 cuando la bola entra en contacto con la punta 40, provoca la alimentación del relevador 48, la abertura consecutiva del primer conmutador 50 y por lo tanto la interrupción de la alimentación de la electro-válvula.In this way, in case of connection failure mechanics of the gun 18 on the container 10, during CO2 injection, the movement of the gun 18, detected by motion detector 34 when the ball comes in contact with the tip 40, it causes the relay 48 to feed, the consecutive opening of the first switch 50 and therefore the power supply interruption electro-valve

El movimiento de la pistola es en consecuencia detenido.The movement of the gun is accordingly arrested.

Por otra parte, la alimentación del relevador 48 provoca el cierre del segundo conmutador 52 y el mantenimiento de la alimentación de ese relevador 48 cualquiera que sea el estado del detector 34.On the other hand, the relay power 48 causes the closing of the second switch 52 and the maintenance of feeding that relay 48 whatever the state of detector 34.

Esta auto-alimentación del relevador 48 provoca el mantenimiento en el estado abierto del primer conmutador 50 y por lo tanto el mantenimiento de la interrupción de la alimentación de la electro-válvula 28. Se impide por lo tanto la inyección de CO_{2} durante toda la fase de inyección programada por el armario de accionamiento 30.This self-feeding of relay 48 causes maintenance in the open state of the first switch 50 and therefore maintaining the power supply interruption electro-valve 28. Therefore, the CO2 injection during the entire scheduled injection phase through the drive cabinet 30.

Se notará que el dispositivo de seguridad 32 que va a ser descrito se presenta bajo la forma de una caja que viene a ramificarse sobre la electro-válvula 28, en el circuito de alimentación de esta última, y no necesita por lo tanto modificar en consecuencia la pistola de inyección 18.It will be noted that the security device 32 which will be described is presented in the form of a box that comes to branch over the electro-valve 28, in the power circuit of the latter, and therefore does not need modify the injection gun accordingly 18.

El mismo puede por tanto venir a equipar todo tipo de pistola de inyección sin necesidad de modificación notable de su estructura interna.He can therefore come to equip everything type of injection gun without noticeable modification of its internal structure.

Además, la regulación de la sensibilidad del dispositivo es muy fácil: se opera por regulación de la inclinación horizontal de la caja 36 durante el montaje inicial o durante las modificaciones de las condiciones de funcionamiento.In addition, the sensitivity regulation of the device is very easy: it is operated by tilt adjustment horizontal of box 36 during initial assembly or during modifications of the operating conditions.

Se puede de este modo adaptar la caja a fluidos diferentes, a posiciones de conexión diferentes, a presiones de inyección diferentes, a pistolas de masa escasa o importante.It is possible to adapt the box to fluids different, at different connection positions, at pressures of different injection, to small or important mass guns.

Se notará que la detección de movimiento está basada en la fuerza de aceleración de la pistola en el momento de un eventual desenganche, que toma en cuenta todos los factores anteriores, y que está más directamente unido a los estragos provocados en el momento de un choque de la pistola contra un operador humano o contra un obstáculo.It will be noted that motion detection is based on the acceleration force of the gun at the time of a possible release, which takes into account all the factors earlier, and that is more directly attached to the ravages caused at the time of a gun crash against a Human operator or against an obstacle.

Claims

1. Fluid injection gun (18) in a container (10) comprising an opening actuation circuit of an electro-valve (28) integrated to the gun (18), characterized in that the gun is provided with a device of safety comprising means for detecting the mechanical connection of the gun with the container that are arranged in the drive circuit to prevent the injection of fluid in case of failure of the connection of the gun (18) with the container (10) , the detection means comprising a gun motion detector (34) and a relay (48) which is activated under the control of the motion detector (34) to pilot the opening of a switch (50) connected in series in the drive circuit to stop the distribution of the fluid in case of detecting a movement of the gun (18).

2. Gun according to claim 1, characterized in that the motion detector (34) is an acceleration detector.

3. Gun according to claim 2, characterized in that the motion detector (34) comprises a ball (38) in electrically conductive material disposed in an electrically conductive cylinder (36) provided at one of its ends with an electrically conductive tip (40) isolated from the rest of the cylinder.

4. Gun according to claim 3, characterized in that the inclination of the cylinder axis is adjustable.

5. Gun according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the motion detector constitutes a relay switch for feeding the relay and also comprises a second switch (52) in parallel on the motion detector (34) and piloted to close by the relay to maintain the power of the latter.

6. A gun according to claim 5, characterized in that the actuating circuit that issues an alternating supply voltage to the solenoid valve comprises a rectifier circuit (42), a filtration circuit (44) connected to the outlet of the rectifier circuit (42) and a voltage divider bridge (46) in which the motion detector (34) is connected.

7. Gun according to claim 6, characterized in that the divider bridge comprises a resistor (R) and a Zener diode (D) in series.

8. A gun according to claim 3 or 4 taken together with claim 6 or 7, characterized in that the contact between the ball (38) and the tip (40) causes the relay (48) to connect to the divider bridge (46).