Pistolet de remplissage d'un contenant par un fluide liquide, à arrêt automatique de fin de remplissage.Gun for filling a container with a liquid fluid, with automatic stop at the end of filling.
L'invention se rapporte à un pistolet de remplissage d'un contenant par un fluide liquide pourvu de moyens de commande de début de remplissage et de moyens de détection de fin de remplissage coopérant avec des moyens d'arrêt automatique du remplissage, les applications de tels pistolets pouvant être très variées dans la fonction assurée. The invention relates to a gun for filling a container with a liquid fluid provided with means for controlling the start of filling and means for detecting the end of filling, cooperating with means for automatically stopping the filling, the applications of such pistols can be very varied in the function provided.
Elle a pour objet une réalisation nouvelle, simple, robuste et de principe fiable pour la commande d'arrêt automatique désirée. Its object is a new, simple, robust and in principle reliable embodiment for the desired automatic stop command.
Essentiellement, à cet effet, le pistolet selon l'invention de remplissage d'un contenant par un fluide liquide, pourvu de moyens de commande de début de remplissage et de détection de fin de remplissage coopérant avec des moyens d'arrêt automatique du remplissage, est caractérisé par le fait que les moyens de détection précités comprennent un élément électrique à résistance variable avec la température disposé sur le bec du pistolet, des moyens d'alimentation électrique de cet élément le portant à une température de dissipation dans l'air differente de celle du liquide de remplissage, les moyens de commande d'arrêt du remplissage comprenant des moyens sensibles au changement de conduction dudit élément à résistance variable lors de son mouillage par le liquide en fin de remplissage.Dans le cas de fluides visqueux, telle que l'huile de remplissage de carters de groupes mécaniques, il est en outre prévu de disposer l'élé-' ment électrique à résistance variable à l'extrémité d'un conduit d'air comprimé dans lequel au moins un jet d'air est envoyé à chaque opération de remplissage pour le nettoyer. Une telle réalisation se prête en outre aisément ainsi qu'on le verra à introduire notamment diverses temporisations dans la commande d'arrêt de remplissage et/ou de nettoyage, destinées à assurer la bonne exécution des remplissages désirés. Essentially, for this purpose, the gun according to the invention for filling a container with a liquid fluid, provided with means for controlling the start of filling and detection of the end of filling cooperating with means for automatically stopping the filling, is characterized by the fact that the aforementioned detection means comprise an electric element with variable resistance with the temperature arranged on the nozzle of the gun, means of electric supply of this element bringing it to a dissipation temperature in air different from that of the filling liquid, the filling stop control means comprising means sensitive to the change in conduction of said variable resistance element during its wetting by the liquid at the end of filling. In the case of viscous fluids, such as oil for crankcases of mechanical groups, it is also planned to have the electric element with variable resistance at the end of a conduit compressed air into which at least one jet of air is sent during each filling operation to clean it. Such an embodiment also lends itself easily as will be seen to introduce in particular various timers in the stop filling and / or cleaning control, intended to ensure the proper execution of the desired fillings.
Une forme de réalisation d'un pistolet de remplissage selon l'invention et de ses moyens de commande associés est d'ailleurs ci-après décrite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel
la fig. l est une vue extérieure schématique du pistolet avec coupe partielle du bec et figuration de ses moyens d'alimentation;
la fig. 2 est une vue de détail de la disposition de l'organe de détection dans le bec du pistolet;
la fig. 3 est un schéma électrique des moyens de commande du remplissage;
la fig. 4 est un schéma électrique des moyens de détection et commande d'arrêt du remplissage;
la fig. 5 est un schéma de principe du cablage des moyens de commande de contrôle et visualisation intervenant lors d'un cycle de remplissage d'un contenant auquel est associé un nettoyage du détecteur à l'air comprimé.An embodiment of a filling gun according to the invention and its associated control means is moreover described below by way of example and with reference to the appended drawing, in which
fig. l is a schematic exterior view of the pistol with partial section of the nozzle and representation of its supply means;
fig. 2 is a detailed view of the arrangement of the detection member in the nozzle of the gun;
fig. 3 is an electrical diagram of the filling control means;
fig. 4 is an electrical diagram of the means for detecting and controlling filling stop;
fig. 5 is a schematic diagram of the wiring of the control and display control means occurring during a filling cycle of a container with which cleaning of the detector with compressed air is associated.
Le pistolet de remplissage représenté à la fig. 1, en tant que pistolet de remplissage d'huile de carters de groupes mécaniques, tels que des bottes de vitesses ou ponts de véhicules, comprend un conduit d'huile l a bec recourbé sur lequel est disposé un robinet 2 à commande manuelle d'ouverture ou fermeture du conduit. En parallèle au conduit l et brasé sur le bec du pistolet, est disposé un conduit 3 d'air comprimé (qui peut aussi être intégré au conduit l à cet endroit), le conduit 3 débouchant à l'atmosphère au niveau de.l'extrémité du bec du pistolet, ici par une ouverture latérale 4, son extrémité étant obturée en 5.Dans le conduit 3, au niveau de l'ouverture 4, est disposé un élément électrique à résistance 6 variable avec la température, ayant une connexion de masse sur ltobturateur 5 du conduit d'air et qui est relié par un conducteur 7 s'étendant dans le conduit d'air 3, une source d'alimentation électrique comme l'illustre la fig. 4. Cette résistance variable peut être notamment une résistance à coefficient de température positif, telle qu'une thermistance ou analogue.La circulation d'huile et d'air dans les conduits l et 3 est gouvernée par l'intermédiaire d'electrovannes d'huile 9 et d'air 10, qui peuvent être intégrées au pistolet ou, comme schématisé, être disposées dans une armoire de commande 11 du pistolet, à laquelle celui-ci est relié par des conduits souples schématisés 12 et 13, les électrovannes étant alimentées par des sources de pression d'huile et d'air sché matisées en 14 et 15. Le robinet 2 de commande volontaire de remplissage comprend une manette 16 dont la position correspondant a la fermeture du robinet est détectée par l'intermédiaire d'un contact de proximité, tel qu'un capteur magnétique 17.Comme l'illustre la fig. 3, le capteur 17 est raccordé par un conducteur 18 à l'enroulement d'un relais RO à plusieurs contacts non représentés à la fig. 3 mais figurant dans le schéma de commande de la fig. 5 sous la même référence en lettres minuscules. En parallèle à l'enroulement du relais RO sont disposées une diode électroluminescente 19 de visualisation de l'état de fermeture du robinet, correspondant a la proximité de la manette 16 du capteur 17 telle qu'indiquée a la fig. 1, et une diode 20 à effet de roue libre à la coupure d'excitation du relais.Comme l'illustre la fig. 4, la résistance 6 à coefficient de température positif est alimentée en série avec une résistance ohmique 21 ici sous une tension de 18 volts, laissant passer un courant tel que par dissipation naturelle dans l'air la température de la résistance 6 s'établit à environ 50 OC, température pour laquelle la tension à ses bornes s'établit autour de 15 volts. La connexion entre résistance 6 et résistance 21 est également reliée à l'entrée inverseuse d'un amplificateur opérationnel 22, dont l'entrée non inverseuse est reliée à un diviseur de tension à potentiomètre 23 servant à poiariser cette entrée à une tension de référence d'environ 9 volts. Dans cet état, la sortie de l'amplificateur 22 est de polarité négative par rapport à la tension de référence.La sortie de l'amplificateur est reliée par une résistance de réaction 24 à l'entrée non inverseuse et par l'intermédiaire d'une diode 25 et résistance de polarisation 26, à la base d'un transistor NPN 27 dans le circuit de collecteur duquel est placé l'enroulement d'un relais R1, et dont la borne d'émetteur est sous tension de référence d'environ 9 volts. Le relais R1 est un relais å plusieurs contacts non représentés à la fig. 4 mais figurant dans le schéma de commande de la fig., 5 en lettres minuscules.On comprendra déja que lorsque la résistance 6 à coefficient de température positif se trouve mouillée par l'huile en fin de remplissage du contenant dans lequel le bec du pistolet est engagé, par suite de la différence de température entre sa température de dissipation (50"C) et celle de l'huile de remplissage (environ 200C), elle va devenir moins résistante de sorte que la tension a ses bornes baisse d'une valeur telle (d'environ 9 volts), que la tension sur l'entrée inverseuse de l'amplificateur 22 (initialement d'environ 15 volts) devient moins élevée que la tension de référence d'environ 9 volts appiiquée à son entrée non-inverseuse, et que la tension de sortie de l'amplificateur devient positive et supérieure à 9 volts et au seuil de la diode 25, c'est- -dire qu'elle provoque la conduction du circuit émetteur-base du transistor 27 et donc de ce dernier ce qui entraîne l'excitation du relais R1. Ce dernier joue ainsi le rôle de relais de commande de fin de remplissage en réponse à la détection assurée par la résistance 6. Aux bornes de ce relais sont disposées une diode électroluminescente 28 servant à visualiser la détection faite de fin de remplissage et une diode 29 a effet de roue libre à l'interruption d'excitation du relais. The filling gun shown in fig. 1, as an oil filling gun for casings of mechanical groups, such as gear boots or vehicle axles, comprises an oil duct with a curved spout on which a valve 2 with manual opening control is placed or closing the duct. Parallel to the duct l and brazed to the nozzle of the gun, there is a compressed air duct 3 (which can also be integrated into the duct l at this location), the duct 3 opening to the atmosphere at level. end of the nozzle of the pistol, here by a lateral opening 4, its end being closed at 5. In the duct 3, at the opening 4, is placed an electrical element with resistance 6 variable with temperature, having a connection of ground on the shutter 5 of the air duct and which is connected by a conductor 7 extending in the air duct 3, a source of electrical power as illustrated in FIG. 4. This variable resistance may in particular be a resistance with a positive temperature coefficient, such as a thermistor or the like. The circulation of oil and air in the conduits l and 3 is governed by means of solenoid valves. oil 9 and air 10, which can be integrated into the gun or, as shown, be placed in a control cabinet 11 of the gun, to which the latter is connected by flexible ducts shown in diagrams 12 and 13, the solenoid valves being supplied by sources of oil pressure and dried air matted in 14 and 15. The valve 2 for voluntary filling control comprises a lever 16 whose position corresponding to the closing of the valve is detected by means of a contact proximity switch, such as a magnetic sensor 17.As illustrated in fig. 3, the sensor 17 is connected by a conductor 18 to the winding of a relay RO with several contacts not shown in FIG. 3 but appearing in the order diagram of FIG. 5 under the same reference in lower case letters. In parallel with the winding of the RO relay, a light-emitting diode 19 for displaying the state of closing of the valve is arranged, corresponding to the proximity of the handle 16 of the sensor 17 as indicated in FIG. 1, and a freewheeling diode 20 at the excitation cut-off of the relay. As illustrated in FIG. 4, the resistor 6 with a positive temperature coefficient is supplied in series with an ohmic resistor 21 here under a voltage of 18 volts, allowing a current to flow such that by natural dissipation in the air the temperature of the resistor 6 is established at around 50 OC, temperature for which the voltage across its terminals is around 15 volts. The connection between resistor 6 and resistor 21 is also connected to the inverting input of an operational amplifier 22, the non-inverting input of which is connected to a voltage divider with potentiometer 23 used to position this input at a reference voltage d '' about 9 volts. In this state, the output of amplifier 22 is of negative polarity with respect to the reference voltage. The output of amplifier is connected by a reaction resistor 24 to the non-inverting input and by means of a diode 25 and bias resistor 26, at the base of an NPN transistor 27 in the collector circuit of which is placed the winding of a relay R1, and whose emitter terminal is at reference voltage of approximately 9 volts. Relay R1 is a relay with several contacts not shown in fig. 4 but appearing in the order diagram in fig., 5 in lower case letters. We will already understand that when the resistor 6 with a positive temperature coefficient is wet with oil at the end of filling of the container in which the nozzle of the gun is engaged, due to the temperature difference between its dissipation temperature (50 "C) and that of the filling oil (about 200C), it will become less resistant so that the voltage at its terminals drops by one value such (around 9 volts) that the voltage on the inverting input of amplifier 22 (initially around 15 volts) becomes lower than the reference voltage of around 9 volts applied to its non-input inverting, and that the output voltage of the amplifier becomes positive and greater than 9 volts and at the threshold of the diode 25, that is to say that it causes the conduction of the emitter-base circuit of the transistor 27 and therefore of the latter which causes the excitation of relay R1. denying thus plays the role of end of filling control relay in response to the detection provided by the resistor 6. At the terminals of this relay are a light-emitting diode 28 used to display the detection made at the end of filling and a diode 29 a freewheeling effect on interruption of excitation of the relay.
Un cycle de commande et de contrôle de remplissage est ainsi ci-après exposé en référence au schéma de la fig. 5, dans lequel on retrouve les contacts des relais RO et R1 indiqués par la même référence que les relais en lettres minuscules, les électrovannes d'huile 9 et d'air 10. Il s'y ajoute des témoins lumineux 9a, îOa de visualisation d'excitation des électrovannes 9 et 10, une visualisation Rla de la détection de fin de remplissage, plusieurs relais temporisés
RT1 a RT5 dont on verra le rôle ensuite, un témoin lumineux 30 de visualisation de fin de cycle et un relais R2 de mémorisation de fin de cycle. Le schéma de la fig. 5 correspond à l'état de début de cycle de la commande lorsque, le pistolet de remplissage huile étant engagé dans le carter à remplir, son robinet 2 est ouvert par l'opérateur, étant à voir donc que le relais RO précédemment excité à la fermeture du robinet se trouve désexcité par cette opération, le relais R1 de détection de fin de remplissage étant bien entendu alors désexcité. La désexcitation du relaisRO va provoquer, par son contact ro en série avec le relais RT3 qui est un relais à maintien temporisé, une désexcitation de ce relais différée d'environ 10 secondes, ici considéré comme un temps minimal nécessaire et de sécurité garantissant un remplissage convenable du carter.Un contact ro fermé et un contact du relais
RT3 à ouverture temporisée, placés en série avec le relais RT4 provoquent l'excitation de ce relais, qui est à maintien propre temporisé d'au moins 2 secondes. L'excitation de ce dernier ferme un contact rt4 placé en série avec l'électrovanne d'huile 9 et avec un contact marche arrêt MA normalement fermé ainsi qu'un contact r2 du relais R2 de mémorisation de fin de cycle.Ainsi, l'électrovanne d'huile 9 est immédiatement actionnée en réponse à l'ouverture du robinet 2 pour un temps minimal égal à la somme des temporisations des relais
RT3 et RT4, soit 12 secondes. Au-delà de la temporisation de 10 secondes du relais RT3, c'est le contact du relais R1 en série avec le relais RT4 qui gouverne la désexcitation du relais RT4 lorsque le capteur à résistance 6 détecte la fin de remplissage effective et provoque l'excitation du relais R1 comme on l'a déjà exposé. La temporisation de RT4 sert alors ici à maintenir ouverte l'électrovanne d'huile 9 deux secondes encore après l'instant de détection de carter plein, car avec de l'huile il s'y produit une vague qui a tendance à faire anticiper l'obtention du niveau de plein désiré.L'excitation du relais R1 à la fin de remplissage détectée, entraîne également par son contact rl en série avec le relais RT5, et au delta de la temporisation du relais RT3 correspondant à la fermeture différée du contact RT3 placé lui aussi en série avec le relais RT5, la mise en action temporisée de ce dernier, avec une durée de temporisation supérieure à celle du relais RT4, c'est-à-dire supérieure a 2 secondes, de quelques secondes par exemple.Cette temporisation commande ainsi, par la fermeture différée du contact du relais RT5 qui est placé en série avec le témoin lumineux de visualisation 30, une indication différée de fin de cycle destinée à laisser l'huile s'écouler du bec du pistolet, après que l'électrovanne d'huile ait été, refermée et que l'huile se soit étalée dans le carter.A filling command and control cycle is thus set out below with reference to the diagram in FIG. 5, in which there are the contacts of the relays RO and R1 indicated by the same reference as the relays in small letters, the oil and air solenoid valves 10. There are added indicator lights 9a, îOa for display excitation of the solenoid valves 9 and 10, a display Rla of the end of filling detection, several time relays
RT1 to RT5 whose role will be seen next, an indicator light 30 for displaying the end of the cycle and a relay R2 for storing the end of the cycle. The diagram in fig. 5 corresponds to the state at the start of the command cycle when, the oil filling gun being engaged in the casing to be filled, its valve 2 is opened by the operator, being therefore to see that the relay RO previously energized at the closing the valve is de-energized by this operation, the relay R1 for detecting the end of filling being of course de-energized. The deexcitation of the relayRO will cause, by its ro contact in series with the relay RT3 which is a delayed hold relay, a deexcitation of this deferred relay of approximately 10 seconds, here considered as the minimum necessary time and safety guaranteeing a filling suitable for the housing. A closed ro contact and a relay contact.
RT3 with timed opening, placed in series with relay RT4 cause this relay to be energized, which has its own time delay of at least 2 seconds. The excitation of the latter closes a contact rt4 placed in series with the oil solenoid valve 9 and with an on / off contact MA normally closed, as well as a contact r2 of the relay R2 for memorizing the end of the cycle. oil solenoid valve 9 is immediately activated in response to the opening of valve 2 for a minimum time equal to the sum of the relay timers
RT3 and RT4, 12 seconds. Beyond the delay of 10 seconds of the relay RT3, it is the contact of the relay R1 in series with the relay RT4 which governs the de-excitation of the relay RT4 when the resistance sensor 6 detects the end of effective filling and causes the excitation of relay R1 as already explained. The RT4 time delay is then used here to keep the oil solenoid valve 9 open for two seconds after the time when the crankcase is full, because with oil there is a wave which tends to make the l '' obtaining the desired full level. Excitation of relay R1 at the end of filling detected, also leads by its contact rl in series with relay RT5, and at the delta of the delay of relay RT3 corresponding to the delayed closing of the contact RT3 also placed in series with the relay RT5, the timed activation of the latter, with a delay time greater than that of the relay RT4, that is to say greater than 2 seconds, for example a few seconds. This delay thus controls, by the delayed closing of the contact of the relay RT5 which is placed in series with the indicator light 30, a delayed indication of end of cycle intended to let the oil flow from the nozzle of the gun, after the oil solenoid valve it has been closed and the oil has spread in the sump.
Ceci vise à éviter que l'opérateur en verse à côté en retirant prématurément son pistolet, c'est-à-dire avant allumage du témoin, lumineux 30 de fin de cycle. Ce témoin lumineux va s'éteinre avec le retrait subséquent du pistolet et la désexcitation du relais RT5 de à la reouverture du contact rl en série avec lui. La fin de cycle est mémorisée par le relais r2, a contact d'auto-maintien r2 en série avec un contact RT3 normalement fermé en fin d'excitation temporisée de RT3 (c'est--dire que la mémorisation ne s'effectue ici qu'en dehors de la temporisation de 10 secondes précitées).Ce relais est ensuite désexcité par la fermeture du robinet 2 qui réexcite le relais RO et donc de nouveau le relais RT3 dont le contact en série avec R2 s'ouvre alors de nouveau, coupant l'auto-maintien de ce dernier. Le relais a maintien temporisé
RT1 est placé en série avec un contact ro du relais ro, normalement fermé lorsque le robinet 2 est ouvert, et l'électro- vanne d'air 10 est placée en série avec un autre contact ro du relais RO se fermant lorsque le robinet 2 est détecté en position refermée, et avec un contact ouverture temporisée rtl du relais RT1 (par exemple de 4 secondes) de sorte qu'en fin de cycle, à la refermeture du robinet 2 avant-un nouveau cycle, un jet d'air comprimé est envoyé pendant 4 secondes dans le conduit d'air et sur le capteur a résistance 6 pour le nettoyer. Le relais a maintien temporisé RT2 est placé en série avec un contact ri du relais R1, normalement fermé en l'absence de détection de remplissage par le capteur résistance 6, et l'électrovanne d'air 10 est également placée en série avec un autre contact rl se fermant en cas de détection par le capteur et avec un contact à maintien temporisé rt3 du relais RT3, de sorte que toute détection éventuelle prématurée dans le temps T3 (10 secondes) provoque l'envoi d'un jet d'air d'une seconde environ (temporisation introduite par le contact rt2) sur le capteur, pour le nettoyer en vue de remplir normalement le carter après le temps minimal prévu de temporisation du relais RT3. Bien entendu, diverses variantes peuvent être imaginées dans un tel cadre sans pour autant sortir du domaine de l'invention. This is to prevent the operator from pouring it aside by prematurely withdrawing his pistol, that is to say before the warning light, light 30 at the end of the cycle, comes on. This indicator light will go out with the subsequent withdrawal of the gun and the de-energization of the RT5 relay due to the reopening of the contact rl in series with it. The end of the cycle is memorized by the relay r2, with self-maintaining contact r2 in series with a contact RT3 normally closed at the end of the timed excitation of RT3 (that is, the memorization is not carried out here outside of the aforementioned 10 second time delay. This relay is then de-energized by closing valve 2 which re-energizes the RO relay and therefore again the RT3 relay, the series contact with R2 then opens again, cutting the self-maintenance of the latter. Timed hold relay
RT1 is placed in series with a ro contact of the ro relay, normally closed when the valve 2 is open, and the air solenoid valve 10 is placed in series with another ro contact of the RO relay closing when the valve 2 is detected in the closed position, and with a timed open contact rtl of the relay RT1 (for example 4 seconds) so that at the end of the cycle, when valve 2 is closed before a new cycle, a jet of compressed air is sent for 4 seconds to the air duct and to the resistance sensor 6 to clean it. The time delay relay RT2 is placed in series with a contact ri of the relay R1, normally closed in the absence of filling detection by the resistance sensor 6, and the air solenoid valve 10 is also placed in series with another contact rl closing in the event of detection by the sensor and with a time-keeping contact rt3 of relay RT3, so that any possible premature detection in time T3 (10 seconds) causes the sending of an air jet d '' about one second (time delay introduced by contact rt2) on the sensor, to clean it in order to fill the casing normally after the minimum time provided for delay time of relay RT3. Of course, various variants can be imagined in such a framework without departing from the scope of the invention.