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Perfectionnements aux pompes et dispositifs applicables notamment à la distribution de boissons.
La présente invention se rapporte en premier lieu à l'industrie des boissons non alcooliques et plus particuliè- rement à un dispositif nouveau et perfectionné capable de fournir en quantitésproportionnelles du sirop et de l'eau gazeuse. A cet égard, le mécanisme de pompage du sirop est d'une importance spéciale.
Dans la préparation de boissons non alcooliques, soit dans un bar pour rafraîchissement, soit dans des machi- nes à remplissage de gobelets ou par d'autres moyens, une quantité prédéterminée de sirop est mélangée ou combinée avec une quantité mesurée d'eau gazeuse pour former la boisson prête à consommer. Le choix des proportions de sirop et d'eau est critique car si la quantité de sirop en présence est trop faible, il en résulte une boisson faible et sans saveur, tandis que si l'on emploie trop de sirop, la boisson résultante est trop douée et même écoeurante.
Dans les deux cas les résul- tats ne sont pas économiques, car le fait de servir des bois- sons mal équilibrées implique évidemment un gaspillage de bonne volonté et de plus, lorsqu'il y a excès de sirop,.le vendeur subit une perte d'argent en ce sens qu'il n'obtient pas un nombre normal de rations à boire par litre de sirop.
L'apt de préparer un breuvage agréable est délicat, comparable à celui de faire de l'excellente cuisine ou encore à la recherche précise d'une formule industrielle.
Jusqu'à présent, on a employé divers moyens pour proportionner le sirop et l'eau gazeuse dans la préparation des boissons. Ces moyens n'ont pas été entièrement satisfai- sants,' surtout parce que la viscosité du sirop varie avec la température et les mécanismes conventionnels de la techni- que antérieure à l'invention, qui sont basés sur le facteur temps, c'est-à-dire dans lesquels un solénoïde ou autre organe maintient une soupape ouyerte pendant une période dé- terminée pour permettre au sirop de s'écouler d'un réservoir, sont sujets à des erreurs et des variations considérables dans la quantité de sirop distribuée dans des conditions dif-
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férentes de température.
Ce facteur : variation de la viscosité du sirop,intervient dans presque chaque dispositif antérieur incorporant des moyens mécaniques pour le- pompage et/ou le dosage du sirop.
Les principaux objets compris dans le cadre de la présente invention sont les suivants: - créer un moyen capable de distribuer proportionnelle- ment de l'eau gazeuse et du sirop et dont le fonctionnement soit régulier; - prévoir des moyens de pompage efficace du sirop, quelle que soit la température du fluide à mettre en action; - prévoir une soupape de contr8le perfectionnée dans le dispositif de pompage; - assurer une fabrication économique de la pompe à sirop; réaliser cette dernière avec un minimum de pièces mobiles; - réduire au minimum les frais d'entretien dans un dispositif conforme à l'invention.
La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les parti- cularités qui ressortent tant du texte que des dessins faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La figure 1 est une élévation de côté d'un appareil conforme à l'invention, avec ses accessoires.
La figure 2 est une coupe verticale à grande échelle de la pompe en position de décharge.
La figure 3 est une coupe analogue à celle de la fi- gure 2 à cette différence près que la pompe a été déchargée et se règle d'elle-même pour une autre opération de pompage.
La figure 4 est une élévation avec coupe partielle, à grande échelle, raïs fragmentaire, de la partie réceptrice du sirop dans le dispositif de pompage.
La figure 5 est une coupe horizontale de l'appareil par V-V de la figure 2.
La figure 6 est une coupe verticale agrandie des parties constitutives de la buse et du distributeur de sirop dans la première forme de réalisation.
La figure 7 est une vue agrandie, en coupe verticale partielle de la broche de dosage, représentant les rainures capillaires dont elle est pourvue.
La figure 8 est une coupe verticale de la soupape de contrôle et de retenue qui est un des objets de l'invention.
La figure 9 représente cette soupape vue par dessus.
La figure 10 est une élévation de côté fragmentaire à grande échelle, avec coupe partielle, d'une variante de l'invention.
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La figure 11 est une coupe verticale du dispositif visible sur la figure 10, mais représenté en position de décharge..
La figure 12 est une élévation latérale avec coupe partielle d'une autre variante de pompe selon l'invention.
Sur les figures 2 et 3 la référence 10 désigne un sac de compression, qui peut être cylindrique et communique hermétiquement avec un sac de travail 11, un mécanisme de dosage 12 étant placé dans les deux sacs. Ce mécanisme comporte une broche de dosage 13 filetée sur sa partie su- périeure 14, tandis que son extrémité inférieure 15 est pour- vue de rainures ou canaux capillaires 16 que l'on décrira en détail ci-après, en se référant particulièrement à leur coopération hydraulique avec d'autres dispositifs de la pré- sente invention.
La brocke de dosage s'engage exactement dans le corps alésé 17 du mécanisme doseur, couvrant ainsi les rainures capillaires 16 sur leur côté ouvert et constituant des passages capillaires enfermés.
Un système de réglage à écrou 18 est taraudé en 19 pour le vissage de la partie filetée 14 de la broche et par la rotation d'un élément du système 18, la broche de dosage 13 est déplacée vers le haut ou vers le bas dans le corps 17 du mécanisme doseur, suivant le sens de rotation de l'écrou de réglage. Par ce moyen, la longueur des passages capillaires 16 formés entre les organes 13 et 17 est modifiée, ce qui permet de régler le débit de l'eau à travers le mécanisme doseur lui- même. Un ressort en kélice 19a peut être utilisé pour faciliter le maintien en position relative correcte de la broche de dosa- ge 13.
On attirera maintenant l'attention sur la construc- tion de la soupape de contrôle et de retenue 20 qui est essen- tiellement constituée par un bloc ou siège de caoutchouc 21 sur le sommet duquel est fixée une feuille circulaire (ou clapet) de caoutchouc 22, de préférence par vulcanisation de la feuille sur le bloc au voisinage de leurs centres. Le siège 21 est perforé d'une rangée de trous 23 sur lesquels la feuille 22 est maintenue fortement de haut en bas, ce clapet étant toutefois entièrement libre de découvrir les trous vers le haut si on lui applique une pression par dessous. Cette soupape de retenue s'est révélée d'un fonctionnement sur, effi- cace et convient parfaitement au but envisagé.
Tout le mécanisme de dosage est renfermé hermétique- ment dans le sac de compression 10 et le sac de travail 11, qui contiennent une quantité prédéterminée d'eau. Les sacs sont supportés à l'intérieur d'un chapeau 24 pour le sac de compres- sion et d'une embase 25, pour le sac de travail, sur laquelle se visse, en 26, le chapeau 24, une garniture de joint convena- ble étant intercalée entre le chapeau et l'embase, qui coopère en outre avec un anneau 27 de blocage du sac. Il est préféra- ble d'intercaler un organe annulaire 28 de protection du sac entre l'anneau 27 et l'embase.
L'embase 25 est reliée avec une soupape de-contrâle 29 pour l'admission de sirop, comportant un corps tubulaire 30 à l'extrémité duquel est fixé un siège de contrôle du sirop 31 pourvu d'une ouverture 32.
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Un disque de contrôle du sirop 33 est normalement maintenu contre le siège 31 par la compression élastique qu'exerce le ressort 34'et une ouverture 35 dans l'embase 25 établit la communication avec l'intérieur de la tubulure 30, permettant au sirop de pénétrer dans l'espace 36 au-dessous d'un piston 37 du sac de travail, piston normalement sollici- té de bas en haut par un ressort 38.
Le fond de l'embase 25 peut être bouché par une capsule 39 à tige percutante de fin de course, un diaphragme 40 étant interposé entre ces deux éléments, cependant qu'une tige percutante de fin de course 41 agit dans la capsule 39 contre l'action d'un ressort 42, suivant une disposition capable d'amortir l'action du piston de sac 37 et de régler le fonctionnement de la pompe.
Pour des raison d'utilisation et d'autres encore, on a trouvé désirable de former l'embase 25 en deux parties 25 et 25a, cette dernière comportant un culot à baïonnette facilement détachable d'une douille à baïonnette 42, une garniture 43 assurant l'étanchéité du joint en cet endroit.
La conduite de décharge du sirop 44 s'étend de la partie 25a et donne accès à une soupape de contrôle de la décharge 45 et de là, à une buse de distribution 46 (fig.l).
L'assemblage complet de la pompe à sirop est représenté immer- gé dans le sirop 47 dans un réservoir à sirop 48 suivant une disposition pratique, mais non essentielle.
Un tube flexible 49 amène le gaz carbonique (C02) dans un dispositif de pompage du sirop, cette construction permet- tant l'enlèvement de tout ce dispositif hors du réservoir 48 si des raisons de service ou d'autres considérations le ren- dent désirable. On voit que si du C02 gazeux est envoyé dans le tuyau 49 sous pression, il se dirige dans l'espace inté- rieur du dispositif de pompage du sirop qui entoure le sac de pression 10.
Le système qui vient d'être décrit convient particu- lièrement bien à une machine automatique à vendre des boissons gazeuses distribuées en coupes. L'installation complète com- prend un gazéificateur 50 de type convenable pour fournir de l'eau gazeuse ayant les caractéristiques voulues et une buse 51 à canaux capillaires, de préférence du type illustré et décrit dans la demande de brevet n .P.V.512.951, déposée le ler. Avril 1946 par la Demanderesse. 52 est un solénolde capable d'ouvrir la valve 53 dans la buse et ladite valve peut norma- lement être fermée par l'action du ressort 54, ce qui règle le débit d'eau gazeuse à travers la buse 51. On voit en 55 une soupape commandée par solénolde et qui sert à contrôler l'écoulement de gaz C02 vers le système de pompage.
En varian- te on peut utiliser à volonté en ce point une soupape à double effet commandée par solénoide et qui aurait un petit orifice laissant échapper à l'atmosphère le gaz ait provenant du côté pompe du système, quand le gaz est coupé, cette précaution évitant la nécessité dune conduite égalisatrice 56 qui autrement, remplit une fonction d'équilibrage comme on le dé- crira ci-après.
Le fonctionnement de l'appareil est le suivant: Si l'on désire servir une boisson, le solénoïde 53 et la soupape 55 sont excitées simultanément, ce qui provoque le passage de l'eau gazeuse à travers la buse 51 et oblige le gaz C02 à passer par le tube 49 pour exercer une pression à l'extérieur
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du sac de compression 10. Il résulte de cette dernière action que l'eau contenue dans le sac est refoulée à travers les rai- nures capillaires 16 du mécanisme doseur 12, de sorte qu'il se crée un écoulement d'eau à travers ce mécanisme, du sac de compression vers le sac de travail.
On notera qu'en ce point, l'extrémité inférieure du tube égalisateur 56 est pratiquement à la même pression que son extrémité supérieure, la première étant à la pression du gazéificateur et la seconde, à la pression correspondante d'alimentation en C02, condition impli- quant l'absence de courant dans un sens ou l'autre dans ce tube égalisateur.
Dans une disposition optimum des organes, les rainures capillaires 16 sont calculées de manière à être identiques au point de vue hydraulique, aux rainures ménagées dans la buse de distribution 51 par capillarité. Par suite, les débits à travers chacun de ces deux groupes de rainures conserveront entre eux une relation constante, les pressions étant iden- tiques et de même que les fluides (eau) à traiter. Cette cir- constance est particulièrement déterminante pour le maintien d'un rapport voulu dans la distribution en quantités propor- tionnelles d'eau gazeuse et de sirop.
L'eau qui s'écoule du sac de compression 10, traverse le mécanisme doseur 12 pour pénétrer dans le sac de travail 11, provoque la dilatation de ce dernier et repousse par conséquent le piston 37 du sac de travail vers le bas contre la poussée primaire du ressort 38. La chambre 36, au-dessous du sac de travail 11, est pleine de sirop; c'est pourquoi la dilatation du sac de travail tend à expulser du sirop de cette chambre.
La soupape 29 contrôlant l'admission de sirop empêche automa- tiquement le reflux de sirop vers l'extérieur dans le réser- voir en cet endroit et, conformément à cette action, la déchar- ge du sirop est forcée de suivre la conduite de décharge 44, de franchir la soupape de contrôle 45 et de traverser la buse de décharge 57. Par cette disposition et ces moyens, il se pro- duit une éjection de sirop hors de la buse de décharge sous un débit qui présente un rapport contrôlé avec le débit d'eau gazeuse sortant de la buse de distribution 51 à rainures capillaires. Le sirop et l'eau ainsi distribués se combinent sous la buse de distribution et sont recueillis dans une coupe 58 ou tout autre récipient convenable.
Lorsque le cycle de service est achevé, le solénoide 52 et la soupape 55 commandée par solénoïde sont désexcités, de sorte que la soupape 53 interrompt le débit d'eau gazeuse, coupant ainsi la communication de l'appareil de pompage à sirop avec l'alimentation en C02, par quoi la conduite 57 reçoit l'air de l'atmosphère. Cette opération fait tomber presque ins- tantanément la pression de commande autour du sac de compres- sion 10, après quoi le ressort 38 agissant contre le piston 37 du sac de travail, contracte le sac de travail 11. et refoule l'eau contenue dans ce sac vers le haut à travers le passage 59 dans la broche de dosage 13 puis dans le sac de compression 10.
La brusque montée d'eau qui en résulte écarte aussitôt la feuille-clapet 22 des trous 28 dans le bloc 21, permettant ainsi le retour facile du fluide du sac de travail dans le sac de compression..
Comme le ressort 38 refoule le piston du sac de travail- et le sac de compression vers le haut, l'espace 36 se remplit de sirop, ceci s'effectuant facilpment par l'ouverture de la soupape de contrôle 29 pour ladmission de sirop, qui laisse entrer le sirop du réservoir 48 dans l'espace 36.
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La soupape de retenue d'éjection 45, d'un type courant, empêche tout reflux de sirop ou retour d'air par le conduite de décharge du sirop 44. '
Le système de distribution proportionnée d'eau gazeuse et de sirop décrit jusqu'ici incorpore un sac de compression et un sac de travail contigus et, de fait, reliés hermétique- ment l'un à l'autre.
On peut signaler que cette liaison étanche n'est pas essentielle pour le fonctionnement du dispositif et que, dans des conditions données, la séparation du sac de pression et du sac de travail est tout à fait réalisable. ûne telle disposition est illustrée à l'aide des figures 10 et 11 d'après lesquelles un sac de compression 60, contenu dans un carter, fonctionnellement semblable au chapeau 24, à l'intérieur duquel se trouve une soupape de retenue et de dosage du type général décrit plus haut, communique avec un sac de travail, un piston de ce dernier et un dispositif d'admission du sirop et d'éjection, (ces organes étant analogues ou identiques à ceux décrits ci-dessus), par un tube flexible 61, le sac de travail étant un élément séparé,
distant du sac de compression et du mécanisme de dosage. Le sac de travail et le sac de compression sont tous deux remplis d'eau à l'exclusion d'air et le tube de liaison est également rempli d'eau, l'ensemble du système étant fermé hermétiquement, de sorte qu'il n'y a pas de perte d'eau en aucun point.
Dans de telles conditions, toute compression du sac comprimable se traduit immédiatement par une dilatation du sac de travail, avec un pompage concomitant de sirop, de la manière désirée.
La figure 12 illustre une variante importante de la présente invention, utilisée lorsqu'un dosage continu, propor- tionné de sirop et d'eau n'est pas nécessaire ou désiré. A ce moment, le sac supérieur ou sac de compression ou bien le mé- canisme doseur ne sont pas indispensables; de telles conditions se rencontrent dans certaines machines à vendre des boissons au détail (à la coupe), dans lesquelles le sirop et l'eau ne sont pas injectés proportionnellement et continuellement mais où, au contraire, le sirop est injecté pendant la dernière phase du cycle de distribution.
Il est alors possible de supprimer complètement les parties supérieures de l'assemblage et d'envoyer le gaz C02 directement vers le sac inférieur ou de travail, sans la. colonne d'eau interposée, comme cela est représenté sur la figure 12, le reste du dispositif demeurant sensiblement conforme à ce qui a été décrit jusqu'ici. Cette solution élimine le dis- positif de mesurage proportionnel objet de l'invention, car on n'utilise alors que la partie de l'appareil qui fonctionne comme pompe à sirop autonome.
De ce qui précède, il ressort que l'invention concerne un système nouveau et utile, capable de distribuer des ouantités proportionnelles d'eau gazeuse et de sirop, ce système étant simple, de construction, d'entretien et d'une manoeuvre économiques. Il incorpore de nouveaux dispositifs et combinai- sons d'organes qui reposent sur des applications hydraulicues encore inconnues dans la branche. On a également envisagé et décrit certaines modifications de l'invention.
Il va de soi que l'on peut apporter encore d'autres modifications, notamment par la substitution de moyens techni- ques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de la. présen- te invention.