FR2465939A1 - Doser for hot drinks - employs electromagnetic valve with valve head sealed from liq. be bellows - Google Patents

Doser for hot drinks - employs electromagnetic valve with valve head sealed from liq. be bellows Download PDF

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Abstract

The appts. has an electrically operated valve, with an adjustable flow, which is used to dispense a precise dose of hot water or liquid for a hot drink dispensing machine. The electromagnet of the valve is sealed from the liquid to maintain flow and simplify cleaning. The electromagnet comprises a winding on a tube in which a soft iron core is movable. The core is maintained in a low position by a spring and it is extended by a shaft terminated in a head. The head is covered with a bellows, so that it is not directly applied to the seat, thus sealing it from the liquid. The valve comprises a cylindrical body with an inlet through which the liquid flows to an outlet, as controlled by the head position.

Description

La présente invention concerne un procédé pour le dosage de liquides, notamment d'eau chaude, grâce à une électrovanne à débit régiable. The present invention relates to a method for dosing liquids, in particular hot water, using a solenoid valve with adjustable flow rate.

On connait des appareils qui distribuent automatiquement des boissons et qui comportent en général
- d'une part, un dispositif de présentation d'un gobelet au des
sous d'un bec verseur,
- et, d'autre part, un dispositif d'alimentation du bec verseur
soit en boissons soit en eau froide ou chaude, par exemple dans
les machine distributrices de café lyophilisé en poudre.We know of devices that automatically dispense drinks and that generally include
- on the one hand, a device for presenting a cup to the
under a spout,
- And, on the other hand, a device for feeding the spout
either in drinks or in cold or hot water, for example in
vending machines for freeze-dried coffee powder.

Pour distribuer une dose précise de l'un ou l'autre de ces liquides, on utilise en général une électrovanne comprenant un clapet actionné par un électro-aimant. La manoeuvre d'un simple interrupteur électrique permet ainsi de dégager le clapet de son siège et de déclencher la circulation du liquide dans sa canalisation. La dose est fonction du temps d'ouverture du clapet c'est-à-dire du temps, réglable, de manoeuvre de l'interrupteur. To dispense a precise dose of one or the other of these liquids, a solenoid valve generally comprising a valve actuated by an electromagnet is used. The operation of a simple electric switch thus allows the valve to be released from its seat and to trigger the circulation of the liquid in its pipe. The dose is a function of the valve opening time, that is to say the adjustable time of operation of the switch.

Cependant, la dose est également fonction du débit et donc de la section de la tubulure d'alimentation. However, the dose is also a function of the flow rate and therefore of the cross section of the supply tube.

Or, les sels minéraux en solution à la température des boissons chaudes (entre 20 et 600C environ) ont tendance à se déposer sous forme d'une couche de tartre. However, the mineral salts in solution at the temperature of hot drinks (between 20 and 600C approximately) tend to be deposited in the form of a layer of tartar.

Dans le cas des sirops sucrés, d-es problèmes analogues se posent avec le sucre, les produits colorants ou les agents de sapidité. In the case of sweet syrups, similar problems arise with sugar, coloring products or flavoring agents.

La section de la canalisation de circulation de ces liquides dits "durs" se réduit donc au cours du temps de sorte que le débit et, par suite, la dose de liquide diminuent de plus en plus. The cross-section of the circulation pipe for these so-called "hard" liquids therefore reduces over time so that the flow rate and, consequently, the dose of liquid decrease more and more.

Dans les dispositifs connus, la section de la canalisation peut être réglée par une vis à l'occasion de réajustements périodiques qui permettent de limiter cet inconvénient, mais au prix de fréquents contrôles. In known devices, the section of the pipe can be adjusted by a screw during periodic readjustments which make it possible to limit this drawback, but at the cost of frequent checks.

Par ailleurs, dans les électrovannes actuelles, le liquide stagne dans l'électro-aimant, c'est-à-dire entre le bobinage électrique fixe et le noyau magnétique mobile. Un dépôt analogue de tartre ou de sucre peut donc se développer entre ces éléments puis, après un certain temps, bloquer plus ou moins la partie mobile et "griller" le bobinage. Furthermore, in current solenoid valves, the liquid stagnates in the electromagnet, that is to say between the fixed electrical winding and the mobile magnetic core. A similar deposit of tartar or sugar can therefore develop between these elements and then, after a certain time, more or less block the moving part and "grill" the winding.

De plus, les canalisations dans lesquelles circule le liquide ne sont pas faciles à nettoyer en raison de leurs formes compliquées.  In addition, the pipes through which the liquid circulates are not easy to clean because of their complicated shapes.

La présente invention a pour but de remédier à tous ces inconvénients qui déterminent une gêne
- non seulement pour les exploitants de machines distributrices
de boissons qui doivent procéder à des révisions périodiques
ou faire face à des pannes aléatoires (ce qui les conduit à en
tretenir un service d'entretien exposé à des déplacements dis
persés),
- mais encore pour les utilisateurs auxqueis sont délivrées des
doses anormalement réduites.The present invention aims to remedy all these drawbacks which determine discomfort
- not only for operators of vending machines
of drinks which must carry out periodic reviews
or deal with random breakdowns (which leads them to
maintain a maintenance service exposed to displace
persés),
- but still for users who are issued
abnormally reduced doses.

A cet effet, I'invention concerne un procédé de dosage par électrovanne consistant à actionner le clapet de cette dernière, au moyen de son électro-aimant, par l'intermédiaire d'une transmission garnie de moyens d'étanchéité isolant ledit électro-aimant du liquide dont le passage est contrôlé par le clapet. To this end, the invention relates to a method of dosing by solenoid valve consisting in actuating the valve of the latter, by means of its electromagnet, by means of a transmission provided with sealing means isolating said electromagnet. liquid whose passage is controlled by the valve.

Grâce à ce procédé, I'électro-aimant est séparé du liquide et n'est plus exposé aux inconvénients déterminés par ce dernier. Thanks to this process, the electromagnet is separated from the liquid and is no longer exposed to the drawbacks determined by the latter.

En outre, la course d'ouverture du clapet peut être très aisément controlée pour l'ajustement des doses
- soit par réglage de cette transmission
- soit par réglage de son siège.In addition, the valve opening stroke can be very easily controlled for adjusting the doses.
- either by adjusting this transmission
- either by adjusting its seat.

Dès lors, il est possible de supprimer purement et simplement la vis pointeau servant au réglage et à la compensation de l'entartrage dans les dispositifs connus. Therefore, it is possible to simply eliminate the needle screw used for adjusting and compensating for scaling in known devices.

Ce procédé peut facilement être mis en oeuvre en réalisant en deux pièces
- d'une part, la partie de vanne comportant l'ensemble électro
magnétique, la transmission et le clapet,
- et, d'autre part, la partie de vanne comportant le siège de ce
dernier.This process can easily be implemented by making two pieces
- on the one hand, the valve part comprising the electro assembly
magnetic, the transmission and the valve,
- And, on the other hand, the valve part comprising the seat of this
latest.

Cette disposition en deux pièces procure d'ailleurs d'autres avantages en ce qui concerne la facilité de nettoyage et en-ce qui concerne l'orientation des tubulures latérales de raccordement en fonction des zones d'accès, assez encombrées, des diverses machines de distribution de boissons. This two-piece arrangement also provides other advantages with regard to the ease of cleaning and with regard to the orientation of the lateral connection pipes according to the fairly congested access areas of the various distribution of beverages.

L'invention concerne donc également une électrovanne ainsi structurée pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus. The invention therefore also relates to a solenoid valve thus structured for the implementation of the above method.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lequel
La figure 1 est une vue, en perspective éclatée, d'une électrovanne selon l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear in the description which follows, given by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which
Figure 1 is an exploded perspective view of a solenoid valve according to the invention.

Les figures 2 et 3 illustrent, en coupe longitudonale, le procédé d'actionnement du clapet de cette électrovanne entre ses deux positions d'ouverture et de fermeture. Figures 2 and 3 illustrate, in longitudinal section, the method of actuating the valve of this solenoid valve between its two open and closed positions.

L'électrovanne des figures 1, 2 et 3 comporte un électro-aimant à sa partie supérieure. The solenoid valve of Figures 1, 2 and 3 has an electromagnet at its upper part.

Cet électro-aimant traditionnel est constitué par un bobinage 1 placé sur un tube 12 à l'intérieur duquel peut évoluer un noyau cylindrique en fer doux 2. This traditional electromagnet consists of a coil 1 placed on a tube 12 inside which a cylindrical soft iron core 2 can evolve.

Ce noyau est sollicité vers le bas par un ressort 3 qui prend appui sur un bouchon 4 bloqué par écrou 5 à la partie supérieure du tube 12. This core is biased downwards by a spring 3 which bears on a plug 4 blocked by nut 5 at the upper part of the tube 12.

Le noyau 2 est prolongé vers le bas par une tige 6 terminée par une tête 7 se présentant sous la forme d'un petit disque transversal. The core 2 is extended downwards by a rod 6 terminated by a head 7 in the form of a small transverse disc.

Ce petit disque 7 constitue l'armature du clapet proprement dit et on va maintenant décrire la vanne dans laquelle évolue ce clapet. This small disc 7 constitutes the reinforcement of the valve itself and we will now describe the valve in which this valve operates.

Cette vanne comporte un corps cylindrique 8 pourvu d'une canalisation d'admission 9 par laquelle arrive (flèche F1) le liquide dont la circulation doit être contrôlée par 'électrovanne. This valve comprises a cylindrical body 8 provided with an intake pipe 9 through which arrives (arrow F1) the liquid whose circulation must be controlled by 'solenoid valve.

L'électro-aimant qui vient d'être décrit est monté à la partie supérieure du corps de vanne de la façon suivante
Le corps de vanne 8 comporte à son embouchure supérieure un chambrage fileté 10. Dans ce chambrage est engagé un flasque 11 prévu à 'extrémité inférieure du tube 12 servant de support à l'électroaimant.The electromagnet which has just been described is mounted on the upper part of the valve body in the following manner
The valve body 8 has at its upper mouth a threaded recess 10. In this recess is engaged a flange 11 provided at the lower end of the tube 12 serving to support the electromagnet.

Le rigidité de l'ensemble est assurée par blocage du flasque 11 à l'intérieur du chambrage 10 par un écrou 13 fileté extérieurement. The rigidity of the assembly is ensured by blocking the flange 11 inside the recess 10 by a nut 13 externally threaded.

A l'embouchure inférieure du corps de vanne 8 est vissé un fût 14 garni d'un joint d'étanchéité 15 et présentant sur sa face supérieure une nervure circulaire 16 placée à l'embouchure d'un canal 17 qui traverse le fût 14 sur toute sa longueur. At the lower mouth of the valve body 8 is screwed a barrel 14 furnished with a seal 15 and having on its upper face a circular rib 16 placed at the mouth of a channel 17 which crosses the barrel 14 on its entire length.

On comprend, en se reportant aux dessins, que la tête 7 en forme de disque et la nervure 16 constituent les éléments d'un clapet permettant au liquide arrivant en F1 de s'écouler dans le canal 17 lorsque la tête 7 dégage la nervure 16. It is understood, with reference to the drawings, that the disc-shaped head 7 and the rib 16 constitute the elements of a valve allowing the liquid arriving in F1 to flow into the channel 17 when the head 7 releases the rib 16 .

En fait, la tête 7 n'est pas appliquée directement sur le siège 16 mais elle est garnie par une sorte de bourrelet en forme de disque plus épais obturant un soufflet cylindrique en accordéon 18. In fact, the head 7 is not applied directly to the seat 16 but it is furnished by a sort of bead in the form of a thicker disc closing off a cylindrical accordion bellows 18.

La partie supérieure de ce soufflet cylindrique 18 se termine en forme de collerette 19 qui est engagée et serrée sous le flasque 11 dans le chambrage 10. The upper part of this cylindrical bellows 18 ends in the form of a collar 19 which is engaged and clamped under the flange 11 in the recess 10.

On comprend dès lors que ce soufflet cylindrique 18 réalise une étanchéité entre
- d'une part, la canalisation 9, le canal 17 et la chambre qui les
réunit et,
- d'autre part, I'ensemble électromagnétique disposé à la partie
supérieure de l'électrovanne.It is therefore understood that this cylindrical bellows 18 provides a seal between
- on the one hand, line 9, channel 17 and the chamber which
unites and,
- on the other hand, the electromagnetic assembly arranged in the part
solenoid valve.

Ainsi donc, alors que dans les électrovannes connues
- d'une part, il n'existait pas de tel soufflet 18 (de sorte que la
tête 7, la tige 6 et le noyau 2 étaient baignés par le liquide cir
culant dans les canalisations 9 et 17)
- et, d'autre part, le corps de vanne 8 et le fût 14 étaient réali
sés en une seule et même pièce, on voit que, dans l'électrovanne selon l'invention, l'ensemble électromagnétique est convenablement protégé contre le liquide et le clapet est facilement accessible par dévissage du fût 14.So therefore, while in known solenoid valves
- on the one hand, there was no such bellows 18 (so that the
head 7, rod 6 and core 2 were bathed in cir
culant in lines 9 and 17)
- and, on the other hand, the valve body 8 and the barrel 14 were made
sés in a single piece, we see that, in the solenoid valve according to the invention, the electromagnetic assembly is suitably protected against the liquid and the valve is easily accessible by unscrewing the barrel 14.

On comprend également, en se reportant aux figures 2 et 3, que l'actionnement du clapet par déplacement vertical du noyau 2 et de la tête 7 n'est pas gêné puisque le soufflet cylindrique 18 peut être réalisé en tout matériau souple approprié. It is also understood, with reference to Figures 2 and 3, that the actuation of the valve by vertical movement of the core 2 and the head 7 is not hampered since the cylindrical bellows 18 can be made of any suitable flexible material.

On se rend compte également qu'en cas d'entartrage sur le siège 16 du clapet, il est très facile
- soit de nettoyer ce siège par démontage du fût 14
- soit, simplement, d'opérer un règlage par vissage ou dévissage
de ce fût, pour rétablir une course convenable d'ouverture du clapet telle qu'illustré en "c" sur la figure 3.We also realize that in case of scaling on the seat 16 of the valve, it is very easy
- either to clean this seat by dismantling the barrel 14
- or, simply, to operate an adjustment by screwing or unscrewing
of this barrel, to restore a suitable opening stroke of the valve as illustrated in "c" in FIG. 3.

De la sorte, on évite la nécessité d'une vis pointeau dans les électrovannes connues. On évite aussi les problèmes associés à l'entartrage de cette même vis pointeau. In this way, the need for a needle screw in the known solenoid valves is avoided. The problems associated with scaling of the same needle screw are also avoided.

Enfin, on remarquera que l'électrovanne des figures 1, 2 et 3 est pourvue à sa partie inférieure d'un embout cylindrique 20 emmanché et serti sur un bourrelet 21 prévu à la partie inférieure d'un prolongement tubulaire 22 du fût 14. Finally, it will be noted that the solenoid valve of FIGS. 1, 2 and 3 is provided at its lower part with a cylindrical end fitting 20 fitted and crimped on a bead 21 provided at the lower part of a tubular extension 22 of the barrel 14.

L'embout 20 est équipé d'un raccordement oblique tubulaire 23 qui sert de prise d'air pour l'écoulement du liquide lorsque le clapet est ouvert. The nozzle 20 is equipped with a tubular oblique connection 23 which serves as an air intake for the flow of the liquid when the valve is open.

Dans les électrovannes connues, cette prise d'air 23 ainsi que l'embout tubulaire 20 sont réaiisés en un seul bloc avec le corps 8 et le fût 14. In known solenoid valves, this air intake 23 as well as the tubular end piece 20 are made in a single block with the body 8 and the barrel 14.

Il en résulte que, lorsque 'électrovanne est mise en place dans l'appareil de distribution de liquides, la prise d'air se trouve orientée dans une direction qui est imposée par le raccordement de la tubulure 9 et qui n'est pas toujours très pratique compte tenu de l'encombrement extrême de l'intérieur de ces appareils. As a result, when the solenoid valve is placed in the liquid distribution apparatus, the air intake is oriented in a direction which is imposed by the connection of the pipe 9 and which is not always very practical given the extreme bulk of the interior of these devices.

En revanche, dans l'électrovanne conforme à i'invention, il est facile de faire pivoter sur lui-même l'embout tubulaire 20 et d'orienter la prise d'air 23 dans toutes directions appropriées en fonction de l'orientation prise par l'électrovanne après raccordement de la tubulure 9. On the other hand, in the solenoid valve according to the invention, it is easy to pivot the tubular end piece 20 on itself and to orient the air intake 23 in all appropriate directions according to the orientation taken by the solenoid valve after connecting the tubing 9.

Enfin, la nervure 16 du siège et le canal interne 17 du fût 14 peuvent être revêtus d'une protection anticalcaire (par exemple du polytétrafluoroéthylène) afin de réduire l'entartrage et faciliter le nettoyage puisque ces pièces sont très accessibles. Finally, the rib 16 of the seat and the internal channel 17 of the barrel 14 can be coated with an anti-limescale protection (for example polytetrafluoroethylene) in order to reduce scaling and facilitate cleaning since these parts are very accessible.

L'invention ayant été exposée et son intérêt justifié sur un exemple détaillé, la demanderesse s'en réserve l'exclusivité pendant toute la durée du brevet sans limitation autre que celle des termes des revendications ci-après. The invention having been exposed and its interest justified in a detailed example, the plaintiff reserves exclusivity for the entire duration of the patent without limitation other than that of the terms of the claims below.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Procédé de dosage de liquides dits "durs" consistant à délivrer une dose prédéterminée par ouverture temporaire de la canalisation d'alimentation de ce liquide au moyen d'une électrovanne à clapet, ledit procédé étant caractérisé en ce qu' on actionne ledit clapet, au moyen de son électro-aimant, par l'intermédiaire d'une transmission garnie de moyens d'étanchéité isolant ledit électro-aimant du liquide dont le passage est contrôlé par le clapet,1. Method for dosing so-called "hard" liquids consisting in delivering a predetermined dose by temporarily opening the supply pipe for this liquid by means of a solenoid valve, said method being characterized in that said valve is actuated , by means of its electromagnet, via a transmission fitted with sealing means isolating said electromagnet from the liquid, the passage of which is controlled by the valve, ( ce grâce à quoi, les éléments électromagnétiques de (thanks to which, the electromagnetic elements of ( commande ne sont pas exposés au liquide ni au dépôt (orders are not exposed to liquid or deposit ( des matières dissoutes dans ce dernier. (materials dissolved in the latter. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on règle la dose de liquides en réglant la course du clapet2. Method according to claim 1, characterized in that the dose of liquids is adjusted by adjusting the stroke of the valve. ( ce grâce à quoi, la section de passage du clapet peut (thanks to which, the passage section of the valve can ( être contrôlée en fonction, d'une part, de la dose à (be controlled based on the one hand on the dose to be ( délivrer et, d'autre part, de l'entartrage. (deliver and, on the other hand, scale. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réglage de la course du clapet est opéré par déplacement relatif3. Method according to claim 2, characterized in that the adjustment of the valve stroke is operated by relative displacement - d'une part, de la partie de vanne comportant l'ensemble électro - on the one hand, of the valve part comprising the electro assembly magnétique, la transmission et le clapet et, magnetic, the transmission and the valve and, - d'autre part, du siège de ce dernier. - on the other hand, from its headquarters. 4. Electrovanne pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 comprenant un noyau magnétique, un bobinage, un clapet ouvrant la canalisation d'alimentation du liquide, ie clapet étant manoeuvré par une transmission elle-même actionnée par un é!ectro-aimant, ladite électrovanne étant caractérisée en ce que4. Solenoid valve for implementing the method according to claim 1 comprising a magnetic core, a winding, a valve opening the liquid supply pipe, ie valve being operated by a transmission itself actuated by an electro- magnet, said solenoid valve being characterized in that - la transmission est garnie de moyens d'étanchéité, notamment - the transmission is fitted with sealing means, in particular un soufflet, prenant appui a bellows, taking support d'une part, sur le corps fixe de l'électrovanne on the one hand, on the fixed body of the solenoid valve et, d'autre part, sur le clapet mobile. and, on the other hand, on the movable valve. 5. Electrovanne selon la revendication 4, caractérisée en ce que le siège du clapet est monté sur une pièce distincte du corps fixe de l'électrovanne et réglable en position par rapport à ce dernier.5. Solenoid valve according to claim 4, characterized in that the valve seat is mounted on a separate part of the fixed body of the solenoid valve and adjustable in position relative to the latter. 6. Electrovanne selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que la face du siège et la canalisation interne de ce dernier sont revêtus d'une protection anti-calcaire.6. Solenoid valve according to any one of claims 4 or 5, characterized in that the face of the seat and the internal pipe of the latter are coated with a limescale protection. 7. Electrovanne selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce qu'elle comporte, à sa partie inférieure, une prise d'évent montée sur une tubulure distincte du corps et orientable par rapport à ce dernier. 7. Solenoid valve according to any one of claims 4 and 5, characterized in that it comprises, at its lower part, a vent connector mounted on a tube separate from the body and orientable relative to the latter.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2523720A1 (en) * 1982-03-19 1983-09-23 Remy & Cie E P VOLUMETRIC DOSING DEVICE
WO1997015771A1 (en) * 1995-10-25 1997-05-01 Rapa Rausch & Pausch Elektrotechnische Spezialfabrik Gmbh Solenoid valve with a lift armature
EP0837274A1 (en) * 1996-10-15 1998-04-22 Automobiles Peugeot Solenoid arrangement with means for attachment to a support, and hydraulic block with such an arrangement

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