EP4178727A1 - Distributeur automatique de produits fluides contenus dans des cartouches, cartouche, buse d'éjection et procédé de mise en oeuvre - Google Patents

Distributeur automatique de produits fluides contenus dans des cartouches, cartouche, buse d'éjection et procédé de mise en oeuvre

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Publication number
EP4178727A1
EP4178727A1 EP21740098.5A EP21740098A EP4178727A1 EP 4178727 A1 EP4178727 A1 EP 4178727A1 EP 21740098 A EP21740098 A EP 21740098A EP 4178727 A1 EP4178727 A1 EP 4178727A1
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EP
European Patent Office
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cartridge
cartridges
ejection
nozzle
product
Prior art date
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Pending
Application number
EP21740098.5A
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German (de)
English (en)
Inventor
Christophe HORVATH
Adrien Plecis
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Linkedtech
Original Assignee
Linkedtech
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B05B1/262—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors
    • B05B1/265—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with means for mechanically breaking-up or deflecting the jet after discharge, e.g. with fixed deflectors; Breaking-up the discharged liquid or other fluent material by impinging jets with fixed deflectors the liquid or other fluent material being symmetrically deflected about the axis of the nozzle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B05B11/01—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use characterised by the means producing the flow
    • B05B11/10—Pump arrangements for transferring the contents from the container to a pump chamber by a sucking effect and forcing the contents out through the dispensing nozzle
    • B05B11/1001—Piston pumps

Definitions

  • the invention relates to an automatic dispenser for fluid products contained in cartridges, in particular for the extemporaneous and personalized preparation of a mixture of products from several cartridges, for example, but not exclusively, in the field food supplements.
  • the invention also relates to a cartridge and to an ejection nozzle allowing ejection of the product while the cartridge is substantially horizontal, as well as to an implementation method.
  • Health and cosmetics manufacturers tend more and more to favor the personalization of products according to the end user. This trend is for example observed for the preparation of pharmaceutical treatments specifically adapted to the patient according to his sex, his age, his genetic heritage, and the specificities of his disease, such as his cancer or the viral strain.
  • automatic dispensers comprising at least two cartridges of different components and a mechanical (syringe-pusher type) or pneumatic pumping mechanism.
  • the patent document FR3044219 describes an automated device comprising a control interface controlling syringe pumps causing the injection of the contents of the syringes into flexible tubes joining in a mixing zone consisting of a connector with several inlets, connected to an ejection cone for the cosmetic composition thus prepared.
  • a cartridge with a volume of 100 mL generally has a minimum diameter of 40 mm and more generally a value close to 50 mm. Assuming that the exit is on the rim of the cartridge, this implies that the exits are on a 50mm diameter in a 6-round barrel configuration.
  • a barrel configuration allows outputs on a circle of approximately 65 mm in diameter.
  • a small glass has a diameter of approximately 5 to 6 cm. It then becomes essential to use a tip if you want to put more than 6 cartridges in the device.
  • a mouthpiece adds dead volume which can be a source of error due to the drying of the liquid.
  • the cylindrical form factor of the cartridges is as limiting with the concept of document WO2016090235, as with the machine of document US10022741. Indeed, in the concept of the document WO201 6090235, if one wished to increase the number of cartridges beyond three, one would necessarily end up with a machine which would no longer resemble a water bottle, and one would then lose the mobility aspect which is one of the objectives of this document. This is even more problematic in the case of the machine of document US10022741 which uses cartridges of greater capacity.
  • the vertical barrel configuration described in these two documents requires loading either from above, in which case it is necessary to move the entire mechanical block located above the cartridges, or from the side, in which case it It is necessary either to provide a cover that goes all the way around the device in order to be able to change all the cartridges, or to provide a sliding cylinder which necessarily leads to a loss of precision in the positioning of the cartridges.
  • the vertical barrel configuration is essential to allow localized distribution of the products contained in the cartridges. Indeed, this arrangement makes it possible to position the outlets of each cartridge against each other, so that the products fall into a zone of restricted perimeter. Thus, the user can, as explained in the document US10022741, place his fingers under the cartridges to collect the dispensed cosmetic products.
  • the invention therefore aims to provide an economical vending machine (that is to say capable of using identical cartridges), compact (that is to say of low impasto) while being capable of holding many cartridges (i.e. at least six), large capacity (i.e. at least 100 millilitres) to be able to dispense many different combinations of fluid products, without having to change cartridges every day, versatile (i.e. capable of safely dispensing products likely to present inhomogeneities - sedimentation or supernatant), limiting waste, all in a restricted dispensing area and with precise dosing by a reproducible mechanical action of the dispenser on the cartridges.
  • Another objective is to facilitate maintenance and repair of the dispenser by promoting direct access to the various parts, in particular to the engine and to the transmission mechanism, without having to dismantle the cartridges and their support.
  • the cartridges are also offset axially, either structurally or functionally, that is to say during their activation, so that their outlet is arranged above a container, which allows dispensing in a restricted area, in particular in a container of 6 cm in diameter, which is a conventional glass diameter.
  • This arrangement also allows direct access to the cartridges and front loading, which is a very important ergonomic advantage, in particular when the cartridges are changed by a non-professional.
  • This organization of the cartridges also makes it possible to provide for the mechanism for actuating the cartridges to be arranged behind the cartridges, and therefore directly accessible by a rear cover, which facilitates its maintenance.
  • the distributor according to the invention is therefore simple, economical, of low impasto and versatile.
  • the subject of the invention is an automatic dispenser for fluid products contained in cartridges, the dispenser comprising: a frame provided with N slots each having a longitudinal axis, N being an integer greater than or equal to 2, the slots being intended to receive, in use, the product cartridges each provided with a reservoir and a mechanical metering pump that can be activated in an axial direction of actuation and provided with a product ejection orifice; a cartridge actuation system comprising: * a motor capable of generating an actuating force for the mechanical cartridge metering pump;
  • a selective transmission mechanism capable of selectively transmitting the force generated by the motor to at least one of the mechanical metering pumps of the cartridges; a housing for a removable container intended to receive the fluid products contained in the cartridges housed in the N slots and actuated by the selective transmission mechanism; characterized in that the longitudinal axes of the N slots are arranged substantially horizontally, with reference to the direction of earth's gravity, and in a stepped manner, so that the cartridges are, in use, parallel to each other and to the longitudinal axes of the slots, but staggered along their longitudinal axes so that a cartridge above a cartridge below overhangs it sufficiently so that the ejection port of the cartridge above projects longitudinally beyond the cartridge below - below and either directly above the housing for the removable container.
  • fluid product any product that can be dispensed by a mechanical metering pump fitted to the cartridges.
  • the N slots can be fixed and offset so that the cartridges are offset along their longitudinal axes in the activated position or in the inactivated position;
  • the N slots can be aligned on a plane in the rest position in which no cartridge is activated, the N slots being mounted to slide relative to the chassis along their longitudinal axis, and each connected to a translation movement mechanism , the dispenser being programmed to selectively activate the mechanism for moving the location of a cartridge to be activated to shift it until the cartridge ejection port longitudinally projects a cartridge below and is at the verticality of the removable container;
  • the longitudinal axis of the N slots may have an angle of inclination of between -20° and +20° with respect to the horizontal, preferably between -15° and
  • each of the N cartridge slots can include a polarizer arranged so that, when a cartridge is inserted into a slot, the product ejection orifice of its metering pump is oriented towards a center of the slot for a removable container, at an angle with the direction of terrestrial gravity comprised between 0° and 80°, preferably between 20° and 65°, advantageously between 30° and 45°;
  • each cartridge slot can be provided with a product cartridge whose metering pump comprises an ejection nozzle having a tapered product ejection portion flared outwards;
  • the ejection nozzle may include a product retarder in the flared end portion
  • the retarder can be a cone converging towards the outside of the nozzle and held in the nozzle and at a distance from the walls of the nozzle by support tabs;
  • the transmission mechanism may include: a transmission member; an actuating member; and
  • N clutch mechanisms each comprising a clutch member reversibly activatable by a linear actuator, each clutch mechanism being arranged to couple or uncouple the transmission member and the actuating member; a central unit programmed to selectively actuate each linear actuator according to a determined preparation instruction of a mixture; and or
  • the transmission member may be a toothed transmission wheel connected to a rotary output shaft of the motor, the N cartridge slots being arranged on either side of the actuating member, each cartridge location being provided with: an actuating member comprising a cylindrical cam provided on the one hand with a toothed drive wheel and on the other hand a follower member connected to an actuation piston in translation of the cartridge; and a clutch mechanism comprising:
  • a toothed clutch wheel mounted to move between an engaged position in which the toothed clutch wheel engages in the toothed wheel for driving the cam and in the toothed wheel for transmitting the engine, and a disengaged position, in which the clutch toothed wheel is disengaged from the engine transmission toothed wheel;
  • the invention also relates to a cartridge of fluid product for a previous dispenser, the cartridge comprising a reservoir of product and a mechanical pump provided with a product ejection orifice, said mechanical pump further comprising a nozzle ejection having a tapered and outwardly flared product ejection portion.
  • the ejection nozzle may include a product retarder in the flared end portion
  • the retarder is a cone converging towards the outside of the nozzle and held in the nozzle and at a distance from the walls of the nozzle by support tabs;
  • the cartridge may include an indication of placement height in the dispenser
  • the cartridge may include a polarizer capable of cooperating with a polarizer of a location to orient the cartridge around its longitudinal axis; and or
  • the cartridge may include: a fluid product reservoir provided with a mechanical metering pump that can be activated in an axial direction of actuation and having a product ejection orifice, and a rigid casing for protecting the reservoir and the pump, the rigid casing comprising an orifice outlet intended to be connected with the ejection orifice of the pump, and at least one actuating orifice intended to receive, in use, an actuating member of the cartridge location, said at least one orifice actuation having a section smaller than a finger section of a three-year-old child.
  • the invention also relates to an ejection nozzle for a previous product cartridge, the nozzle comprising an ejection portion having a conical inner face and flared outwardly.
  • the ejection nozzle may further comprise a product retarder in the flared ejection portion; and or
  • the retarder can be a cone converging towards the outside of the nozzle and held in the nozzle and at a distance from the walls of the nozzle by support tabs.
  • the invention also relates to a method for implementing the previous dispenser, in which: the dispenser is placed on a flat surface; a cartridge is arranged in each slot, such that the cartridges containing the least viscous products are arranged in the slots closest to the housing for the removable container, and that the cartridges containing the most viscous products are arranged in the slots furthest in height from the housing for the removable container.
  • the method may comprise the steps a) In a first stage of locations, the distributor moves the location of each cartridge whose product enters into the determined composition by a distance such that its ejection orifice extends longitudinally beyond a cartridge located below and either directly above the removable container, then b) the dispenser actuates the cartridge(s) moved so as to eject the products which they contain towards the removable container; then c) the distributor actuates the displacement mechanisms to return the location of each cartridge having been actuated to the rest position d) the distributor repeats steps a) to c) stage by stage of locations until all the cartridges whose product enters into the determined composition have been activated.
  • FIG. 1 a schematic perspective view of a first embodiment of a vending machine according to the invention, in the closed position;
  • FIG. 2 a schematic perspective view of the dispenser of FIG.
  • FIG. 3 a schematic side view of the dispenser of Figure 2, whose cartridge being changed has been inserted in the position of use, and of which a side cover has been removed to show the arrangement of the cartridges according to the invention ;
  • FIG. 4 a schematic view of a variant arrangement according to the invention in which the slots are elongated, but present a small angle with the horizontal;
  • FIG. 5 a schematic front view of the dispenser of FIG. 3, showing that the cartridges are pivoted on themselves so that their product ejection orifice is directed towards a median plane of the dispenser;
  • FIG. 6 a schematic bottom view of the dispenser of FIG. 3, showing that in this first embodiment, the cartridges are axially offset from one stage to another, same rest position;
  • FIG. 7 a schematic front view of an arrangement according to the invention with eight cartridges arranged in twos on four levels and forming two identical columns;
  • FIG. 8 a schematic top view of the impacts of drops in a container receiving the products of the cartridges of the arrangement of FIG. 7;
  • FIG. 9 a schematic front view of an arrangement according to the invention with ten cartridges arranged in a cluster on four levels;
  • FIG. 10 a schematic top view of the impacts of drops in a container receiving the products of the cartridges of the arrangement of FIG. 9;
  • FIG. 1 1 a schematic perspective view of an embodiment of a cartridge for the implementation of the dispenser according to the invention
  • FIG. 12 a schematic perspective view of the mode of actuation of an alternative embodiment of cartridge usable in the dispenser according to the invention
  • FIG. 13 a schematic perspective view of a first embodiment of an ejection nozzle according to the invention for implementing the dispenser according to the invention
  • FIG. 14 a schematic perspective view of an ejection nozzle according to the first embodiment of the invention, the nozzle comprising a flow rate retarder;
  • FIG. 15 a diagrammatic view in longitudinal section of the ejection nozzle of FIG. 14 illustrating the path taken by the fluid product during ejection;
  • FIG. 16 a schematic rear view of an exemplary embodiment of a cartridge actuation system, in which the transmission member, the actuating members and the clutch mechanisms comprise toothed wheels;
  • FIG. 17 a schematic perspective view of a second embodiment of an automatic dispenser according to the invention, in which the cartridges are aligned axially in the rest position, that is to say when they are not actuated;
  • FIG. 18 a schematic perspective view of the second embodiment of an automatic dispenser of FIG. 17, in the activation position of a cartridge, in which said cartridge is offset axially with respect to the other non-actuated cartridges;
  • FIG. 19 a schematic perspective view of a second embodiment of an ejection nozzle according to the invention for implementing the dispenser according to the invention
  • FIG. 20 a schematic view in perspective and in section of the ejection nozzle of FIG. 19;
  • FIG. 21 a schematic front view, in the use position, of the second embodiment of an ejection nozzle according to the invention.
  • FIG. 22 a schematic perspective view of a cartridge in the position of use and equipped with the second embodiment of the ejection nozzle according to the invention for the implementation of the dispenser according to the invention.
  • Figures 1 to 3 illustrate a first embodiment of a vending machine 100 according to the invention.
  • the distributor 100 comprises an outer casing 10 in which there is a frame 20 provided with N slots E each having a longitudinal axis Y, N being an integer greater than or equal to 2.
  • N is an integer greater than or equal to 2, but of course, the interest of the invention is to provide more cartridge slots to be able to use more different products and to allow the dispensation of many more combinations of mixtures.
  • N is an integer which can be greater than or equal to at least 6, advantageously at least 8, even advantageously at least 10.
  • the frame comprises a compartment formed by compartments constituting the slots E.
  • This locker can be an integral part of the frame or be attached to the frame.
  • Each location E is intended to receive, in use, product cartridges 200 that can be operated mechanically, such as those illustrated in Figures 11 and 12.
  • each cartridge 200-200 comprises a reservoir 201 -201' and a mechanical metering pump 202-202' activatable in a substantially horizontal axial direction of actuation XX, and provided with a product ejection orifice 203-203'.
  • a cartridge according to the invention comprises a reservoir of fluid product provided with a mechanical metering pump making it possible to dispense a known dose by a mechanical action on the reservoir (a relative pressure between tank and pump).
  • the cartridge may further comprise a rigid casing in which the fluid reservoir equipped with the metering pump is located, the casing comprising actuating orifices each intended to receive, in use, a actuation carried by the automatic distributor to press the tank against the pump and control the ejection of product.
  • the dispenser 100 also comprises an actuation system 30 for the cartridges, comprising a motor 31 capable of generating an actuation force for the mechanical metering pump 202 of the cartridges 200, and a selective transmission mechanism 32 capable of selectively transmitting the force generated by the motor to at least one of the mechanical metering pumps 202 of the cartridges 200.
  • an actuation system 30 for the cartridges comprising a motor 31 capable of generating an actuation force for the mechanical metering pump 202 of the cartridges 200, and a selective transmission mechanism 32 capable of selectively transmitting the force generated by the motor to at least one of the mechanical metering pumps 202 of the cartridges 200.
  • the dispenser 100 also comprises a housing 40 for a removable container 41 intended to receive the fluid products contained in the cartridges 200 housed in the N slots E and actuated by the selective transmission mechanism 32.
  • the distributor 100 according to the invention also comprises an interface
  • this interface 50 is a touch screen carried by a pivoting cover of the outer casing 10.
  • the N slots E are arranged substantially horizontally, with reference to the direction of earth's gravity.
  • the slots E are substantially horizontal in the use position, that is to say in the position for dispensing the products contained in the cartridges housed in the slots E.
  • substantially horizontal it is understood that the projection Eh on a horizontal plane H1 of the slots E is much greater than the projection Ev on a vertical plane VI of the slots E, the latter possibly being zero.
  • the longitudinal axis Y of the N slots E has an angle of inclination a of between -20° and +20° with respect to the horizontal H, preferably between -15° and +15°, advantageously between -10° and +10°.
  • Tilting the pump cartridge upwards directs the bubbles towards the pump so that they are evacuated immediately in the first doses. This can be taken into account in an initialization step.
  • the slots E are arranged in a stepped manner so that the cartridges are superposed and distributed over several floors. This distribution can be done on one or more columns as shown in figure 7, or in a cluster, as shown in figure 9.
  • the N slots E are fixed relative to the chassis and they are offset along their longitudinal axes YY so that the cartridges are offset along their longitudinal axis (XX) in the activated position (i.e. when cartridges are actuated) or in the inactivated position (i.e. when no cartridge is actuated).
  • the cartridges are parallel to each other and parallel to the longitudinal axes YY of the slots, but offset along their longitudinal axes XX, by a distance DI such that a cartridge 200B (respectively 200C) located above a cartridge 200A (respectively 200B) located below overhangs the cartridge located below sufficiently so that the ejection orifice of the cartridge 200B (respectively 200C) located above projects longitudinally from the cartridge 200A (respectively 200B) located below and either plumb with the removable container 41 .
  • the distance DI must be greater than half the maximum diameter of the outlet jet of the cartridge, this diameter being essentially defined by the shape of the ejection orifice or of the nozzle when the latter is provided with one.
  • the number N of cartridge slots can be between 6 and 15, preferably between 8 and 12, while maintaining a limited impasto of the machine.
  • the number of slots is then rather limited by the cost and size of the components of the actuation system (motor, number of actuators, powerful power supply, etc.), especially if the distributor is intended for domestic use.
  • each cartridge 200 is circumscribed in a cylinder with a diameter of 47 mm (radius 23.5 mm), the two columns are separated by 52 mm and two successive rows are separated by 50 mm (from center to cartridge center), the offset between two rows being 1 8mm.
  • each cartridge 200 is circumscribed in a cylinder with a diameter of 47 mm (radius 23.5 mm), the two columns are separated by 59 mm and two successive rows are separated by 62 mm (from center to cartridge center), the offset between two rows being 16 mm.
  • the elongated arrangement of the cartridges also allows direct access to the cartridges and front loading by lifting the cover 11.
  • the invention provides a reversible locking system between a loading position in which it makes it possible to withdraw and insert a cartridge in its housing, and a position of use in which it maintains the pump when the actuation system actuates the pump by applying a stress against the reservoir.
  • Each slot E comprises, on the front panel, a cartridge inlet port and a pivoting stop 21 between a loading/unloading position of the cartridge in which the flap 21 is retracted to release the inlet orifice and the sliding of the cartridge into or out of the slot E (see the flap 21a and the cartridge 200 being loaded in FIG. 2), and a position of use in which the flap 21 bears against the mechanical pump 202 of the cartridges.
  • the pivoting flap is advantageously common to all the slots E of the same floor.
  • the front cover 11 may itself comprise, on its inner face (not visible in FIG. 2), pump stops which are in contact with the pumps of the cartridges. These two configurations can be combined, to which case the stops are applied against the shutters, which makes it possible to reinforce them.
  • the shutters are also connected to one or more return springs to prevent a shutter from remaining in the open position inadvertently. The return spring then allows the return of the shutter against the pump or pumps and the actuation of the locking system of the shutters in this position (for example by positioning them behind a stop).
  • the cartridges are oriented around their longitudinal axis XX, such that their ejection orifice is directed towards a center of the housing 40 for a removable container 41 .
  • This makes it possible to reduce the distance between the ejection orifices of two cartridges of the same stage and reduces the necessary width of the container 41 .
  • each of the N cartridge slots E comprises a polarizer arranged so that, when a cartridge is inserted into a slot, the product ejection orifice of the cartridge metering pump is oriented towards a center of the housing for a removable container, at an angle b with the direction of earth's gravity comprised between 0° and 80°, preferably between 20° and 65°, advantageously between 30° and 45°.
  • the corrector can be obtained thanks to a particular shape of the cartridge, and therefore of the slots E, as illustrated below.
  • the ejection orifices 203 are axially offset along the axis XX of the cartridges located between two different floors, and they are close together within the same floor, thanks to the orientation of each cartridge towards a median plane Pm of the dispenser 100, that is to say towards a center of the housing 40 for the removable container 41 . This ensures that all the product jets are directed towards the container, which limits the risk of a jet landing outside the container.
  • Figures 7 to 10 illustrate the advantage of directing the ejection orifices of the cartridges towards the center of the slot 40 and therefore towards the center of the removable container 41 .
  • the cartridges are organized on 4 levels each having two cartridges.
  • the different levels of cartridges have an offset allowing the jet from an upper cartridge to pass in front of the lower cartridge and to land unobstructed in the container.
  • the cartridges advantageously include an indication of placement height in the slots E of the dispenser (more precisely an indication of placement height in the compartment part) so as to allow the user to respect the privileged location and to limit splashing.
  • the cartridges comprise an electronic chip readable by the distributor, the latter warning the user of the incorrect positioning of the cartridge if the height information stored in the chip is incompatible with the location E chosen by the user. .
  • the housing 40 is slightly offset so that when the container is in place to receive the products, the most viscous products fall onto the base of the container and the less viscous products fall onto the inclined edges. container, further reducing the risk of splashing.
  • the jets J200D, J200C and J200 B originating respectively from the highest cartridges 200D, 200C and 200B have landed on the bottom 41a of the container 41 .
  • the latter is advantageously chosen to have a rim forming an angle of less than 45° with respect to the vertical so that the jet lands with a low angle of incidence and does not rebound by splashing.
  • Figure 9 illustrates an embodiment comprising ten cartridges arranged in a cluster, in which it is possible to put two or three cartridges per row. In this scenario with four floors, the rows of three cartridges cannot be placed either at the very top or at the very bottom, because the jets would then no longer be above the container.
  • the cartridges are not oriented in the same way, in the sense that the ejection orifices form different angles with the vertical (that is to say the direction of earth's gravity in the position of use).
  • the cartridges 200B1 and 200C1 arranged plumb with the median plane of the container 41 have an angle b of zero orientation
  • the cartridges J200A, J200B, J200 C and J200D offset with respect to the median plane of the container 41 have a orientation angle b of 45° in the example. This makes it possible to ensure good aiming of the jets J200B1 and J200B2 at the center of the container 41 .
  • Row 1 is the lowest and row 4 is the highest.
  • the jets J200D from the highest cartridges 200D have landed on the bottom 41a of the container 41.
  • the J200C and J200 B jets from the 200C and 200B cartridges respectively landed on the bottom 41 a and on the edges of the container 41 .
  • the J200A jets from the lowest 200A cartridges landed on the inclined edge 41b of the container 41 .
  • Figure 1 1 illustrates an advantageous embodiment of a product cartridge for the implementation of the automatic dispenser according to the invention.
  • the cartridge 200 is cylindrical and advantageously has a non-circular section allowing a keying function for the arrangement described in Figures 5 and 6.
  • the cartridges 200 have the shape shown and a capacity of 100 mL (see the first embodiment example given above), and have dimensions such that each cartridge is circumscribed in a cylinder with a diameter of 47 mm (radius 23.5 mm), the liquid outlet will be on the edge at 28.5 mm from the central axis. If the cartridges 200 are arranged in the device with an angle b of 30° relative to the vertical, the outlet orifices of two cartridges of the same row are separated by 23.5 mm, which makes it possible to have the liquid which falls into a 60mm container.
  • the ejection of the product from the cartridge can be obtained by pushing on the reservoir 201, so that the pump 202 bearing against the frame of the distributor (in particular against the pivoting stop flap 21) is actuated and that fluid product is ejected.
  • the cartridges 200' are similar to the cartridges described in patent application FRI 914673. They comprise a reservoir 201' of fluid product provided with a mechanical pump 202' that can be activated in an axial direction, and a rigid casing 204' comprising at least one actuating orifice 205' intended to receive, in use, an actuating rod 35c (also called “piston” hereinafter) carried by the actuating system 30 to operate the mechanical pump.
  • actuating rod 35c also called “piston” hereinafter
  • the actuating orifice 205' has a section smaller than the section of a finger of a three-year-old child, which prevents him from pressing on the reservoir with his fingers, even when these are thin, and to manually trigger the delivery of product contained in the reservoir.
  • the metering pump 202-202 ' Regardless of the type of cartridge used (with or without rigid protective casing), the metering pump 202-202 'preferably comprises an ejection orifice 203-203' provided with a nozzle of ejection 300 making it possible to reduce the speed of ejection of the product when it comes out of the cartridge.
  • FIG. 1 A first embodiment of preferred ejection nozzle according to the invention is illustrated in Figures 1 3 to 15.
  • the nozzle 300 has a longitudinal body allowing its insertion into the ejection orifice of the pump 202 of the cartridge 200.
  • the nozzle 300 has a product inlet portion 301 and a product ejection portion 302, the inner surface 302a of which is tapered and flared outwards, which reduces the product ejection speed to constant flow, and allows good accuracy of aiming dispensing of the product by gravity into the container 41 .
  • conical it is meant that the ejection portion has a generally conical shape, that is to say that it is inscribed in a cone.
  • a cone is therefore a volume generated by a rectilinear or curvilinear straight line passing through a fixed point, at least virtual (that is to say in the extension of the real volume of the ejection portion), and of which the base, i.e. the shape of the end section of the ejection portion, is a closed curve.
  • This curve can be substantially circular, as in the embodiment of Figures 13 to 15, or oblong, as in the embodiment of Figures 19 to 22.
  • the nozzle may comprise an inlet portion 301 15 mm long, with an inside diameter of 3 mm and an inside diameter of 2 mm at the passage 305 connecting the two inlet 301 and ejection 302 portions.
  • the ejection portion 302 is 15 mm long, and has an inside diameter of 5 mm at the passage 305 and an inside diameter of 5.5 mm at the outlet.
  • the ejection nozzle further comprises a product retarder 303 in the flared end portion 301.
  • the retarder 303 is a cone converging towards the outside of the nozzle and held in the nozzle and at a distance from the inner wall 301b of the nozzle by support tabs 304.
  • the volume of the retarder depends on the fluid which must be ejected. Indeed, the more the retarder has a contact surface with the fluid, the more it tends to retain its flow by surface tension forces, and can therefore distort the volume of product actually ejected. Thus, the more viscous a fluid, the less volume the retarder must have that exceeds its base 303a. The retarder can then have the shape of a simple disc. In some cases, the fluid is so viscous that a retarder is useless or even harmful.
  • the contact surface when the fluid is very low in viscosity, the contact surface must be increased to slow down the fluid, in combination with the base 303a and the flared surface 302a.
  • the nozzle 300 according to the invention has very little harmful influence on the dead volume. Indeed, this nozzle is inserted into the outlet orifice 203 of the pump, which reduces the volume of this orifice 203, so that the "dead" volume added by the nozzle has been largely compensated for by the volume removed in the pump nozzle. The increase in dead volume therefore remains measured (less than 50%). The nozzle therefore has many more advantages by slowing down the fluid so that it falls vertically by gravity into the removable container 41 .
  • the product inlet portion 301 has an inner surface 301 a that is conical and slightly convergent towards the product ejection portion 302. This arrangement is necessary when the nozzle is manufactured by injection for allow demoulding. In this case, it is therefore appropriate to limit this angle of convergence as much as possible to allow effective demolding while limiting the acceleration of the product. In any case, this acceleration is very much lower than the deceleration obtained by the flared ejection part 302 of the nozzle.
  • the convergence of the inlet portion 301 can be completely zero.
  • the nozzle 300 advantageously comprises an additional fixing means 306 on the cartridge.
  • This is particularly advantageous when the cartridge comprises a rigid protective casing, because this makes it possible to ensure that the nozzle is held against the casing, and therefore allows regularity and reproducibility of sighting of the product in the container 41 .
  • this additional fastening means is
  • 306 is an elastic tongue intended to be blocked between the ejection orifice of the pump 202 and the rigid casing 204'.
  • the mechanism implemented to selectively actuate the cartridges is complex and very aesthetic, so that it is possible, by providing a transparent inspection cover, to show this mechanism, like a transparent watch which reveals its mechanism.
  • the actuation system is advantageously a system in accordance with that described in patent application FR2000302, one embodiment of which is described below.
  • the actuation system comprises a motor 31 provided with a rotary output shaft 31a capable of generating an actuation force for the mechanical metering pump 202 of the cartridges 200, and a mechanism for selective transmission 32 capable of selectively transmitting the force generated by the motor to at least one of the mechanical metering pumps 202 of the cartridges 200.
  • the transmission mechanism 32 comprises: a transmission member 34, constituted in the embodiment by a gear secured to the shaft 31a of the motor 31 (shown in dotted lines in Figure 16), the gear 34a being meshed with a succession of flat toothed wheels 34b meshed with each other; an actuating member 35 comprising a toothed wheel 35a fixed to a cylindrical cam 35b (shown in dotted lines in FIG. 16 because it is arranged behind the toothed wheel 35a) intended to cooperate with a follower member connected to a piston cartridge compression; and
  • clutch mechanisms 36-36' each comprising a clutch member 36 (here a toothed wheel) reversibly activatable by a linear actuator 37, each clutch mechanism being arranged so as to couple or uncouple the clutch member transmission 34 and the actuator 35.
  • the gear 34a connecting the motor shaft to the succession of toothed wheels 34b is advantageously provided with a thumbwheel system capable of measuring the speed of the motor in order to allow the speed of the motor to be regulated. here if necessary.
  • the distributor also comprises a central unit programmed to selectively actuate each linear actuator 37 according to a determined preparation instruction of a mixture collected via the interface 50 or via a Internet connection.
  • FIG. 16 illustrates an advantageous embodiment which makes it possible to obtain a compact actuation system, since it is shallow, but extends over the height of the distributor.
  • the motor 31 is provided with a member 34 for transmitting the force generated by the motor with N actuating members 35 of the mechanical cartridge metering pump.
  • the dispenser comprises as many actuating members 35 as there are slots for product cartridges.
  • the distributor also comprises N clutch mechanisms 36 (that is to say as many as slots for product cartridges), each comprising a clutch member reversibly activatable by an actuator linear 37.
  • Each clutch mechanism 36 is arranged to couple or uncouple, directly or indirectly, the transmission member 34 and an actuating member 35.
  • a linear actuator is a mechanical actuator capable of generating a linear, that is to say non-circular, force.
  • a linear actuator within the meaning of the present invention has insufficient power to directly actuate the mechanical metering pump of the cartridges.
  • a linear actuator 37 is preferably an electromagnet with a plunger core, more commonly called a solenoid by abuse of language.
  • solenoid will therefore be understood, in the present description, as an electromagnet with a plunger core which is an assembly comprising a coil of electrically conductive wire and a ferromagnetic rod, therefore magnetizable, slidably mounted in the axis of the coil to be moved in translation according to the current flowing in the coil.
  • the dispenser comprises a central unit (not shown) programmed to selectively actuate the solenoid 37 of each cartridge slot according to a determined preparation instruction for a mixture.
  • the transmission member is a succession of toothed transmission wheels 34 connected to the rotary output shaft 31a of the motor, and the N cartridge slots are arranged on either side of the succession of toothed transmission wheels 34b.
  • Each cartridge slot is provided with an actuating member 35 comprising a toothed drive wheel 35a secured to a cylindrical cam 35b (shown in dotted lines in Figure 16 because arranged behind the toothed wheel 35a), by example a helical cam, resting against a follower member (not visible in the figure) connected to a piston (not visible in the figure) for actuating the cartridge in translation.
  • actuating member 35 comprising a toothed drive wheel 35a secured to a cylindrical cam 35b (shown in dotted lines in Figure 16 because arranged behind the toothed wheel 35a), by example a helical cam, resting against a follower member (not visible in the figure) connected to a piston (not visible in the figure) for actuating the cartridge in translation.
  • Each cartridge slot is also provided with a clutch mechanism which comprises a toothed clutch wheel 36 mounted to move between an engaged position and a disengaged position.
  • the clutch toothed wheels 36 'to the right of the figure are in the engaged position, that is to say they are meshed with a transmission toothed wheel 34b and a toothed wheel d drive 35a, and the clutch toothed wheels 36 on the left of the figure are in the disengaged position, that is to say they are disengaged from the corresponding transmission toothed wheel 34b.
  • the clutch mechanism also includes a solenoid 37 arranged to control movement of the clutch toothed wheel by means of a lever 37a between the engaged position and the disengaged position.
  • the toothed drive wheel 35a being secured to the cylindrical cam (not visible in the figure), the latter also begins to rotate, so that the cam follower slides in translation relative to the frame and to the cartridge slot E.
  • the cam follower being integral with a piston, the latter also slides and presses against the bottom of the tank 201 by applying pressure substantially horizontal, thus crushing the pump 202 against the pivoting stop flap 21 to eject a dose of product.
  • the distributor can advantageously provide a reduction system to accelerate or, on the contrary, reduce the speed of rotation of the toothed drive wheel 35a of the cam relative to the toothed transmission wheel 34b of the motor 13
  • the solenoids of each location can be controlled independently of each other by the central unit of the dispenser, so that each cartridge can be engaged or disengaged independently of the others.
  • the actuation system described therefore allows selective actuation of the cartridges.
  • it is compact and it can be arranged entirely at the rear of the dispenser, which makes it directly accessible thanks to a removable rear cover. It is then not necessary to disassemble the rest of the distributor (chassis, cartridge slots and cartridges, etc.) to access the system and maintain or repair it.
  • FIG. 17 illustrates a second embodiment of an automatic dispenser according to the invention, in which the cartridges are aligned axially in the rest position, that is to say when they are not actuated.
  • the N slots E are aligned on a plane PI.
  • the invention provides that the cartridge slots are moved in front be activated.
  • the N slots E are slidably mounted relative to the chassis along their longitudinal axis Y, and each connected to a translation movement mechanism 38: in FIGS. 17 and 18, the slot E200A is connected to a displacement mechanism 38A, the location E200B is connected to a displacement mechanism 38B, and the location E200C is connected to a displacement mechanism 38C.
  • the first floor slots E can be fixed, which saves cost and energy. In this case, they must be arranged so that the ejection orifice 230 of the cartridges they contain is located above the container (not necessarily strictly above the center to allow the ejection of the product contained in upper stage cartridges).
  • the distributor is programmed to selectively activate the movement mechanism (here 38B) of the location (here E200B) of a cartridge (here 200B) to be activated to shift it by one DI distance ( Figure 1 8) sufficient for the ejection orifice 230 of the cartridge 200B longitudinally exceeds the cartridge located below and is plumb with the removable container.
  • the displacement distance DI must be greater than half the maximum diameter of the cartridge outlet jet, this diameter being essentially defined by the shape of the ejection orifice or of the nozzle when the latter is provided with one. .
  • the cartridges are moved and activated stage by stage to save time, and not location by location.
  • the cartridges of the same stage can be actuated at the same time, then replaced in the rest position, that is to say aligned on the plane PI.
  • the implementation of the second embodiment is as follows: a) In a first stage of slots E, the distributor moves, the location E of each cartridge 200B whose product enters into the determined composition by a distance DI such that its ejection orifice 203 extends longitudinally beyond a cartridge located below 200A and is plumb with the removable container 41, then b) the distributor actuates the moved cartridge or cartridges so as to eject the products they contain towards the removable container 41; then c) the distributor actuates the displacement mechanisms to replace the location E of each cartridge having been actuated in the rest position.
  • the distributor then repeats steps a) to c) stage by stage of slots E until all the cartridges whose product enters into the determined composition have been actuated.
  • This embodiment makes it possible to avoid an increase in the impasto of the dispenser when it is chosen to increase the number of stages of cartridges. We are then limited only by the height of the distributor which must remain reasonable if it is a distributor for domestic use.
  • the automatic dispenser may further comprise a dose delivery control instrument making it possible to verify the actuation of each pump and/or to control the volume of fluid dispensed.
  • the control instrument making it possible to check the actuation of each pump is arranged so as to detect a stroke of the actuation member (of the cam or of the piston).
  • control instrument for controlling the volume of fluid dispensed can be arranged in the location 40 intended to receive the container 41, in particular under this container.
  • the central unit can be programmed to stop the distributor and require maintenance.
  • the central unit can be programmed to warn the manager of the machine.
  • the vending machine may also comprise an anti-crushing damper for the cartridge at each cartridge location.
  • this damper can be attached to the pivoting stopper flap and generate an alarm if it detects a strain greater than the strain received during normal activation of the cartridge ejection pump.
  • FIG. 19 A second embodiment of the preferred ejection nozzle according to the invention is illustrated in Figures 19 to 22.
  • the nozzle 400 has a longitudinal body allowing it to be inserted into the ejection orifice 203 of the pump 202 of the cartridge 200.
  • the nozzle 400 has a product inlet portion 401 and a product ejection portion 402 whose inner surface 402a is conical and flared outwards, which reduces the ejection speed of the product at flow rate. constant, and allows good aiming accuracy of product dispensation by gravity into the container 41 .
  • the nozzle 400 differs from the nozzle 300 by the shape of its ejection portion 402.
  • the end section 402b of the ejection portion is an oblong closed curve, it is that is, the shape of the end section 402b of the ejection portion 402 is inscribed in a virtual rectangle 402c.
  • this oblong shape is a rectangle with small sides rounded as a portion of a circle.
  • this shape could be elliptical, ovoid or polygonal, as long as the width L of the terminal section 402b is greater than its width
  • the oblong shape of the terminal section 402b has two small sides 402bl corresponding to the small sides 402cl of the virtual rectangle 402c, and two large sides 402b2 corresponding to the long sides 402c2 of the virtual rectangle 402c.
  • This oblong shape of the terminal section 402b at the outlet of the ejection portion 402 allows particularly effective use of the cartridges in the extended position according to the invention. In fact, in the position of use, illustrated in FIG.
  • the nozzle 400 of the cartridges seen from the front, is arranged so that a dose of product P flows into the ejection portion 402 of the nozzle along a first small flank 402bl a of the oblong shape of the ejection portion, leaving a free space 406 between the product P and a second small flank 402bl b opposite the first small flank 402bl a.
  • This free space 406 allows the air to invest the interior of the nozzle and prevents the product from being retained by capillarity in the ejection portion.
  • this free space allows the product drops to fall by gravity, in the direction G, when the cartridges are extended and their pump is actuated by the dispenser, while limiting the risk of product remaining completely or partially in the ejection portion and therefore promoting the reproducibility of the emission of product doses, even in small volumes.
  • This oblong shape of the ejection end of the nozzle is thus perfectly suited to the ejection of a dose of product by gravity, and therefore for the implementation of a dispenser of products according to the invention. in which the cartridges are in an elongated position.
  • This oblong shape of the ejection end of the nozzle therefore helps to allow dispensing by gravity in a restricted dispensing area and with precise dosing by a reproducible mechanical action of the dispenser on the cartridges, which is also intended to allow the characteristics of the product dispenser according to the invention.
  • the terminal section 402b at the exit of the ejection portion 402 is arranged so that the small sides 402bl of the terminal section 402b are one above the other with respect to the direction G of gravity, and that the large flanks 402b2 of the end section 402b are next to each other with respect to the direction G of gravity.
  • the length L of the ejection portion is parallel, in horizontal projection, to the direction G of gravity, and the width / is perpendicular, in horizontal projection, to the direction G of gravity.
  • the ejection nozzle further comprises a product retarder 403 at the entrance to the ejection portion 402.
  • the retarder 403 is a cap whose convex bulge is directed towards the product inlet portion 401 and the concave part is directed towards the outlet of the ejection portion 402.
  • the retarder 403 is held in the nozzle and at a distance from the inner wall 401b of the nozzle by support tabs 404.
  • the vending machine according to the invention is therefore capable of housing more than six different cartridges while limiting the impasto of the machine.
  • the elongated arrangement of the cartridges not only makes it possible to stack a large number of cartridges, but also to "spread out" the actuation system over the entire height of the dispenser, thus limiting the depth of said actuation system and therefore the impasto of the machine.
  • the proposed arrangement makes it possible not only to limit the impasto of the storage part of the cartridges, but also the impasto of the actuation part of the cartridges.
  • the vending machine according to the invention is also capable of dispensing several different combinations of fluid products each contained in a different cartridge, since it allows selective activation of the cartridges.
  • the dispenser according to the invention allows precise metering by a reproducible mechanical action of the dispenser on the cartridges.
  • the dispenser according to the invention is simple, economical and compact, that is to say of low impasto, while making it possible to offer a large number of products and combinations, all with high capacity cartridges.
  • the system according to the invention makes it possible to adapt to all mechanical metering pumps, in particular to the different stroke amplitudes necessary to actuate the pumps. Indeed, depending on the volume dispensed, the pumps have different actuation strokes. For example, for a given type of pump, a pump delivering a volume of 1 milliliter requires a stroke amplitude of 7.5 millimeters, while a pump delivering a volume of 2 milliliters requires a stroke amplitude of 12 millimeters.
  • the system according to the invention can therefore be easily dimensioned according to the dispensing volume of the pumps used.

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Abstract

L'invention concerne un distributeur automatique (100) de produits fluides contenus dans des cartouches, pouvant accueillir un nombre important de cartouches de grande capacité tout en ayant un empâtement limité. Le distributeur comprend : - un châssis muni de N emplacements (E) de cartouches (200A, 200B, 200C) de produits munies chacune d'un réservoir et d'une pompe doseuse; - un système d'actionnement (30) des cartouches comprenant : * un moteur (31) apte à générer une force d'actionnement de la pompe doseuse des cartouches; * un mécanisme de transmission sélectif (32) apte à transmettre sélectivement la force générée par le moteur à au moins une des pompes doseuses; - un logement pour un récipient amovible; les N emplacements (E) étant agencés substantiellement horizontalement et de manière étagée.

Description

DISTRIBUTEUR AUTOMATIQUE DE PRODUITS FLUIDES CONTENUS DANS DES CARTOUCHES, CARTOUCHE, BUSE D'ÉJECTION ET PROCÉDÉ DE MISE EN ŒUVRE
[0001 ] L'invention se rapporte à un distributeur automatique de produits fluides contenus dans des cartouches, en particulier pour la préparation extemporanée et personnalisée d'un mélange de produits à partir de plusieurs cartouches, par exemple, mais non exclusivement, dans le domaine des compléments alimentaires.
[0002] L'invention se rapporte également à une cartouche et à une buse d'éjection permettant une éjection du produit alors que la cartouche est substantiellement horizontale, ainsi qu'à un procédé de mise en oeuvre.
[0003] Les industriels de la santé et de la cosmétique tendent de plus en plus à favoriser la personnalisation des produits en fonction de l'utilisateur final. Cette tendance est par exemple observée pour la préparation de traitements pharmaceutiques spécifiquement adaptés au patient en fonction de son sexe, de son âge, de son patrimoine génétique, et des spécificités de sa maladie, tels que son cancer ou la souche virale.
[0004] Ce type de préoccupation concerne également le domaine des compléments alimentaires afin d'optimiser l'efficacité de ces compléments tout en limitant des effets négatifs et/ou des surdosages, et en adaptant en temps réel la composition de la solution aux besoins effectifs du patient ou du consommateur.
[0005] Afin de permettre une telle préparation personnalisée, il a déjà été proposé des distributeurs automatiques comprenant au moins deux cartouches de composants différents et un mécanisme de pompage mécanique (type pousse seringue) ou pneumatique.
[0006] Le document de brevet FR3044219 décrit un dispositif automatisé comprenant une interface de contrôle commandant des pousse-seringues provoquant l'injection du contenu des seringues dans des tubes flexibles se rejoignant dans une zone de mélange constituée d'un connecteur à plusieurs entrées, relié à un cône d'éjection de la composition cosmétique ainsi préparée.
[0007] Cependant, l'utilisation de pousse-seringues rend la machine très coûteuse, peu précise en termes de volume distribué, peu pratique pour changer les réservoirs de produits, et très encombrants, car il faut beaucoup de place pour permettre le recul des pistons. L'empâtement sur le support est donc très important.
[0008] Les documents US10022741 , NL1015747 et WO2016090235 décrivent deux distributeurs de produits dont les cartouches sont organisées sous forme d'un barillet vertical ou sensiblement vertical, c'est-à-dire que les cartouches verticales sont organisées en rond autour de l'axe vertical du récipient de dispense. Cette organisation présente l'inconvénient d'un facteur de forme peu avantageux : le distributeur se présente donc sous la forme d'un cylindre allongé verticalement, et dont le diamètre devient vite très important si l'on souhaite augmenter le nombre de cartouches ou leur volume.
[0009] En effet, une cartouche d'un volume de 100 mL fait en général 40 mm de diamètre minimum et plus généralement une valeur proche de 50 mm. Si l'on considère que la sortie est sur le bord de la cartouche, cela implique que les sorties sont sur un diamètre de 50 mm dans une configuration de barillet à 6 cartouches.
[0010] Avec 7 cartouches, une configuration barillet permet des sorties sur un cercle d'environ 65 mm de diamètre.
[001 1 ] Avec 8 cartouches, une configuration barillet permet des sorties sur un cercle d'environ 80 mm de diamètre.
[0012] Or, un petit verre présente un diamètre d'environ 5 à 6 cm. Il devient alors indispensable d'utiliser un embout si l'on veut mettre plus de 6 cartouches dans l'appareil. Cependant, un embout ajoute un volume mort qui peut être source d'erreur à cause du séchage du liquide. [001 3] Par ailleurs, le facteur de forme cylindrique des cartouches est aussi limitant avec le concept du document WO2016090235, qu'avec la machine du document US10022741 . En effet, dans le concept du document WO201 6090235, si l'on souhaitait augmenter le nombre de cartouches au-delà de trois, on aboutirait nécessairement à une machine qui ne ressemblerait plus à une gourde, et on perdrait alors l'aspect mobilité qui est l'un des objectifs de ce document. C'est encore plus problématique dans le cas de la machine du document US10022741 qui utilise des cartouches de plus grandes capacités.
[0014] Par conséquent, à empâtement équivalent, soit on privilégie le nombre de cartouches et on diminue leur taille (et donc leur capacité), comme dans le document WO2016090235, ce qui génère beaucoup de déchets et risque des erreurs de prescription, soit on privilégie la capacité des cartouches et on doit limiter leur nombre, éventuellement comme dans le document US10022741 en adaptant leur forme pour limiter les espaces entre les cartouches, ce qui diminue le nombre de combinaisons possibles et augmente les coûts de fabrication des cartouches.
[0015] D'autre part, la configuration en barillet vertical décrite dans ces deux documents nécessite un chargement soit par-dessus, auquel cas il faut déplacer tout le bloc mécanique situé au-dessus des cartouches, soit par le côté, auquel cas il faut soit prévoir un capot qui fait tout le tour de l'appareil pour pouvoir changer toutes les cartouches, soit prévoir un barillet coulissant ce qui entraîne nécessairement une perte de précision de positionnement des cartouches.
[0016] Enfin, on constate en pratique que tous ces distributeurs s'encrassent rapidement lorsque certains produits sont distribués, en particulier les produits comprenant des particules qui sédimentent (par exemple les compositions présentant par exemple des extraits de plantes). Cela aboutit au bouchage des buses, ce qui nécessite soit un entretien très régulier qui n'est généralement pas de la compétence de l'utilisateur, soit un mécanisme de nettoyage automatique complexe et coûteux. En outre, les particules qui sédimentent sont généralement indésirables et on souhaite éviter leur distribution, ce qui n'est pas possible avec les distributeurs précédents.
[0017] En revanche, ces distributeurs verticaux sont totalement insensibles au problème des produits comprenant des particules surnageantes, également indésirables généralement, car ces dernières se concentrent à l'opposé de la buse et ne risquent pas d'être expulsées par la buse, ni de la boucher.
[001 8] En outre, la configuration en barillet verticale est essentielle pour permettre une distribution localisée des produits contenus dans les cartouches. En effet, cet agencement permet de positionner les sorties de chaque cartouche les unes contre les autres, de sorte que les produits tombent dans une zone de périmètre restreint. Ainsi, l'utilisateur peut, comme expliqué dans le document US10022741 , placer ses doigts sous les cartouches pour recueillir les produits cosmétiques distribués.
[0019] L'invention a donc pour objectif de proposer un distributeur automatique économique (c'est-à-dire capable d'utiliser des cartouches identiques), peu encombrant (c'est-à-dire de faible empâtement) tout en étant capable de contenir de nombreuses cartouches (c'est-à-dire au moins six), de grande capacité (c'est-à- dire au moins 100 millilitres) pour pouvoir distribuer de nombreuses combinaisons différentes de produits fluides, sans avoir à changer les cartouches tous les jours, polyvalent (c'est-à-dire capable de distribuer sans risque des produits susceptibles de présenter des inhomogénéités - de sédimentation ou de surnageant), en limitant les déchets, le tout dans une zone de distribution restreinte et avec un dosage précis par une action mécanique reproductible du distributeur sur les cartouches.
[0020] Un autre objectif est de faciliter l'entretien et la réparation du distributeur en favorisant un accès direct aux différentes parties, en particulier au moteur et au mécanisme de transmission, sans avoir à démonter les cartouches et leur support.
[0021 ] L'une des idées à la base de l'invention est de proposer un agencement radicalement différent des cartouches en les allongeant, par rapport à la position d'utilisation. Ainsi, le corps des cartouches est essentiellement à l'horizontale, de sorte que les cartouches peuvent être organisées sur plusieurs niveaux de hauteur sans augmenter l'empâtement. Selon l'invention, les cartouches sont en outre décalées axialement, soit structurellement, soit fonctionnellement c'est-à-dire lors de leur activation, de sorte que leur sortie est agencée au-dessus d'un récipient, ce qui permet une distribution dans une zone restreinte, notamment dans un récipient de 6 cm de diamètre, qui est un diamètre de verre classique.
[0022] De cette manière, lorsque l'on augmente le nombre de cartouches, l'empattement de la machine sur le support n'augmente que très peu, et seule sa hauteur augmente sensiblement du diamètre d'une cartouche. On peut ainsi avoir jusqu'à 10 voire 15 cartouches de gros volume dirigées directement dans le récipient, ce qui permet d'obtenir un très grand nombre de combinaisons possibles.
[0023] Cette disposition permet en outre un accès direct aux cartouches et un chargement frontal, ce qui est un avantage ergonomique très important, en particulier lorsque les cartouches sont changées par un non professionnel. Cette organisation des cartouches permet également de prévoir que le mécanisme d'actionnement des cartouches soit agencé derrière les cartouches, et donc directement accessible par un capot arrière, ce qui facilite son entretien.
[0024] Le distributeur selon l'invention est donc simple, économique, de faible empâtement et polyvalent.
[0025] Plus précisément, l'invention a pour objet un distributeur automatique de produits fluides contenus dans des cartouches, le distributeur comprenant : un châssis muni de N emplacements présentant chacun un axe longitudinal, N étant un entier supérieur ou égal à 2, les emplacements étant destinés à recevoir, en utilisation, les cartouches de produits munies chacune d'un réservoir et d'une pompe doseuse mécanique activable dans une direction axiale d'actionnement et pourvue d'un orifice d'éjection de produit ; un système d'actionnement des cartouches comprenant : * un moteur apte à générer une force d'actionnement de la pompe doseuse mécanique des cartouches ;
* un mécanisme de transmission sélectif apte à transmettre sélectivement la force générée par le moteur à au moins une des pompes doseuses mécaniques des cartouches ; un logement pour un récipient amovible destiné à recevoir les produits fluides contenus dans les cartouches logées dans les N emplacements et actionnées par le mécanisme de transmission sélectif ; caractérisé en ce que les axes longitudinaux des N emplacements sont agencés substantiellement horizontalement, en référence à la direction de la pesanteur terrestre, et de manière étagée, de sorte que les cartouches sont, en utilisation, parallèles entre elles et aux axes longitudinaux des emplacements, mais décalées le long de leurs axes longitudinaux, afin qu'une cartouche située au-dessus d'une cartouche située au-dessous la surplombe suffisamment pour que l'orifice d'éjection de la cartouche située au-dessus dépasse longitudinalement la cartouche située au- dessous et soit à l'aplomb du logement pour le récipient amovible.
[0026] Par produit fluide, on entend tout produit pouvant être distribué par une pompe doseuse mécanique équipant les cartouches.
[0027] Selon des formes de réalisation particulières :
• les N emplacements peuvent être fixes et décalés de sorte que les cartouches sont décalées le long de leurs axes longitudinaux en position activée ou en position inactivée ;
• les N emplacements peuvent être alignés sur un plan en position de repos dans laquelle aucune cartouche n'est activée, les N emplacements étant montés coulissants par rapport au châssis le long de leur axe longitudinal, et reliés chacun à un mécanisme de déplacement en translation, le distributeur étant programmé pour activer sélectivement le mécanisme de déplacement de l'emplacement d'une cartouche devant être activée pour le décaler jusqu'à ce que l'orifice d'éjection de la cartouche dépasse longitudinalement une cartouche située au-dessous et soit à l'aplomb du récipient amovible ;
• l'axe longitudinal des N emplacements peut présenter un angle d'inclinaison compris entre -20° et +20° par rapport à l'horizontale, de préférence entre -15° et
+ 15° ;
• chacun des N emplacements de cartouche peut comprendre un détrompeur agencé de sorte que, lorsqu'une cartouche est insérée dans un emplacement, l'orifice d'éjection de produit de sa pompe doseuse est orienté vers un centre du logement pour un récipient amovible, selon un angle avec la direction de la pesanteur terrestre compris entre 0° et 80°, de préférence entre 20° et 65°, avantageusement entre 30° et 45° ;
• chaque emplacement de cartouche peut être pourvu d'une cartouche de produit dont la pompe doseuse comprend une buse d'éjection présentant une portion d'éjection de produit conique et évasée vers l'extérieur ;
• la buse d'éjection peut comprendre un ralentisseur de produit dans la portion d'extrémité évasée ;
• le ralentisseur peut être un cône convergeant vers l'extérieur de la buse et maintenu dans la buse et à distance des parois de la buse par des languettes support ;
• le mécanisme de transmission peut comprendre : un organe de transmission ; un organe d'actionnement ; et
N mécanismes d'embrayage, comprenant chacun un organe d'embrayage activable réversiblement par un actionneur linéaire, chaque mécanisme d'embrayage étant agencé de manière à accoupler ou découpler l'organe de transmission et l'organe d'actionnement ; une unité centrale programmée pour actionner sélectivement chaque actionneur linéaire en fonction d'une instruction de préparation déterminée d'un mélange ; et/ou
• l'organe de transmission peut être une roue crantée de transmission reliée à un arbre rotatif de sortie du moteur, les N emplacements de cartouche étant agencés de part et d'autre de l'organe d'actionnement, chaque emplacement de cartouche étant muni : d'un organe d'actionnement comprenant une came cylindrique munie d'une part d'une roue crantée d'entraînement et d'autre part d'un organe suiveur relié à un piston d'actionnement en translation de la cartouche ; et d'un mécanisme d'embrayage comprenant :
• une roue crantée d'embrayage montée mobile entre une position embrayée dans laquelle la roue crantée d'embrayage s'engrène dans la roue crantée d'entraînement de la came et dans la roue crantée de transmission du moteur, et une position débrayée, dans laquelle la roue crantée d'embrayage est dégagée de la roue crantée de transmission du moteur ;
• un solénoïde agencé pour commander un déplacement de la roue crantée d'embrayage entre la position embrayée et la position débrayée.
[0028] L'invention a également pour objet une cartouche de produit fluide pour un distributeur précédent, la cartouche comprenant un réservoir de produit et une pompe mécanique pourvue d'un orifice d'éjection de produit, ladite pompe mécanique comprenant en outre une buse d'éjection présentant une portion d'éjection de produit conique et évasée vers l'extérieur.
[0029] Selon des formes de réalisation particulières :
• la buse d'éjection peut comprendre un ralentisseur de produit dans la portion d'extrémité évasée ;
• le ralentisseur est un cône convergeant vers l'extérieur de la buse et maintenu dans la buse et à distance des parois de la buse par des languettes support ;
• la cartouche peut comprendre une indication de hauteur de placement dans le distributeur ;
• la cartouche peut comprendre un détrompeur apte à coopérer avec un détrompeur d'un emplacement pour orienter la cartouche autour de son axe longitudinal ; et/ou
• la cartouche peut comprendre : un réservoir de produit fluide muni d'une pompe doseuse mécanique activable dans une direction axiale d'actionnement et ayant un orifice d'éjection de produit, et une enveloppe rigide de protection du réservoir et de la pompe, l'enveloppe rigide comprenant un orifice de sortie destiné à être connecté avec l'orifice d'éjection de la pompe, et au moins un orifice d'actionnement destiné à recevoir, en utilisation, un organe d'actionnement de l'emplacement de cartouche , ledit au moins un orifice d'actionnement présentant une section inférieure à une section de doigt d'un enfant de trois ans.
[0030] L'invention a également pour objet une buse d'éjection pour une cartouche de produit précédente, la buse comprenant une portion d'éjection présentant une face intérieure conique et évasée vers l'extérieur.
[0031 ] Selon des formes de réalisation particulières :
• la buse d'éjection peut comprendre, en outre, un ralentisseur de produit dans la portion d'éjection évasée ; et/ou
• le ralentisseur peut être un cône convergeant vers l'extérieur de la buse et maintenu dans la buse et à distance des parois de la buse par des languettes support .
[0032] L'invention a également pour objet un procédé de mise en oeuvre du distributeur précédent, dans lequel : on place le distributeur sur une surface plane ; on dispose une cartouche dans chaque emplacement, de telle sorte que les cartouches contenant les produits les moins visqueux soient agencées dans les emplacements les plus proches du logement pour le récipient amovible, et que les cartouches contenant les produits les plus visqueux soient agencées dans les emplacements les plus éloignés en hauteur du logement pour le récipient amovible.
[0033] Selon une forme de réalisation particulière, pour un distributeur comprenant des emplacements de cartouche montés coulissants par rapport au châssis le long de leur axe longitudinal, le procédé peut comprendre les étapes suivantes : a) Dans un premier étage d'emplacements, le distributeur déplace l'emplacement de chaque cartouche dont le produit entre dans la composition déterminée d'une distance telle que son orifice d'éjection dépasse longitudinalement une cartouche située au-dessous et soit à l'aplomb du récipient amovible, puis b) le distributeur actionne la ou les cartouches déplacées de manière à éjecter les produits qu'elles contiennent vers le récipient amovible ; puis c) le distributeur actionne les mécanismes de déplacement pour replacer l'emplacement de chaque cartouche ayant été actionnée en position de repos d) le distributeur réitère les étapes a) à c) étage par étage d'emplacements jusqu'à ce que toutes les cartouches dont le produit entre dans la composition déterminée aient été actionnées.
[0034] D'autres caractéristiques de l'invention seront énoncées dans la description détaillée ci-après faite en référence aux figures annexées, données à titre d'exemple, et qui représentent, respectivement :
[0035] [Fig. 1 ], une vue schématique en perspective d'un premier mode de réalisation d'un distributeur automatique selon l'invention, en position fermée ;
[0036] [Fig. 2], une vue schématique en perspective du distributeur de la figure
1 dont le capot avant est ouvert pour montrer les cartouches agencées dans le distributeur, l'une des cartouches étant en train d'être changée ;
[0037] [Fig. 3], une vue schématique de côté du distributeur de la figure 2, dont la cartouche en cours de changement a été insérée en position d'utilisation, et dont un capot latéral a été retiré pour montrer l'agencement des cartouches selon l'invention ;
[0038] [Fig. 4], une vue schématique d'une variante d'agencement selon l'invention dans lequel les emplacements sont allongés, mais présentent un petit angle avec l'horizontale ; [0039] [Fig. 5], une vue schématique de face du distributeur de la figure 3, montrant que les cartouches sont pivotées sur elles-mêmes pour que leur orifice d'éjection de produit soit dirigé vers un plan médian du distributeur ;
[0040] [Fig. 6], une vue schématique de dessous du distributeur de la figure 3, montrant que dans ce premier mode de réalisation, les cartouches sont décalées axialement d'un étage à l'autre, même position de repos ;
[0041 ] [Fig. 7], une vue schématique de face d'un agencement selon l'invention avec huit cartouches agencées par deux sur quatre niveaux et formant deux colonnes identiques ;
[0042] [Fig. 8], une vue schématique de dessus des impacts de gouttes dans un récipient recevant les produits des cartouches de l'agencement de la figure 7 ;
[0043] [Fig. 9], une vue schématique de face d'un agencement selon l'invention avec dix cartouches agencées en grappe sur quatre niveaux ;
[0044] [Fig. 10], une vue schématique de dessus des impacts de gouttes dans un récipient recevant les produits des cartouches de l'agencement de la figure 9 ;
[0045] [Fig. 1 1 ], une vue schématique en perspective d'un exemple de réalisation d'une cartouche pour la mise en œuvre du distributeur selon l'invention ;
[0046] [Fig. 12], une vue schématique en perspective du mode d'actionnement d'un mode de réalisation alternatif de cartouche utilisable dans le distributeur selon l'invention ;
[0047] [Fig. 13], une vue schématique en perspective d'un premier mode de réalisation d'une buse d'éjection selon l'invention pour la mise en œuvre du distributeur selon l'invention ;
[0048] [Fig. 14], une vue schématique en perspective d'une buse d'éjection selon le premier mode de réalisation de l'invention, la buse comprenant un ralentisseur de débit ; [0049] [Fig. 15], une vue schématique en coupe longitudinale de la buse d'éjection de la figure 14 illustrant le chemin emprunté par le produit fluide lors de l'éjection ;
[0050] [Fig. 16], une vue schématique arrière d'un exemple de réalisation d'un système d'actionnement des cartouches, dans lequel l'organe de transmission, les organes d'actionnement et les mécanismes d'embrayage comprennent des roues crantées ;
[0051 ] [Fig. 17], une vue schématique en perspective d'un deuxième mode de réalisation d'un distributeur automatique selon l'invention, dans lequel les cartouches sont alignées axialement en position de repos, c'est-à-dire lorsqu'elles ne sont pas actionnées ; et
[0052] [Fig. 1 8], une vue schématique en perspective du deuxième mode de réalisation d'un distributeur automatique de la figure 17, en position d'activation d'une cartouche, dans lequel ladite cartouche est décalée axialement par rapport aux autres cartouches non actionnées ;
[0053] [Fig. 19], une vue schématique en perspective d'un deuxième mode de réalisation d'une buse d'éjection selon l'invention pour la mise en œuvre du distributeur selon l'invention ;
[0054] [Fig. 20], une vue schématique en perspective et en coupe de la buse d'éjection de la figure 19 ;
[0055] [Fig. 21 ], une vue schématique de face, en position d'utilisation, du deuxième mode de réalisation d'une buse d'éjection selon l'invention ; et
[0056] [Fig. 22], une vue schématique en perspective d'une cartouche en position d'utilisation et équipée du deuxième mode de réalisation de buse d'éjection selon l'invention pour la mise en œuvre du distributeur selon l'invention.
[0057] Les figures 1 à 3 illustrent un premier mode de réalisation d'un distributeur automatique 100 selon l'invention. [0058] D'une manière générale, le distributeur 100 comprend un boîtier extérieur 10 dans lequel se trouve un châssis 20 muni de N emplacements E présentant chacun un axe longitudinal Y, N étant un entier supérieur ou égal à 2.
[0059] N est un entier supérieur ou égal à 2, mais bien entendu, l'intérêt de l'invention est de prévoir plus d'emplacements de cartouches pour pouvoir utiliser plus de produits différents et permettre la dispense de beaucoup plus de combinaisons de mélanges. Ainsi, grâce à l'invention N est un entier qui peut être supérieur ou égal à au moins 6, avantageusement au moins 8, encore avantageusement au moins 10.
[0060] En d'autres termes, le châssis comprend une partie en casier formée de compartiments constituant les emplacements E. Ce casier peut faire partie intégrante du châssis ou être fixé au châssis.
[0061 ] Chaque emplacement E est destiné à recevoir, en utilisation, des cartouches 200 de produits pouvant être actionnées mécaniquement, telles que celles illustrées en figures 1 1 et 12. Ainsi, chaque cartouche 200-200' comprend un réservoir 201 -201 ' et une pompe doseuse mécanique 202-202' activable dans une direction axiale d'actionnement X-X substantiellement horizontale, et pourvue d'un orifice d'éjection de produit 203-203'. Lorsqu'une cartouche est insérée en position d'utilisation dans un emplacement E, l'axe longitudinal Y de l'emplacement E et l'axe longitudinal X-X de la cartouche 200 sont confondus.
[0062] Ce type de pompe doseuse à actionnement mécanique est par exemple décrite dans les brevets EPI 572375 et EP2841206. La précision du dosage est garantie par la pompe doseuse, qui réalise une dispense à volume fixe lors de son activation mécanique, typiquement un appui linéaire dans la direction axiale X-X de la pompe. Le volume délivré dépend de la pompe doseuse, et il est donc possible d'équiper un réservoir de forme standard avec des pompes doseuses de volumes d'éjection différents. [0063] Par convention, dans la suite de la présente description, une cartouche selon l'invention comprend un réservoir de produit fluide muni d'une pompe doseuse mécanique permettant de dispenser une dose connue par une action mécanique sur le réservoir (une pression relative entre le réservoir et la pompe). Dans certains modes de réalisation, la cartouche peut comprendre en outre une enveloppe rigide dans laquelle se trouvent le réservoir de produit fluide muni de la pompe doseuse, l'enveloppe comprenant des orifices d'actionnement destinés à recevoir chacun, en utilisation, une tige d'actionnement portée par le distributeur automatique pour presser le réservoir contre la pompe et commander l'éjection de produit.
[0064] Le distributeur 100 comprend également un système d'actionnement 30 des cartouches, comprenant un moteur 31 apte à générer une force d'actionnement de la pompe doseuse mécanique 202 des cartouches 200, et un mécanisme de transmission sélectif 32 apte à transmettre sélectivement la force générée par le moteur à au moins une des pompes doseuses mécaniques 202 des cartouches 200. Un exemple de réalisation d'un tel système d'actionnement sera décrit en lien avec les figures 16-19.
[0065] Le distributeur 100 comprend également un logement 40 pour un récipient amovible 41 destiné à recevoir les produits fluides contenus dans les cartouches 200 logées dans les N emplacements E et actionnées par le mécanisme de transmission sélectif 32.
[0066] Le distributeur 100 selon l'invention comprend également une interface
50 pour commander le distributeur. Sur la figure 1 , cette interface 50 est un écran tactile porté par un capot pivotant du boîtier extérieur 10.
[0067] Selon l'invention, les N emplacements E sont agencés substantiellement horizontalement, en référence à la direction de la pesanteur terrestre. En d'autres termes, les emplacements E sont substantiellement horizontaux en position d'utilisation, c'est-à-dire en position de distribution des produits contenus dans les cartouches logées dans les emplacements E. [0068] Par substantiellement horizontal, on comprend que la projection Eh sur un plan horizontal H1 des emplacements E est très supérieure à la projection Ev sur un plan vertical VI des emplacements E, cette dernière pouvant être nulle.
[0069] De préférence, l'axe longitudinal Y des N emplacements E présente un angle d'inclinaison a compris entre -20° et +20° par rapport à l'horizontale H, de préférence entre -15° et + 15°, avantageusement entre -10° et + 10°.
[0070] On peut ainsi prévoir une légère inclinaison des cartouches 200 afin que celles-ci ne soient pas totalement horizontales, mais légèrement inclinées afin de maîtriser la position de l'air présent dans la cartouche. Cela est particulièrement pertinent si l'on utilise des cartouches airless. En effet, si une bulle est présente dans une cartouche airless horizontale, celle-ci va être dirigée vers la sortie à un moment de manière non maîtrisée et va entraîner une mauvaise dose.
[0071 ] Le fait d'incliner la cartouche pompe vers le haut permet d'orienter les bulles vers la pompe afin qu'elles soient évacuées immédiatement dans les premières doses. Cela peut être pris en compte dans une étape d'initialisation.
[0072] En outre, une légère inclinaison pompe vers le haut suffit à éviter les inconvénients dus à la distribution de produits sensibles au phénomène de sédimentation, puisque les particules qui sédimentent se trouvent à l'opposé de la pompe de la cartouche.
[0073] A l'inverse, avoir la pompe inclinée vers le bas entraîne les bulles vers l'arrière, faisant en sorte que les bulles ne se présenteront à la pompe que vers la fin de la cartouche, ce qui peut également être pris en compte dans la durée de distribution de la cartouche.
[0074] Par ailleurs, une légère inclinaison pompe vers le bas suffit à éviter les inconvénients dus à la distribution de produits sensibles au phénomène de surnageant, puisque les particules qui surnagent se trouvent à l'opposé de la pompe de la cartouche. [0075] On peut ainsi combiner des emplacements E légèrement inclinés vers le haut pour les produits comprenant des particules qui sédimentent et des emplacements E légèrement inclinés vers le bas pour les produits comprenant des particules surnageantes. Alternativement, les emplacements E peuvent être rigoureusement horizontaux, et les cartouches présentent une pompe agencée vers le centre de la face d'extrémité de la cartouche et non plus de manière périphérique comme dans les cartouches illustrées dans les figures annexées, de sorte qu'en utilisation, les particules qui sédimentent restent sous la pompe et les particules qui surnagent restent au-dessus de la pompe pendant la majeure partie de la distribution, ce qui peut également être pris en compte dans la durée de distribution de la cartouche.
[0076] Selon l'invention également, les emplacements E sont agencés de manière étagée de sorte que les cartouches sont superposées et réparties sur plusieurs étages. Cette répartition peut se faire sur une ou plusieurs colonnes comme illustré en figure 7, ou en grappe, comme illustré en figure 9.
[0077] Dans le premier mode de réalisation illustré aux figures 1 à 6, les N emplacements E sont fixes par rapport au châssis et ils sont décalés le long de leurs axes longitudinaux Y-Y de sorte que les cartouches sont décalées le long de leur axe longitudinal (X-X) en position activée (c'est-à-dire lors de l'actionnement des cartouches) ou en position inactivée (c'est-à-dire lorsqu'aucune cartouche n'est actionnée). Ainsi, les cartouches sont parallèles entre elles et parallèles aux axes longitudinaux Y-Y des emplacements, mais décalées le long de leurs axes longitudinaux X-X, d'une distance DI telle qu'une cartouche 200B (respectivement 200C) située au-dessus d'une cartouche 200A (respectivement 200B) située au- dessous surplombe suffisamment la cartouche située au-dessous pour que l'orifice d'éjection de la cartouche 200B (respectivement 200C) située au-dessus dépasse longitudinalement la cartouche 200A (respectivement 200B) située au-dessous et soit à l'aplomb du récipient amovible 41 . [0078] La distance DI doit être supérieure à la moitié du diamètre maximum du jet de sortie de la cartouche, ce diamètre étant défini essentiellement par la forme de l'orifice d'éjection ou de la buse lorsque ce dernier en est pourvu.
[0079] Grâce à l'agencement selon l'invention, le nombre N d'emplacements de cartouche peut être compris entre 6 et 15, de préférence entre 8 et 12, tout en conservant un empâtement limité de la machine. Le nombre d'emplacements est alors plutôt limité par le coût et l'encombrement des composants du système d'actionnement (moteur, nombre d'actionneurs, alimentation puissante, etc.), surtout si le distributeur est destiné à un usage domestique.
[0080] Dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 à 3, il y a six emplacements E de cartouches 200 réparties en trois rangées de deux cartouches 200. Dans un premier exemple de réalisation avec des cartouches de 100 millilitres, chaque cartouche 200 est circonscrite dans un cylindre de diamètre 47 mm (rayon 23,5 mm), les deux colonnes sont écartées de 52 mm et deux rangées successives sont écartées de 50 mm (de centre à centre de cartouche), le décalage entre deux rangées étant de 1 8 mm. Dans un deuxième exemple de réalisation avec des cartouches de 200 millilitres, chaque cartouche 200 est circonscrite dans un cylindre de diamètre 47 mm (rayon 23,5 mm), les deux colonnes sont écartées de 59 mm et deux rangées successives sont écartées de 62 mm (de centre à centre de cartouche), le décalage entre deux rangées étant de 16 mm.
[0081 ] La disposition allongée des cartouches permet en outre un accès direct aux cartouches et un chargement frontal en soulevant le capot 1 1 . Afin de permettre à la fois ce chargement frontal des cartouches et un actionnement des cartouches lors de l'utilisation, l'invention prévoit un système de verrouillage réversible entre une position de chargement dans laquelle il permet de retirer et d'insérer une cartouche dans son logement, et une position d'utilisation dans laquelle il maintenir la pompe lorsque le système d'actionnement actionne la pompe en appliquant une contrainte contre le réservoir. Chaque emplacement E comprend, en façade avant, un orifice d'entrée de la cartouche et un volet de butée pivotant 21 entre une position de chargement/déchargement de la cartouche dans laquelle le volet 21 est escamoté pour libérer l'orifice d'entrée et le coulissement de la cartouche dans ou hors de l'emplacement E (voir le volet 21 a et la cartouche 200 en cours de chargement sur la figure 2), et une position d'utilisation dans laquelle le volet 21 est en appui contre la pompe mécanique 202 des cartouches. Comme illustré en figure 2, le volet pivotant est avantageusement commun à tous les emplacements E d'un même étage.
[0082] Alternativement, le capot frontal 1 1 peut comprendre lui-même, sur sa face intérieure (non visible sur la figure 2, des butées de pompes qui sont en contact avec les pompes des cartouches. Ces deux configurations peuvent se combiner, auquel cas les butées sont appliquées contre les volets, ce qui permet de les renforcer.
[0083] Ainsi, pour charger ou décharger les cartouches, il suffit de relever le capot 1 1 , de faire pivoter les volets de butée pivotants 21 pour permettre le coulissement des cartouches 200, puis de rabattre les volets 21 en position d'utilisation contre les pompes 202 des cartouches 200 et enfin de refermer le capot. De préférence, les volets sont également reliés à un ou plusieurs ressorts de rappel pour éviter qu'un volet ne reste en position ouverte par inadvertance. Le ressort de rappel permet alors le retour du volet contre la ou les pompes et l'actionnement du système de blocage des volets dans cette position (par exemple en les positionnant derrière une butée).
[0084] A aucun moment l'utilisateur n'a accès au compartiment du système d'actionnement lors du chargement/déchargement des cartouches.
[0085] Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, illustré aux figures 5 et 6, les cartouches sont orientées, autour de leur axe longitudinal X-X, de telle sorte que leur orifice d'éjection soit dirigé vers un centre du logement 40 pour un récipient amovible 41 . Cela permet de réduire l'écart entre les orifices d'éjection de deux cartouches d'un même étage et réduit la largeur nécessaire du récipient 41 . [0086] De préférence, chacun des N emplacements E de cartouche comprend un détrompeur agencé de sorte que, lorsqu'une cartouche est insérée dans un emplacement, l'orifice d'éjection de produit de la pompe doseuse de la cartouche est orienté vers un centre du logement pour un récipient amovible, selon un angle b avec la direction de la pesanteur terrestre compris entre 0° et 80°, de préférence entre 20° et 65°, avantageusement entre 30° et 45°.
[0087] Le détrompeur peut être obtenu grâce à une forme particulière de la cartouche, et donc des emplacements E, tel que cela est illustré par la suite.
[0088] Ainsi, comme le montre la figure 6, les orifices d'éjection 203 sont décalés axialement le long de l'axe X-X des cartouches situées entre deux étages différents, et ils sont rapprochés au sein d'un même étage, grâce à l'orientation de chaque cartouche vers un plan médian Pm du distributeur 100, c'est-à-dire vers un centre du logement 40 pour le récipient amovible 41 . On s'assure ainsi que tous les jets de produits sont dirigés vers le récipient, ce qui limite le risque qu'un jet atterrisse en dehors du récipient.
[0089] Les figures 7 à 10 illustrent l'intérêt d'orienter les orifices d'éjection des cartouches vers le centre de l'emplacement 40 et donc vers le centre du récipient amovible 41 .
[0090] Sur la figure 7, les cartouches sont organisées sur 4 niveaux présentant chacun deux cartouches. Selon l'invention, les différents niveaux de cartouches présentent un décalage permettant au jet d'une cartouche supérieure de passer devant la cartouche inférieure et d'atterrir sans obstacle dans le récipient.
[0091 ] Dans ce mode de réalisation, si un jet de produit fait 5 à 10 mm de diamètre, un décalage DI de 15 mm entre les cartouches est nécessaire pour éviter qu'une rangée de cartouches mouille celle du dessous. Ainsi, 4 rangées permettent d'avoir un décalage total Dt de 45mm entre les deux rangées les plus éloignées, ce qui est adapté à un verre de 60 mm de diamètre. [0092] Dans un mode de mise en œuvre avantageux de l'invention, on place les cartouches de produits les plus visqueux (par exemple les sirops) à l'étage le plus élevé, et les cartouches de produits les moins visqueux à l'étage le plus bas. Cela limite les éclaboussures générées lors de la chute du produit. En effet, plus un produit est visqueux, moins il présente de risque de faire des éclaboussures lors de la chute.
[0093] A cette fin, les cartouches comprennent avantageusement une indication de hauteur de placement dans les emplacements E du distributeur (plus précisément une indication de hauteur de placement dans la partie en casier) de manière à permettre à l'utilisateur de respecter l'emplacement privilégié et de limiter les éclaboussures. Alternativement ou en combinaison, les cartouches comprennent une puce électronique lisible par le distributeur, ce dernier avertissant l'utilisateur du mauvais positionnement de la cartouche si l'information de hauteur stockée dans la puce est incompatible avec l'emplacement E choisi par l'utilisateur.
[0094] De préférence encore, le logement 40 est légèrement désaxé de telle sorte que lorsque le récipient est en place pour recevoir les produits, les produits les plus visqueux tombent sur la base du récipient et les produits les moins visqueux tombent sur les rebords inclinés du récipient, ce qui réduit encore le risque d'éclaboussures.
[0095] Ainsi, sur la figure 8, les jets J200D, J200C et J200 B issus respectivement des cartouches les plus hautes 200D, 200C et 200B ont atterri sur le fond 41 a du récipient 41 . Au contraire, les jets J200A issus des cartouches 200A les plus basses ont atterri sur le bord incliné 41 b du récipient 41 . Ce dernier est avantageusement choisi pour avoir un rebord formant un angle inférieur à 45° par rapport à la verticale pour que le jet atterrisse avec un faible angle d'incidence et ne rebondisse pas en faisant des éclaboussures.
[0096] La figure 9 illustre un mode de réalisation comprenant dix cartouches agencées en grappe, en dans laquelle il est possible de mettre deux ou trois cartouches par rangée. [0097] Dans ce cas de figure avec quatre étages, les rangées de trois cartouches ne peuvent se mettre ni tout en haut ni tout en bas, car les jets ne seraient alors plus au-dessus du récipient.
[0098] Dans cette configuration en grappe, on notera également que les cartouches ne sont pas orientées de la même manière, au sens où les orifices d'éjection forment des angles différents avec la verticale (c'est-à-dire la direction de la pesanteur terrestre en position d'utilisation). Ainsi, les cartouches 200B1 et 200C1 agencées à l'aplomb du plan médian du récipient 41 présentent un angle b d'orientation nulle, alors que les cartouches J200A, J200B, J200 C et J200D décalées par rapport au plan médian du récipient 41 présentent un angle b d'orientation de 45° dans l'exemple. Cela permet d'assurer une bonne visée des jets J200B1 et J200B2 au centre du récipient 41 .
[0099] Un tableau retraçant les différentes configurations possibles en fonction du nombre de cartouches et du nombre de rangées souhaitées dans le dispositif est illustré ci-dessous.
[0100] [Tableau 1 ]
[0101 ] La rangée 1 est la plus basse et la rangée 4 est la plus haute.
[0102] A noter que s'il n'y a que trois rangées, l'appareil sera moins haut et que s'il n'y a que des rangées à deux cartouches, l'appareil sera moins large (plus faible empâtement).
[0103] Ainsi, sur la figure 10, les jets J200D issus des cartouches les plus hautes 200D ont atterri sur le fond 41 a du récipient 41 . Les jets J200C et J200 B issus respectivement des cartouches 200C et 200B ont atterri sur le fond 41 a et sur les rebords du récipient 41 . Enfin, les jets J200A issus des cartouches 200A les plus basses ont atterri sur le bord incliné 41 b du récipient 41 .
[0104] La figure 1 1 illustre un mode de réalisation avantageux d'une cartouche de produit pour la mise en oeuvre du distributeur automatique selon l'invention.
[0105] Outre sa composition décrite précédemment, la cartouche 200 est cylindrique et présente avantageusement une section non circulaire permettant une fonction de détrompeur pour l'agencement décrit aux figures 5 et 6.
[0106] Si les cartouches 200 ont la forme illustrée et une contenance de 100 mL (voir le premier exemple de réalisation donné précédemment), et présentent des dimensions telles que chaque cartouche est circonscrite dans un cylindre de diamètre 47 mm (rayon 23,5 mm), l'orifice de sortie de liquide se trouvera en bordure à 28,5 mm de l'axe central. Si les cartouches 200 sont disposées dans l'appareil avec un angle b de 30° par rapport à la verticale, les orifices de sortie de deux cartouches d'une même rangée sont écartés de 23,5 mm ce qui permet d'avoir le liquide qui tombe dans récipient de 60mm.
[0107] L'éjection du produit hors de la cartouche peut être obtenue en poussant sur le réservoir 201 , de sorte que la pompe 202 en appui contre le bâti du distributeur (en particulier contre le volet de butée pivotant 21 ) est actionnée et que du produit fluide est éjecté.
[0108] Dans un mode de réalisation particulier illustré en figure 12, les cartouches 200' sont similaires aux cartouches décrites dans la demande de brevet FRI 914673. Elles comprennent un réservoir 201 ' de produit fluide muni d'une pompe mécanique 202' activable dans une direction axiale, et une enveloppe rigide 204' comprenant au moins un orifice d'actionnement 205' destiné à recevoir, en utilisation, une tige d'actionnement 35c (également appelée par la suite « piston ») portée par le système d'actionnement 30 pour actionner la pompe mécanique. [0109] L'orifice d'actionnement 205' présente une section inférieure à une section de doigt d'un enfant de trois ans ce qui l'empêche d'appuyer sur le réservoir avec ses doigts, même lorsque ceux-ci sont fins, et de déclencher manuellement la délivrance de produit contenu dans le réservoir.
[01 10] Bien entendu, l'homme du métier est en mesure d'apprécier facilement la taille des doigts d'un enfant de trois ans qui est une référence utilisée dans de très nombreuses normes internationales en matière de sécurité, par exemple dans les systèmes anti-coincement de doigt des vitres électriques de voiture (voir par exemple Hohendorff et al., Annals of Anatomy 192 (2010) 156-161 ). Cette étude montre que le diamètre moyen du doigt d'un enfant de trois ans est supérieur à 9 millimètres pour la plus petite phalange du petit doigt, avantageusement inférieure à 6 millimètres, typiquement entre 3 et 6 millimètres, et peut aller jusqu'à 15 millimètres pour l'index et le majeur.
[01 1 1 ] Quel que soit le type de cartouche utilisé (avec ou sans enveloppe rigide de protection), la pompe doseuse 202-202' comprend, de préférence, un orifice d'éjection 203-203' muni d'une buse d'éjection 300 permettant de diminuer la vitesse d'éjection du produit au moment de sa sortie hors de la cartouche.
[01 12] Un premier mode de réalisation de buse d'éjection préférée selon l'invention est illustré aux figures 1 3 à 15.
[01 1 3] La buse 300 présente un corps longitudinal permettant son insertion dans l'orifice d'éjection de la pompe 202 de la cartouche 200.
[01 14] La buse 300 présente une portion d'entrée de produit 301 et une portion d'éjection 302 de produit dont la surface intérieure 302a est conique et évasée vers l'extérieur, ce qui diminue la vitesse d'éjection du produit à débit constant, et permet une bonne précision de visée de dispense du produit par gravité dans le récipient 41 .
[01 15] Par conique, on entend que la portion d'éjection présente une forme généralement conique, c'est-à-dire qu'elle est inscrite dans un cône. Au sens de l'invention, un cône est donc un volume engendré par une droite rectiligne ou curviligne passant par un point fixe, au moins virtuel (c'est-à-dire dans le prolongement du volume réel de la portion d'éjection), et dont la base, c'est-à-dire la forme de la section terminale de la portion d'éjection, est une courbe fermée. Cette courbe peut être sensiblement circulaire, comme dans le mode de réalisation des figures 13 à 15, ou oblongue, comme dans le mode de réalisation des figures 19 à 22.
[01 16] Par exemple, dans le mode de réalisation des figures 1 3 à 15, la buse peut comprendre une portion d'entrée 301 de 15 mm de long, avec un diamètre intérieur d'entrée de 3 mm et un diamètre intérieur de 2 mm au niveau du passage 305 reliant les deux portions d'entrée 301 et d'éjection 302.
[01 17] Dans cet exemple, la portion d'éjection 302 mesure 15 mm de long, et présente un diamètre intérieur de 5 mm au niveau du passage 305 et un diamètre intérieur de 5,5 mm au niveau de la sortie.
[01 1 8] Par exemple, pour un fluide de viscosité comprise entre 10-4 et 10-2
Pa.s, qui arrive dans la buse avec une vitesse de 1 8,8 cm/s (débit de 1 ,33ml/seconde), ce dernier sortira de la buse avec une vitesse de 5,6 cm/s, ce qui représente un ralentissement de 70% et permet au fluide de tomber essentiellement par gravité dans le récipient (la composante horizontale de la trajectoire du fluide est donc négligeable).
[01 19] Dans un mode de réalisation avantageux illustré en figure 14 et 15, la buse d'éjection comprend en outre un ralentisseur de produit 303 dans la portion d'extrémité évasée 301 .
[0120] Dans le mode de réalisation illustré, le ralentisseur 303 est un cône convergeant vers l'extérieur de la buse et maintenu dans la buse et à distance de la paroi intérieure 301 b de la buse par des languettes support 304.
[0121 ] De cette manière, lorsque le produit arrive depuis la portion d'entrée de produit 301 au travers du passage 305 reliant les deux portions d'entrée 301 et d'éjection 302, il rencontre le ralentisseur 303 (ici la base du cône c'est-à-dire, la partie la plus large 303a du cône 303) et il est obligé de le contourner en passant entre les languettes support 304, comme matérialisé par les flèches Fl sur la figure 15.
[0122] Cela ralentit encore la vitesse d'éjection du produit à la sortie de la buse jusqu'à permettre au produit de tomber verticalement par gravité dans le récipient amovible 41 .
[0123] Le volume du ralentisseur dépend du fluide qui doit être éjecté. En effet, plus le ralentisseur présente une surface de contact avec le fluide, plus il a tendance à retenir son écoulement par les forces de tension de surface, et peut donc fausser le volume de produit réellement éjecté. Ainsi, plus un fluide est visqueux, moins le ralentisseur doit avoir de volume qui dépasse sa base 303a. Le ralentisseur peut alors avoir la forme d'un simple disque. Dans certains cas, le fluide est tellement visqueux qu'un ralentisseur est inutile voir néfaste.
[0124] Au contraire, lorsque le fluide est très peu visqueux, la surface de contact doit être augmentée pour ralentir le fluide, en combinaison avec la base 303a et la surface évasée 302a.
[0125] La buse 300 selon l'invention n'a que très peu d'influence néfaste sur le volume mort. En effet, cette buse est insérée dans l'orifice de sortie 203 de la pompe, ce qui réduit le volume de cet orifice 203, de sorte que le volume « mort » ajouté par la buse a été en grande partie compensé par le volume supprimé dans l'embout de la pompe. L'augmentation de volume mort reste donc mesurée (inférieure à 50%). La buse présente par conséquent beaucoup plus d'avantages en ralentissant le fluide pour qu'il tombe verticalement par gravité dans le récipient amovible 41 .
[0126] La portion d'entrée de produit 301 présente une surface intérieure 301 a conique et légèrement convergente vers la portion d'éjection de produit 302. Cet agencement est nécessaire lorsque la buse est fabriquée par injection pour permettre le démoulage. Dans ce cas, il convient donc de limiter au maximum cet angle de convergence pour permettre un démoulage efficace tout en limitant l'accélération du produit. En tout état de cause, cette accélération est très largement inférieure à la décélération obtenue par la partie d'éjection évasée 302 de la buse.
[0127] Bien entendu, si la buse est fabriquée par une autre technique que le moulage (par exemple par impression 3D), la convergence de la portion d'entrée 301 peut être totalement nulle.
[0128] De manière complémentaire, la buse 300 comprend avantageusement un moyen de fixation additionnel 306 sur la cartouche. C'est particulièrement avantageux lorsque la cartouche comprend une enveloppe rigide de protection, car cela permet d'assurer le maintien de la buse contre l'enveloppe, et permet donc une régularité et une reproductibilité de visée du produit dans le récipient 41 .
[0129] Dans le mode de réalisation illustré, ce moyen de fixation additionnel
306 est une languette élastique destinée à se bloquer entre l'orifice d'éjection de la pompe 202 et l'enveloppe rigide 204'.
[0130] Grâce à l'agencement allongé des cartouches proposé par l'invention, il est ainsi possible de prévoir un distributeur prenant peu de place sur son support (c'est-à-dire ayant un empâtement faible). Ainsi, lorsque l'on souhaite augmenter le nombre de cartouches, cela augmente la hauteur du distributeur d'une seule fois la valeur du diamètre d'une cartouche par étage ajouté, même si cet étage comprend plusieurs cartouches. Avec le premier mode de réalisation illustré aux figures 1 à 6, l'augmentation en largeur, c'est-à-dire l'empâtement, est très faible et correspond essentiellement à une fois le décalage DI par étage ajouté, c'est-à-dire quelques millimètres.
[0131 ] Le bénéfice d'ajouter des cartouches, et donc de proposer plus de combinaisons possibles, est donc très largement supérieur à l'inconvénient d'augmenter légèrement l'empâtement. Le deuxième mode de réalisation illustré aux figures 17 et 1 8, et le troisième mode de réalisation illustré à la figure 19 évitent totalement l'inconvénient de l'augmentation de l'empâtement lorsqu'on augmente le nombre d'étages de cartouches substantiellement horizontales.
[0132] Un autre avantage très important de l'agencement allongé des cartouches et que le système d'actionnement se retrouve déporté à l'arrière de la machine. Il est ainsi possible de prévoir un capot de visite indépendant, et d'accéder au mécanisme sans avoir à démonter les cartouches et le châssis.
[0133] En outre, le mécanisme mis en œuvre pour actionner sélectivement les cartouches est complexe et très esthétique, de sorte qu'il est possible, en prévoyant un capot de visite transparent, de montrer ce mécanisme, comme une montre transparente qui dévoile son mécanisme.
[0134] Le système d'actionnement est avantageusement un système conforme à celui décrit dans la demande de brevet FR2000302, dont un mode de réalisation est décrit ci-après.
[0135] D'une manière générale, le système d'actionnement comprend un moteur 31 muni d'un arbre rotatif de sortie 31 a apte à générer une force d'actionnement de la pompe doseuse mécanique 202 des cartouches 200, et un mécanisme de transmission sélectif 32 apte à transmettre sélectivement la force générée par le moteur à au moins une des pompes doseuses mécaniques 202 des cartouches 200.
[0136] Le mécanisme de transmission 32 comprend : un organe de transmission 34, constitué dans l'exemple de réalisation par un engrenage solidaire de l'arbre 31 a du moteur 31 (illustré en pointillé sur la figure 16), l'engrenage 34a étant en prise avec une succession de roues crantées à plat 34b engrenées les unes dans les autres ; un organe d'actionnement 35 comprenant une roue crantée 35a fixée à une came cylindrique 35b (illustrée en pointillés sur la figure 16 car agencée derrière la roue crantée 35a) destinée à coopérer avec un organe suiveur relié à un piston de compression de la cartouche ; et
- N mécanismes d'embrayage 36-36', comprenant chacun un organe d'embrayage 36 (ici une roue crantée) activable réversiblement par un actionneur linéaire 37, chaque mécanisme d'embrayage étant agencé de manière à accoupler ou découpler l'organe de transmission 34 et l'organe d'actionnement 35.
[0137] Par ailleurs, l'engrenage 34a reliant l'arbre du moteur à la succession de roues crantées 34b est avantageusement muni d'un système de roue codeuse capable de mesurer la vitesse du moteur afin de permettre de réguler la vitesse de celui-ci si nécessaire.
[0138] Pour gérer la mise en oeuvre de ce système, le distributeur comprend également une unité centrale programmée pour actionner sélectivement chaque actionneur linéaire 37 en fonction d'une instruction de préparation déterminée d'un mélange recueillie via l'interface 50 ou via une connexion Internet.
[0139] La figure 16 illustre un exemple de réalisation avantageux qui permet d'obtenir un système d'actionnement peu encombrant, car peu profond, mais s'étendant sur la hauteur du distributeur.
[0140] Le moteur 31 est muni d'un organe de transmission 34 de la force générée par le moteur à N organes d'actionnement 35 de la pompe doseuse mécanique des cartouches. En d'autres termes, le distributeur comprend autant d'organes d'actionnement 35 que d'emplacements pour des cartouches de produits.
[0141 ] Selon l'invention, le distributeur comprend également N mécanismes d'embrayage 36 (c'est-à-dire autant que d'emplacements pour des cartouches de produits), comprenant chacun un organe d'embrayage activable réversiblement par un actionneur linéaire 37. Chaque mécanisme d'embrayage 36 est agencé de manière à accoupler ou découpler, directement ou indirectement l'organe de transmission 34 et un organe d'actionnement 35. [0142] Dans la présente invention, un actionneur linéaire est un actionneur mécanique capable de générer une force linéaire, c'est-à-dire non circulaire. Par ailleurs, un actionneur linéaire au sens de la présente invention a une puissance insuffisante pour actionner directement la pompe doseuse mécanique des cartouches.
[0143] Un actionneur linéaire 37 est préférentiellement un électroaimant à noyau plongeur, plus couramment appelé solénoïde par abus de langage. On entendra donc par solénoïde, dans la présente description, un électroaimant à noyau plongeur qui est un ensemble comprenant une bobine de fil conducteur d'électricité et une tige ferromagnétique, donc aimantable, montée coulissante dans l'axe de la bobine pour être déplacée en translation en fonction du courant circulant dans la bobine.
[0144] Enfin, le distributeur selon l'invention comprend une unité centrale (non illustrée) programmée pour actionner sélectivement le solénoïde 37 de chaque emplacement de cartouche en fonction d'une instruction de préparation déterminée d'un mélange.
[0145] Dans ce mode de réalisation, l'organe de transmission est une succession de roues crantées de transmission 34 reliée à l'arbre rotatif de sortie 31 a du moteur, et les N emplacements de cartouche sont agencés de part et d'autre de la succession de roues crantées de transmission 34b.
[0146] Chaque emplacement de cartouche est muni d'un organe d'actionnement 35 comprenant une roue crantée d'entraînement 35a solidaire d'une came cylindrique 35b (illustrée en pointillés sur la figure 16 car agencée derrière la roue crantée 35a) , par exemple une came hélicoïdale, en appui contre un organe suiveur (non visible sur la figure) relié à un piston (non visible sur la figure) d'actionnement en translation de la cartouche. [0147] Chaque emplacement de cartouche est également muni d'un mécanisme d'embrayage qui comprend une roue crantée d'embrayage 36 montée mobile entre une position embrayée et une position débrayée.
[0148] Sur la figure 16, les roues crantées d'embrayage 36' à droite de la figure sont en position embrayée, c'est-à-dire qu'elles sont engrenées avec une roue crantée de transmission 34b et une roue crantée d'entraînement 35a, et les roues crantées d'embrayage 36 à gauche de la figure sont en position débrayée, c'est-à-dire qu'elles sont dégagées de la roue crantée de transmission 34b correspondante.
[0149] Le mécanisme d'embrayage comprend également un solénoïde 37 agencé pour commander un déplacement de la roue crantée d'embrayage grâce à un levier 37a entre la position embrayée et la position débrayée.
[0150] Si la cartouche d'un emplacement doit être activée, c'est-à-dire que le produit qu'elle contient doit être distribué, le solénoïde 37 correspondant passe en position embrayée (partie droite de la figure 16). Le solénoïde 37 tire sur le levier pivotant 37a ce qui déplace la roue crantée d'embrayage 36 dans le sens de la flèche F2 jusqu'à ce que la roue crantée d'embrayage 36 s'engrène dans la roue crantée de transmission 34b et dans la roue crantée d'entraînement 35a de la came.
[0151 ] La rotation du moteur est donc transmise à la roue crantée d'entraînement 35a qui se met à tourner.
[0152] La roue crantée d'entraînement 35a étant solidaire de la came cylindrique (non visible sur la figure), cette dernière se met à tourner également, de sorte que le suiveur de came coulisse en translation par rapport au bâti et à l'emplacement E de cartouche.
[0153] Le suiveur de came étant solidaire d'un piston, celui-ci coulisse également et appui sur le fond du réservoir 201 en appliquant une pression substantiellement horizontale, écrasant ainsi la pompe 202 contre le volet de butée pivotant 21 pour éjecter une dose de produit.
[0154] Le distributeur peut avantageusement prévoir un système de démultiplication pour accélérer ou au contraire réduire la vitesse de rotation de la roue crantée d'entraînement 35a de la came par rapport à la roue crantée de transmission 34b du moteur 1 3
[0155] Les solénoïdes de chaque emplacement sont commandables indépendamment les uns des autres par l'unité centrale du distributeur, de sorte que chaque cartouche peut être embrayée ou débrayée indépendamment des autres.
[0156] Le système d'actionnement décrit permet donc un actionnement sélectif des cartouches. En outre, il est peu encombrant et il peut être agencé intégralement à l'arrière du distributeur, ce qui permet de le rendre directement accessible grâce à un capot arrière démontable. Il n'est alors pas nécessaire de démonter le reste du distributeur (châssis, emplacements de cartouches et cartouches, etc.) pour accéder au système et l'entretenir ou le réparer.
[0157] L'exemple de système d'actionnement décrit est également applicable au deuxième mode de réalisations de distributeur selon l'invention décrit ci-après.
[0158] La figure 17 illustre un deuxième mode de réalisation d'un distributeur automatique selon l'invention, dans lequel les cartouches sont alignées axialement en position de repos, c'est-à-dire lorsqu'elles ne sont pas actionnées. En d'autres termes, en position de repos dans laquelle aucune cartouche n'est activée, car aucune distribution de produit n'est commandée, les N emplacements E sont alignés sur un plan PI .
[0159] Cependant, pour permettre une distribution par gravité dans le récipient amovible 41 de produits contenus dans les cartouches situées dans les étages supérieurs (à partir du deuxième étage compris), l'invention prévoit que l'on déplace les emplacements de cartouches devant être activées. [0160] À cette fin, les N emplacements E sont montés coulissants par rapport au châssis le long de leur axe longitudinal Y, et reliés chacun à un mécanisme de déplacement en translation 38 : sur les figures 17 et 1 8, l'emplacement E200A est relié à un mécanisme de déplacement 38A, l'emplacement E200B est relié à un mécanisme de déplacement 38B, et l'emplacement E200C est relié à un mécanisme de déplacement 38C. Alternativement, les emplacements E du premier étage peuvent être fixes, ce qui économise en coût et en énergie. Dans ce cas, ils doivent être agencés de telle sorte que l'orifice d'éjection 230 des cartouches qu'ils contiennent soit situé au-dessus du récipient (pas forcément strictement au- dessus de centre pour permettre l'éjection du produit contenu dans les cartouches des étages supérieures).
[0161 ] Dans ce deuxième mode de réalisation, le distributeur est programmé pour activer sélectivement le mécanisme de déplacement (ici 38B) de l'emplacement (ici E200B) d'une cartouche (ici 200B) devant être activée pour le décaler d'une distance DI (figure 1 8) suffisante pour que l'orifice d'éjection 230 de la cartouche 200B dépasse longitudinalement la cartouche située au-dessous et soit à l'aplomb du récipient amovible.
[0162] La distance de déplacement DI doit être supérieure à la moitié du diamètre maximum du jet de sortie de la cartouche, ce diamètre étant défini essentiellement par la forme de l'orifice d'éjection ou de la buse lorsque ce dernier en est pourvu.
[0163] Le déplacement et l'activation des cartouches se fait étage par étage pour gagner du temps, et non emplacement par emplacement. Ainsi, les cartouches d'un même étage peuvent être actionnées en même temps, puis replacées en position de repos, c'est-à-dire alignées sur le plan PI .
[0164] Ainsi, pour préparer un mélange de produits de composition déterminée, la mise en œuvre du deuxième mode de réalisation se fait comme suit : a) Dans un premier étage d'emplacements E, le distributeur déplace, l'emplacement E de chaque cartouche 200B dont le produit entre dans la composition déterminée d'une distance DI telle que son orifice d'éjection 203 dépasse longitudinalement une cartouche située au-dessous 200A et soit à l'aplomb du récipient amovible 41 , puis b) le distributeur actionne la ou les cartouches déplacées de manière à éjecter les produits qu'elles contiennent vers le récipient amovible 41 ; puis c) le distributeur actionne les mécanismes de déplacement pour replacer l'emplacement E de chaque cartouche ayant été actionnée en position de repos.
[0165] Le distributeur réitère alors les étapes a) à c) étage par étage d'emplacements E jusqu'à ce que toutes les cartouches dont le produit entre dans la composition déterminée aient été actionnées.
[0166] Ce mode de réalisation permet d'éviter un accroissement de l'empâtement du distributeur lorsque l'on choisit d'augmenter le nombre d'étages de cartouches. On est alors limité uniquement par la hauteur du distributeur qui doit rester raisonnable s'il s'agit d'un distributeur à destination domestique.
[0167] Selon des modes de réalisations non illustrés :
[0168] Le distributeur automatique peut comprendre, en outre, un instrument de contrôle de délivrance de la dose permettant de vérifier l'actionnement de chaque pompe et/ou de contrôler le volume de fluide dispensé. Par exemple, l'instrument de contrôle permettant de vérifier l'actionnement de chaque pompe est agencé de manière à détecter une course de l'organe d'actionnement (de la came ou du piston).
[0169] Alternativement ou en combinaison, l'instrument de contrôle permettant de contrôler le volume de fluide dispensé peut être agencé dans l'emplacement 40 destiné à recevoir le récipient 41 , en particulier sous ce récipient. Ainsi, il est possible de peser les doses de produits reçues dans le récipient et de les comparer aux données de consigne. En cas d'écart trop important, l'unité centrale peut être programmée pour arrêter le distributeur et requérir une maintenance. En combinaison, si le distributeur est relié à un réseau de communication, l'unité centrale peut être programmée pour avertir le gestionnaire de la machine.
[0170] Le distributeur automatique peut également comprendre à chaque emplacement de cartouche un amortisseur anti-écrasement de la cartouche. Par exemple, cet amortisseur peut être fixé au volet de butée pivotant et générer une alarme s'il détecte une contrainte plus grande que la contrainte reçue lors de l'activation normale de la pompe d'éjection de la cartouche.
[0171 ] Un deuxième mode de réalisation de buse d'éjection préférée selon l'invention est illustré aux figures 19 à 22.
[0172] La buse 400 présente un corps longitudinal permettant son insertion dans l'orifice d'éjection 203 de la pompe 202 de la cartouche 200.
[0173] La buse 400 présente une portion d'entrée de produit 401 et une portion d'éjection 402 de produit dont la surface intérieure 402a est conique et évasée vers l'extérieur, ce qui diminue la vitesse d'éjection du produit à débit constant, et permet une bonne précision de visée de dispense du produit par gravité dans le récipient 41 .
[0174] La buse 400 se distingue de la buse 300 par la forme de sa portion d'éjection 402. Dans ce deuxième mode de réalisation, la section terminale 402b de la portion d'éjection, est une courbe fermée oblongue, c'est-à-dire que la forme de la section terminale 402b de la portion d'éjection 402 est inscrite dans un rectangle virtuel 402c. Sur l'exemple illustré, cette forme oblongue est un rectangle aux petits côtés arrondis en portion de cercle. Alternativement, cette forme pourrait être elliptique, ovoïde ou polygonale, du moment que la largeur L de la section terminale 402b est supérieure à sa largeur Par convention, la forme oblongue de la section terminale 402b présente des deux petits flancs 402bl correspondant aux petits côtés 402cl du rectangle virtuel 402c, et deux grands flancs 402b2 correspondant aux grands côtés 402c2 du rectangle virtuel 402c. [0175] Cette forme oblongue de la section terminale 402b à la sortie de la portion d'éjection 402 permet une utilisation particulièrement efficace des cartouches dans la position allongée selon l'invention. En effet, en position d'utilisation, illustrée en figure 21 , la buse 400 des cartouches, vue de face, est agencée de manière à ce qu'une dose de produit P s'écoule dans la portion d'éjection 402 de la buse le long d'un premier petit flanc 402bl a de la forme oblongue de la portion d'éjection, laissant un espace libre 406 entre le produit P et un second petit flanc 402bl b opposé au premier petit flanc 402bl a. Cet espace libre 406 permet à l'air d'investir l'intérieur de la buse et évite que du produit ne soit retenu par capillarité dans la portion d'éjection. En d'autres termes, cet espace libre permet aux gouttes de produits de tomber par gravité, selon la direction G, lorsque les cartouches sont allongées et que leur pompe est actionnée par le distributeur, tout en limitant le risque que du produit ne reste totalement ou partiellement dans la portion d'éjection et donc en favorisant la reproductibilité de l'émission des doses de produits, même en petits volumes.
[0176] Cette forme oblongue de l'extrémité d'éjection de la buse est ainsi parfaitement adaptée à l'éjection d'une dose de produit par gravité, et donc pour la mise en oeuvre d'un distributeur de produits selon l'invention dans lequel les cartouches sont en position allongée. Cette forme oblongue de l'extrémité d'éjection de la buse concourt donc à permettre une distribution par gravité dans une zone de distribution restreinte et avec un dosage précis par une action mécanique reproductible du distributeur sur les cartouches, ce que visent également à permettre les caractéristiques du distributeur de produit selon l'invention.
[0177] Ainsi, comme le montre la figure 22, la section terminale 402b à la sortie de la portion d'éjection 402 est agencée de sorte que les petits flancs 402bl de la section terminale 402b sont l'un au-dessus de l'autre par rapport à la direction G de la gravité, et que les grands flancs 402b2 de la section terminale 402b sont l'un à côté de l'autre par rapport à la direction G de la gravité. [0178] En d'autres termes, dans la position d'utilisation, la longueur L de la portion d'éjection est parallèle, en projection horizontale, à la direction G de la gravité, et la largeur / est perpendiculaire, projection horizontale, à la direction G de la gravité.
[0179] Dans un mode de réalisation avantageux illustré en figure 20, la buse d'éjection comprend en outre un ralentisseur de produit 403 à l'entrée de la portion d'éjection 402.
[01 80] Dans le mode de réalisation illustré, le ralentisseur 403 est une calotte dont le bombement convexe est dirigé vers la portion d'entrée de produit 401 et la partie concave est dirigée vers la sortie de la portion d'éjection 402.
[01 81 ] Le ralentisseur 403 est maintenu dans la buse et à distance de la paroi intérieure 401 b de la buse par des languettes support 404.
[01 82] De cette manière, lorsque le produit arrive depuis la portion d'entrée de produit 401 au travers du passage 405 reliant les deux portions d'entrée 401 et d'éjection 402, il rencontre le ralentisseur 403 (ici le bombement convexe) et il est obligé de le contourner en passant entre les languettes support 404.
[01 83] Cela ralentit encore la vitesse d'éjection du produit à la sortie de la buse jusqu'à permettre au produit de tomber verticalement par gravité dans le récipient amovible 41 .
[01 84] Le distributeur automatique selon l'invention est donc capable de loger plus de six cartouches différentes tout en limitant l'empâtement de la machine. En effet, l'agencement allongé des cartouches permet non seulement d'empiler un nombre important de cartouches, mais également « d'étaler » le système d'actionnement sur toute la hauteur du distributeur, limitant ainsi la profondeur dudit système d'actionnement et donc l'empâtement de la machine.
[01 85] En d'autres termes, l'agencement proposé permet non seulement de limiter l'empâtement de la partie stockage des cartouches, mais également l'empâtement de la partie actionnement des cartouches. [01 86] Le distributeur automatique selon l'invention est également capable de distribuer plusieurs combinaisons différentes de produits fluides contenus chacun dans une cartouche différente, car il permet une activation sélective des cartouches.
[01 87] En outre, le distributeur selon l'invention permet un dosage précis par une action mécanique reproductible du distributeur sur les cartouches.
[01 88] Grâce à l'agencement proposé, le distributeur selon l'invention est simple, économique et peu encombrant, c'est-à-dire de faible empâtement, tout en permettant de proposer un grand nombre de produits et de combinaisons, le tout avec des cartouches de grande capacité.
[01 89] Il est ainsi possible de proposer des traitements sur plusieurs semaines sans avoir à changer les cartouches, ce qui limite les risques d'erreur et les déchets.
[0190] En outre, il est polyvalent, c'est-à-dire que l'agencement proposé permet de concevoir un distributeur ayant entre 6 et 12 cartouches.
[0191 ] Le système selon l'invention permet de s'adapter à toutes les pompes doseuses mécaniques, en particulier aux différentes amplitudes de course nécessaire pour actionner les pompes. En effet, selon le volume dispensé, les pompes ont des courses d'actionnement différentes. Par exemple, pour un type de pompe donné, une pompe délivrant un volume de 1 millilitre nécessite une amplitude de course de 7,5 millimètres, alors qu'une pompe délivrant un volume de 2 millilitres nécessite une amplitude de course de 12 millimètres. Le système selon l'invention peut donc être facilement dimensionné en fonction du volume de distribution des pompes utilisées.

Claims

Revendications
[Revendication 1 ] Distributeur automatique (100) de produits fluides contenus dans des cartouches (200, 200') , le distributeur comprenant : un châssis (20) muni de N emplacements (E) présentant chacun un axe longitudinal (Y-Y), N étant un entier supérieur ou égal à 2, les emplacements étant destinés à recevoir, en utilisation, les cartouches (200, 200') de produits munies chacune d'un réservoir (201 , 201 ') et d'une pompe doseuse mécanique (202, 202') activable dans une direction axiale (X-X) d'actionnement et pourvue d'un orifice d'éjection de produit (203, 203') ; un système d'actionnement (30) des cartouches comprenant :
* un moteur (31 ) apte à générer une force d'actionnement de la pompe doseuse mécanique (202, 202') des cartouches (200, 200') ;
* un mécanisme de transmission sélectif (32) apte à transmettre sélectivement la force générée par le moteur à au moins une des pompes doseuses mécaniques (202, 202') des cartouches (200, 200') ; un logement (40) pour un récipient amovible (41 ) destiné à recevoir les produits fluides contenus dans les cartouches logées dans les N emplacements et actionnées par le mécanisme de transmission sélectif ; caractérisé en ce que les axes longitudinaux (Y-Y) des N emplacements (E) sont agencés substantiellement horizontalement, en référence à la direction de la pesanteur terrestre, et de manière étagée, de sorte que les cartouches sont, en utilisation, parallèles entre elles et aux axes longitudinaux (Y-Y) des emplacements (E), mais décalées le long de leurs axes longitudinaux (X-X), afin qu'une cartouche située au-dessus d'une cartouche située au-dessous la surplombe suffisamment pour que l'orifice d'éjection de la cartouche située au- dessus dépasse longitudinalement la cartouche située au-dessous et soit à l'aplomb du logement (40) pour le récipient amovible (41 ).
[Revendication 2] Distributeur automatique selon la revendication 1 , dans lequel, les N emplacements (E) sont fixes et décalés de sorte que les cartouches sont décalées le long de leurs axes longitudinaux (X-X) en position activée ou en position inactivée.
[Revendication 3] Distributeur automatique selon la revendication 1 , dans lequel, les N emplacements (E) sont alignés sur un plan (PI ) en position de repos dans laquelle aucune cartouche n'est activée, les N emplacements (E) étant montés coulissants par rapport au châssis le long de leur axe longitudinal (Y), et reliés chacun à un mécanisme de déplacement en translation, le distributeur étant programmé pour activer sélectivement le mécanisme de déplacement de l'emplacement (E200B) d'une cartouche devant être activée pour le décaler jusqu'à ce que l'orifice d'éjection de la cartouche dépasse longitudinalement une cartouche située au-dessous et soit à l'aplomb du récipient amovible.
[Revendication 4] Distributeur automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'axe longitudinal des N emplacements (E) présente un angle d'inclinaison (a) compris entre -20° et +20° par rapport à l'horizontale, de préférence entre -15° et + 15°.
[Revendication 5] Distributeur automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel chacun des N emplacements de cartouche comprend un détrompeur agencé de sorte que, lorsqu'une cartouche est insérée dans un emplacement, l'orifice d'éjection de produit (203, 203') de sa pompe doseuse est orienté vers un centre du logement (40) pour un récipient amovible, selon un angle (b) avec la direction de la pesanteur terrestre compris entre 0° et 80°, de préférence entre 20° et 65°, avantageusement entre 30° et 45°.
[Revendication 6] Distributeur automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chaque emplacement (E) de cartouche (200, 200') est pourvu d'une cartouche (200, 200') de produit dont la pompe doseuse comprend une buse d'éjection (300) présentant une portion d'éjection de produit (302) conique et évasée vers l'extérieur.
[Revendication 7] Distributeur automatique selon la revendication 6, dans lequel la buse d'éjection comprend un ralentisseur de produit (303) dans la portion d'extrémité évasée.
[Revendication 8] Distributeur automatique selon la revendication 7, dans lequel le ralentisseur (303) est un cône convergeant vers l'extérieur de la buse et maintenu dans la buse et à distance des parois de la buse par des languettes support (304).
[Revendication 9] Distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à
8, dans lequel le mécanisme de transmission comprend : un organe de transmission (34, 34b) ; un organe d'actionnement (35, 35a) ; et N mécanismes d'embrayage, comprenant chacun un organe d'embrayage (36, 36') activable réversiblement par un actionneur linéaire (37- 37a), chaque mécanisme d'embrayage étant agencé de manière à accoupler ou découpler l'organe de transmission (34, 34b) et l'organe d'actionnement (35, 35a) ; une unité centrale programmée pour actionner sélectivement chaque actionneur linéaire (37-37a) en fonction d'une instruction de préparation déterminée d'un mélange.
[Revendication 10] Distributeur automatique selon la revendication 9, dans lequel l'organe de transmission est une roue crantée de transmission (34a) reliée à un arbre rotatif de sortie (31 a) du moteur (30), les N emplacements (E) de cartouche (200) étant agencés de part et d'autre de l'organe d'actionnement (34, 34b), chaque emplacement (E) de cartouche (200) étant muni : d'un organe d'actionnement comprenant une came cylindrique munie d'une part d'une roue crantée d'entraînement (35a) et d'autre part d'un organe suiveur relié à un piston d'actionnement en translation de la cartouche ; et d'un mécanisme d'embrayage comprenant :
• une roue crantée d'embrayage (36, 36') montée mobile entre une position embrayée dans laquelle la roue crantée d'embrayage (36, 36') s'engrène dans la roue crantée d'entraînement (35a) de la came et dans la roue crantée de transmission (34a) du moteur, et une position débrayée, dans laquelle la roue crantée d'embrayage (36, 36') est dégagée de la roue crantée (34a) de transmission du moteur ;
• un solénoïde (37) agencé pour commander un déplacement de la roue crantée d'embrayage (36, 36') entre la position embrayée et la position débrayée.
[Revendication 1 1 ] Cartouche de produit fluide pour un distributeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend un réservoir de produit (201 ) et une pompe mécanique (202) pourvue d'un orifice d'éjection de produit (203), ladite pompe mécanique comprenant en outre une buse d'éjection (300, 400) présentant une portion d'éjection (302, 402) de produit conique et évasée vers l'extérieur.
[Revendication 12] Cartouche selon la revendication 1 1 , dans lequel la portion d'éjection (402) comprend une section terminale (402b) oblongue.
[Revendication 1 3] Cartouche selon la revendication 1 1 ou 12, dans lequel la buse d'éjection comprend un ralentisseur de produit dans la portion d'extrémité évasée.
[Revendication 14] Cartouche selon la revendication 12, dans lequel le ralentisseur est un cône convergeant vers l'extérieur de la buse et maintenu dans la buse et à distance des parois de la buse par des languettes support.
[Revendication 15] Cartouche selon la revendication 12, dans lequel le ralentisseur est une calotte maintenue dans la buse et à distance des parois de la buse par des languettes support.
[Revendication 16] Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 15, comprenant une indication de hauteur de placement dans le distributeur.
[Revendication 17] Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 16, comprenant un détrompeur apte à coopérer avec un détrompeur d'un emplacement pour orienter la cartouche autour de son axe longitudinal
[Revendication 1 8] Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 17, dans lequel chaque cartouche (200') comprend : un réservoir (201 ') de produit fluide muni d'une pompe doseuse mécanique (202') activable dans une direction axiale (X-X) d'actionnement et ayant un orifice d'éjection (203') de produit, et une enveloppe rigide (204') de protection du réservoir (201 ') et de la pompe (202'), l'enveloppe rigide comprenant un orifice de sortie destiné à être connecté avec l'orifice d'éjection (203') de la pompe (202'), et au moins un orifice d'actionnement (205') destiné à recevoir, en utilisation, un organe d'actionnement (35c) de l'emplacement (E) de cartouche (200'), ledit au moins un orifice d'actionnement (205') présentant une section inférieure à une section de doigt d'un enfant de trois ans.
[Revendication 19] Buse d'éjection (300, 400) pour une cartouche de produit selon l'une quelconque des revendications 1 1 à 1 8, caractérisée en ce qu'elle comprend une portion d'éjection (302, 402) présentant une face intérieure (302a, 402a) évasée vers l'extérieur.
[Revendication 20] Buse d'éjection selon la revendication 19, dans lequel la portion d'éjection (402) comprend une section terminale (402b) oblongue.
[Revendication 21 ] Buse d'éjection selon la revendication 19 ou 20, comprenant, en outre, un ralentisseur de produit (303, 403) dans la portion d'éjection évasée.
[Revendication 22] Buse d'éjection selon la revendication 21 , dans lequel le ralentisseur (303) est un cône convergeant vers l'extérieur de la buse et maintenu dans la buse et à distance des parois de la buse par des languettes support (304).
[Revendication 23] Procédé de mise en œuvre d'un dispositif de distribution selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que : on place le distributeur (100) sur une surface plane ; on dispose une cartouche (200) dans chaque emplacement (E), de telle sorte que les cartouches contenant les produits les moins visqueux soient agencées dans les emplacements les plus proches du logement (40) pour le récipient amovible (41 ), et que les cartouches contenant les produits les plus visqueux soient agencées dans les emplacements les plus éloignés en hauteur du logement (40) pour le récipient amovible (41 ).
[Revendication 24] Procédé de mise en œuvre d'un dispositif de distribution selon la revendication 3 pour préparer un mélange de produits de composition déterminée, caractérisé en ce que : a) Dans un premier étage d'emplacements (E), le distributeur déplace l'emplacement (E) de chaque cartouche (200B) dont le produit entre dans la composition déterminée d'une distance (Dl ) telle que son orifice d'éjection (203) dépasse longitudinalement une cartouche située au-dessous (200A) et soit à l'aplomb du récipient amovible (41 ), puis b) le distributeur actionne la ou les cartouches déplacées de manière à éjecter les produits qu'elles contiennent vers le récipient amovible (41 ) ; puis c) le distributeur actionne les mécanismes de déplacement pour replacer l'emplacement (E) de chaque cartouche (200B) ayant été actionnée en position de repos d) le distributeur réitère les étapes a) à c) étage par étage d'emplacements (E) jusqu'à ce que toutes les cartouches dont le produit entre dans la composition déterminée aient été actionnées.
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