Circuit indicateur de fonctionnement et d'alarme pour dispositif de contrôle
de la présence de brouillard d'huile
La présente invention se rapporte d'une façon générale aux installations de lubrification par brouillard d'huile et elle concerne en particulier un circuit électrique indicateur de fonctionnement et d'alarme utilisable plus particulièrement avec le dispositif de contrôle de la présence d'un brouillard d'huile qui est décrit dans le brevet suisse No 431205 de la titulaire.
Dans une installation de lubrification par r brouillard d'huile, on peut tre amené à utiliser des huiles d'opacité ou de couleurs différentes. Lorsque le détecteur de la présence d'un tel brouillard comprend une cellule photoélectrique et une source lumineuse entre lesquelles circule le brouillard lubrifiant, comme dans le type décrit dans la demande de brevet précitée, il est nécessaire de pouvoir adapter l'installation à ces différences d'opacité ou de couleurs. Le circuit de la présente invention comporte des moyens d'étalonnage permettant de compenser les variations d'opacité des fluides utilisés.
Selon l'invention, un circuit indicateur de fonctionnement et d'alarme pour dispositif de contrôle de la présence de brouillard d'huile dans une canalisation, dispositif comportant une cellule photoélectrique et une source lumineuse pour engendrer un signal électrique dépendant de l'opacité du brouillard circulant dans ladite canalisation, est caractérisé en ce qu'il comporte un amplificateur du signal électrique, produit par la cellule dont le premier étage est polarisé par une diode de Zener afin de rendre l'amplificateur stable et lui conférer une amplification linéaire, des moyens de signalisation actionnés par ledit amplificateur pour fournir une indication sur la présence du brouillard d'huile et sa teneur en huile, et un inverseur monté de façon à connecter, dans une première position dite de fonctionnement, la cellule photoélectrique à l'entrée de l'amplificateur et,
dans une seconde position dite d'étalonnage, à déconnecter ladite cellule de l'amplificateur et à la connecter en série avec un ampèremètre et avec la diode de Zener, de sorte que, lorsque le brouillard d'huile traversant le dispositif de contrôle est normal et que le circuit est ajusté on obtient, par lecture sur l'ampèremètre connecté en position d'étalonnage, une valeur de référence correspondant au niveau correct du signal produit par la cellule et la source lumineuse.
Si l'on modifie la qualité ou la quantité de l'huile contenue dans le brouillard, l'opacité de celui-ci varie et le niveau du signal obtenu varie. Un moyen simple pour rétablir ce niveau consiste à modifier la brillance de la source lumineuse, et dans ce but une résistance variable peut tre montée dans le circuit du filament de la lampe constituant cette source lumineuse. En agissant sur cette résistance on peut alors compenser les variations de l'opacité du brouillard en augsnentant, ou diminuant selon le cas, le flux lumineux tombant sur la cellule, jusqu'à ce que l'ampèremètre du circuit, connecté en position d'étalonnage, indique à nouveau la valeur de référence.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en perspective d'une installation à brouillard d'huile comprenant un appareil de con bôle suivant la présente invention.
La fig. 2 est une vue en coupe verticale d'un appareil de contrôle pour brouillard d'huile.
La fig. 3 est une vue en plan avec arrachement partiel de l'appareil de contrôle pour brouillard d'huile.
La fig. 4 est une coupe partielle à plus grande échelle de l'appareil de contrôle, montrant le montage de la cellule photoélectrique.
La fig. 5 est une coupe partielle et à grande échelle de l'appareil de contrôle du brouillard d'huile montrant le montage de la lampe.
La fig. 6 est un schéma du circuit d'alarme.
L'installation à brouillard d'huile représentée sur la fig. 1 comprend un groupe 10 formant ! réservoir et géné- rateur de brouillard d'un type quelconque connu, dans lequel de l'air provenant de la source 12 est mélangé avec de l'huile liquide fournie par le groupe 10 de façon à produire un aérosol composé de fines particules d'huile en suspension dans de l'air. L'aérosol est transporté jusqu'au point désiré à faible vitesse et sous une pression légèrement supérieure à la pression atmosphérique, par une conduite 14. I1 peut tre prévu plusieurs gicleurs 16 au point désiré, pour lubrifier un ou plusieurs paliers 17 appartenant à une ou plusieurs pièces de machine. Si cela est le cas, la conduite 14 peut se terminer par un collecteur 18 d'où partent des conduites d'alimentation 20 aboutissant aux gicleurs individuels 16.
Les gicleurs 16 peuvent assurer l'application du brouillard d'huile sous forme d'un jet pulvérisé ou de gouttelettes se déposant sur les paliers de la façon décrite dans le brevet américain No 2954249 du 8 novembre 1960.
L'installation de contrôle comprend un appareil de contrôle 22, qui peut tre situé à proximité de l'admission au collecteur 18. Naturellement, on peut utiliser plus d'un appareil si l'on veut contrôler le brouillard qui est envoyé à chacun des divers paliers 17. Pour obtenir le meilleur fonctionnement, l'appareil de contrôle 22 doit tre placé à proximité des gicleurs de lubrifiant 16 plutôt qu'à proximité de la sortie du groupe réservoir et générateur de brouillard. De cette façon, on contrôle l'ali- mentation des gicleurs en brouillard d'huile au lieu de contrôler la sortie du générateur. Le dispositif peut alors signaler également les colmatages éventuels des conduites.
A chaque appareil de contrôle, est couplé un circuit d'alarme 24 destiné à fournir des indications sonores et/ ou visuelles de la présence ou de l'absence de brouillard d'huile dans l'appareil de contrôle. C'est ce circuit, dont un mode d'exécution est représenté à la fig. 6, qui fait l'objet de la présente invention.
L'appareil de contrôle 22 qui est représenté sur les fig. 2 à 5 est décrit en détail dans le brevet suisse déjà mentionné, il est donc inutile de le décrire en détail et on se bornera ici à en faire une description succincte, mais suffisante pour la bonne compréhension de l'agencement du circuit d'alarme.
L'appareil de contrôle 22 comprend un carter 28 formé d'un corps moulé 30 et de deux fonds. Le corps 30 a une paroi extérieure 36 et une partie tubulaire 38 qui le traverse et qui est rendue solidaire de la paroi 36 par des voiles 40 et 42. La partie tubulaire 38 forme un passage pour le brouillard d'huile et ses extrémités sont filetées en 46 (fig. 3) pour permettre de la raccorder à la conduite 14.
Un dispositif photoélectrique 45, par exemple une cellule du type photorésistant, est disposé dans une cavité 47 formée dans le voile 42 de façon à voir optiquement le passage 44 (fig. 4). Une lampe 49 (fig. 5) est montée dans une cavité 61 formée dans l'autre voile 40; elle est diamétralement opposée à la cellule photoélectrique 45 et située sur le mme axe de façon à tre vue par cette dernière. Etant donné que le brouillard d'huile entraîné par l'air à travers le passage 44 a une opacité sensiblement supérieure à celle de l'air, sa présence dans le courant d'air produit des variations de la quantité de lumière émise par la lampe 49 qui est reçue par la cellule photoélectrique 45.
Les brouillards d'huile tendent à se déposer sur les surfaces avec lesquelles ils viennent en contact, et s'ils se déposaient sur les surfaces de la cellule photoélectrique 45 et de la lampe 49, ils fausseraient les indications relatives à la quantité de brouillard d'huile circulant dans le passage 44. C'est pourquoi, dans l'appareil représenté, ces deux éléments :sont montés chacun dans une cavité ménagée respectivement dans les voiles 40 et 42 et ils sont protégés contre tout dépôt d'huile par des lentilles 57 et 59 elles-mmes balayées par un courant d'air pur.
Pour plus de détails concernant cet appareil on se reportera utilement au brevet suisse précité.
La cellule photoélectrique et la lampe sont connectées électriquement au circuit d'alarme 24 par des fils 97 qui partent de la plaque à bornes 69 en traversant un bouchon de fermeture 99 prévu dans la paroi 36 du corps.
Sur la fig. 6, on a représenté le schéma d'un type de circuit d'alarme pouvant tre utilisé avec l'appareil de contrôle 22.
La cellule photoélectrique photorésistante montée dans l'appareil 22 est connectée par un contact 100e d'un inverseur à commande unique 100, à l'entrée d'une triode amplificatrice 104 faisant partie du circuit d'alarme 24.
Lorsque l'inverseur 100 est dans sa position de fonctionnement, représentée sur la fig. 6, la cellule est connectée en série entre la grille 106 et la jonction 108 du diviseur de tension constitué par les résistances 110 et 112 montées entre la masse et la borne positive 114 de la source d'énergie. Ce circuit part de la masse, passe par la résistance 110, la jonction 108, le conducteur 115, les contacts 100 g de l'inverseur 100, le conducteur 117, la cellule photoélectrique 45, le conducteur 119, les contacts 100e et le conducteur 121 pour aboutir à la grille 106.
La résistance 113 qui est montée en parallèle sur la cellule 45 sert à diminuer la sensibilité de cette cellule dans une certaine mesure pour éviter que le dispositif ne donne de fausses indications sous l'effet de faibles variations de la lumière. Les résistances 110 et 112 sont choisies de telle façon que le point de fonctionnement de la triode 104 soit situé sur la partie linéaire de sa caractéristique. La polarisation d'entrée de l'amplificateur 104 est stabilisée par la tension aux bornes de la diode de Zener 109 montée dans le circuit cathodique de l'amplificateur, qui est relié, à travers la résistance 111, à la borne positive 114 de la source.
La sortie de la plaque 162 de la triode amplificatrice 104 est transmise, à travers une résistance 164 et un potentiomètre 165, à la grille 166 d'une deuxième triode amplificatrice 168. Deux relais 120 et 122 sont connectés en série dans le circuit de plaque de l'amplificateur 168 et sont réglés de façon à fonctionner à des intensités différentes du courant de plaque de l'amplificateur 168, c'est-à-dire que l'un des relais, par exemple le relais 120, est réglé de façon à attirer son armature 120a pour une intensité de courant qui représente une condition normale de fonctionnement tandis que l'autre relais, le relais 122, est réglé de façon à attirer son armature 122a pour une intensité de courant correspondant à un défaut de fonctionnement de l'installation.
Chacun des relais 120 et 122 comprend un jeu de contacts de fermeture 120b, 122b et un jeu de contacts de rupture 120c, 122c, respectivement. Ces contacts sont connectés, par des circuits appropriés, de façon à exciter les lampes de signalisation 124 et 126, respectivement rouge et verte, de la façon suivante: Lorsqu'une intensité insuffisante passe dans le circuit de plaque de l'amplificateur 168 pour exciter l'un ou l'autre des relais 120 ou 122, les contacts prennent la position représentée sur la fig. 6 pour connecter la lampe rouge 124 à la source d'alimentation à travers le circuit comprenant le conducteur 130, la lampe rouge 124, le conducteur 132, le contact de rupture 122c, I'armature 122a, le contact de rupture 120c, l'armature 120a et le conducteur 134, pour aboutir au secondaire d'un transformateur 128.
La con dition normale de fonctionnement est signalée par le passage d'un courant de plaque suffisant à travers l'amplificateur 168 pour que l'armature du relais 120 soit attirée et que celle du relais 122 ne le soit pas. Dans ce cas, la lampe rouge 124 est déconnectée et la lampe verte 126 est connectée aux bornes du transformateur 128 à travers le circuit comprenant le conducteur 130, la lampe verte 126, le conducteur 136, le contact de fermeture 122b, l'armature 122a, le contact de rupture 120c, l'armature 120a et le conducteur 134.
Si le courant de plaque traversant l'amplificateur 168 est suffisamment élevé pour attirer les armatures des deux relais 120 et 122, la lampe verte 126 est déconnectée et la lampe rouge 124 est connectée aux bornes du transformateur 128, à travers le circuit comprenant le conducteur 130, la lampe rouge 124, le conducteur 132, les contacts de fermeture 120b, l'armature 120a et le conducteur 134.
Le circuit qu'on vient de décrire fonctionne en combinaison avec l'appareil de contrôle de brouillard d'huile pour contrôler la densité du brouillard d'huile vers les conduits d'alimentation de la façon suivante: Lorsque le brouillard d'huile circule à la densité désirée la lumière qui est reçue par la cellule photoélectrique est telle que les amplificateurs maintiennent seulement l'armature du relais 120 attirée. Le courant de plaque sortant de l'amplificateur 168 est insuffisant pour attirer l'armature du relais 122, de sorte que la lampe rouge de signalisation n'est pas allumée et que la lampe verte 122 est allumée à travers le circuit décrit plus haut.
Lorsqu'aucun brouillard ne circule dans le passage 44 de l'appareil de contrôle 22, entre la lampe 49 et la cellule photoélectrique 45, la quantité de lumière reçue est maximum, de sorte que la résistance de la cellule est minimum. La grille 106 de l'amplificateur 104 est alors plus positive et la grille de l'amplificateur 168 est plus négative. Le courant de plaque de l'amplificateur 168 est réduit, de sorte qu'aucun des relais 120 et 122 n'est actionné et que la lampe rouge 124 est allumée à travers le circuit décrit plus haut.
Lorsqu'il existe une surabondance de brouillard d'huile dans le passage 44 de l'appareil de contrôle 22 la cellule photoélectrique 45 reçoit une quantité minimum de lumière et, par conséquent, sa résistance est maximum. Ceci augmente la tension de polarisation de l'amplificateur 104, en réduisant son courant de plaque et, par conséquent, rend sensiblement plus positive la grille 166 de l'amplificateur 168. Les deux relais 120 et 122 sont actionnés par le courant de plaque plus fort, de sorte que la lampe rouge de signalisation 124 est à nouveau allumée à travers le circuit décrit plus haut.
Les installations à brouillard d'huile fonctionnent souvent de façon à faire passer un flux variable de brouillard d'huile dans leurs conduites d'alimentation. Il se produit souvent dans ces installations des bouffées de brouillard dense ainsi que des périodes intermittentes d'écoulement moins dense. C'est pourquoi des condensateurs 140 et
142 sont prévus en parallèle sur chacun des relais 120 et
122 pour accroître les constantes de temps de ces relais.
Il est avantageux que l'appareil de contrôle puisse tre utilisé au contrôle de l'écoulement d'un brouillard d'huile, indépendamment du type de lubrifiant utilisé.
Cet appareil doit de préférence pouvoir fonctionner avec des huiles présentant différentes couleurs ou différentes opacités ou bien des moyens simples doivent tre prévus pour ajuster l'appareil et assurer un fonctionnement correct. Il est nécessaire de prévoir des moyens d'étalonnage et ces moyens sont constitués par un potentiomètre 150 monté dans le circuit compris entre la masse et la borne 151 de la source d'alimentation de la lampe 49 de l'appareil de contrôle 22. En outre, l'inverseur à commande unique 100 comporte une position d'étalonnage servant à connecter la cellule photoélectrique 45 dans un circuit d'étalonnage pour permettre d'ajuster l'intensité de la lumière en fonction du lubrifiant particulier utilisé.
Lorsque l'inverseur 100 est dans sa position d'étalonnage, la cellule photoélectrique est connectée en série avec un ampèremètre 152 monté aux bornes de la source de tension contrôlée fournie par la diode de Zener 109. Ce circuit part de la diode de Zener 109, passe par la jonction 154, le conducteur 156, le contact 100b de l'inverseur 100, l'ampèremètre 152, le contact 100d, le conducteur 158, le contact 100f, la cellule photoélectrique 45 et le contact 100g pour aboutir à la masse.
Pour étalonner le dispositif en vue de son utilisation avec un lubrifiant particulier, on place l'inverseur 100 sur la position d'étalonnage et on fait fonctionner le dispositif à brouillard d'huile pendant un temps suffisant pour qu'il se stabilise. Lorsque la densité du brouillard d'huile qui traverse les conduits d'alimentation a atteint le niveau désiré, on manoeuvre le potentiomètre 150 du circuit d'excitation de la lampe jusqu'à ce que l'intensité lumineuse fasse indiquer par l'ampèremètre 152 une certaine intensité de courant. Les paramètres de circuit des amplificateurs sont choisis de telle façon que l'intensité lumineuse fasse alors passer dans l'amplificateur 168 un courant de plaque dont la valeur est la moyenne des intensités d'attraction des relais 120 et 122 respectivement.
De cette façon, les écarts de l'intensité lumineuse reçue par la cellule photoélectrique et qui sont dus à un excès ou à une absence de brouillard d'huile dans l'air, font fonctionner les relais 120 et 122 pour signaler ces conditions. On place alors l'inverseur 100 dans sa position de fonctionnement et l'appareil est réglé pour exécuter sa fonction de contrôle.
La sécurité de fonctionnement des circuits de contrôle ressort de façon évidente. Tout mauvais fonctionnement provoquant le passage d'un courant de plaque anormalement intense ou anormalement faible à travers l'amplificateur 168 provoque l'illumination de la lampe rouge 124. En outre, toute coupure du circuit ou tout mauvais fonctionnement de la lampe de l'appareil de contrôle 22 est signalé par la lampe rouge du circuit de l'amplificateur. Il convient de remarquer que le circuit peut tre rendu totalement sûr si l'on prévoit une source d'énergie séparée, par exemple une batterie montée en parallèle sur le secondaire 128 par des contacts de relais normalement ouverts (non représenté) connectant la batterie en cas de panne du réseau alimentant la source d'énergie.
I1 va de soi que l'on peut apporter des modifications au mode de réalisation qui vient d'tre décrit, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.