FR3097216A1 - Distributeur automatique de liquides détergents - Google Patents

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Abstract

Dispositif de distribution (1) pour l’expulsion d’une dose d’un produit liquide, le dispositif de distribution comprenant :- une face avant (2) ; - un décrochement (3) sur la face avant (2) prévu pour le placement d’un bidon ; - une borne de paiement (19) ; - un capot (4) comportant un tuyau de distribution (5) de liquide qui s’érige dans le décrochement (3) de la face avant (2) du dispositif de distribution ; - une canalisation d’amenée de liquide (7) comportant un moyen de raccordement audit tuyau de distribution ; - un réservoir de liquide (8a) à distribuer dans lequel débouche ladite canalisation d’amenée de liquide (7) ; - une pompe (9) montée sur la canalisation d’amenée de liquide ; - un microcontrôleur (20) connecté à la borne de paiement et à la pompe ;caractérisé en ce que le dispositif de distribution (1) comporte un capteur optique connecté au microcontrôleur (20), en étant positionné sur le capot (4) à une distance de 0.5 à 3 cm du tuyau de distribution (5), et en étant paramétré pour une détection d’un objet à une distance comprise entre 0 et 7 cm. Figure pour l’abrégé : Fig. 2

Description

Distributeur automatique de liquides détergents
La présente invention est du domaine des appareils pour la distribution de produits ménagers à la destination des consommateurs, et concerne en particulier un distributeur pour la vente en direct de produits détergents liquides, en particulier de lessives, sur les points de vente tels que les supermarchés ou les épiceries telles que les épiceries qualifiées de « bio ».
Les machines de distribution de produits, le plus souvent qualifiés de « distributeurs automatiques » et qui permettent par exemple de délivrer des produits alimentaires tels que les boissons, sont bien connus des utilisateurs qui peuvent se voir délivrer à la demande un article dans son emballage, ou une boisson directement versée dans un gobelet dédié à cette destination.
De tels distributeurs automatiques, s’ils sont bien adaptés à la vente à l’acheteur final des liquides en petite quantités, sont difficiles à configurer pour le remplissage de containers ou de récipients de grand volume. En outre, lorsqu’il s’agit de distribuer un produit de consistance visqueuse, par exemple un détergent liquide, l’opération est délicate à automatiser sans avoir recours à un opérateur sur le stand pour éviter les pertes de matière première, la contamination par des produits dits « chimiques », ou encore une mauvaise utilisation qui occasionne des dégats sur la machine.
La demande US 2013/0240084 décrit un appareil pour le remplissage de bouteilles d’eau. L’utilisateur positionne une bouteille à remplir dans un compartiment dudit appareil, et paye en étant guidé par une interface visuelle à une borne de paiement qui envoie un signal pour ordonner la fermeture du compartiment en coulissant une paroi de sécurité. L’appareil décrit dans le document US 2013/0240084 comporte un réceptacle de conformation hexagonale dédié au bon placement des récipients pour permettre la lecture d’un code-barre, et est muni d’un capteur positionné en partie haute servant à déterminer si la bouteille comporte un bouchon ou si elle est ouverte. Un tel appareil est peu adapté au remplissage des flacons de différentes formes et il impose la présence d’un dispositif de sécurité occultant qui ralentit les opérations et complique la maintenance de l’appareil.
Le brevet EP 1 427 640 décrit une station de remplissage de récipient par des liquides du type détergent, les récipients étant équipés d’un moyen d’identification du type carte mémoire intégrée au récipient. Un tel distributeur ne comporte aucun moyen de reconnaissance de la position de l’article, et ne permet pas de contrôler que le récipient est dans une configuration adaptée à la délivrance du produit dans ledit récipient.
Pour pallier tout ou partie des inconvénients susmentionnés de l’état de la technique, la présente invention concerne un dispositif de distribution pour l’expulsion d’une dose d’un produit liquide, tel qu’un produit détergent, le dispositif de distribution comprenant :
- une face avant également qualifiée de façade ;
- un décrochement sur la face avant prévue pour le placement d’un bidon ;
- une borne de paiement ;
- un capot comportant un tuyau de distribution de liquide qui s’érige dans le décrochement de la face avant du dispositif de distribution ;
- une canalisation d’amenée de liquide comportant un moyen de raccordement audit tuyau de distribution ;
- un réservoir de liquide à distribuer dans lequel débouche ladite canalisation d’amenée de liquide ;
- une pompe montée sur la canalisation d’amenée de liquide ;
- un microcontrôleur connecté à la borne de paiement et à la pompe ; caractérisé en ce que le dispositif de distribution comporte un capteur optique connecté au microcontrôleur, en étant positionné sur le capot à une distance de 0.5 à 3 cm du tuyau de distribution, et en étant paramétré pour une détection d’un objet à une distance comprise entre 0 et 7 cm.
De préférence, la distance de détection est inférieure à 5 cm. De préférence, la pompe est une pompe auto-amorçante.
Une telle configuration du distributeur selon l’invention permet de détecter la présence et le bon positionnement d’un bidon en vue de son remplissage par le liquide à distribuer. Lorsque le microcontrôleur reçoit d’une part les informations du bon positionnement du bidon, et d’autre part les informations depuis la borne de paiement, il traite ces informations et peut ordonner la mise en marche de la pompe pour la distribution d’une quantité prédéfinit de liquide dans le bidon à recharger en fonction des ordres donnés par l’utilisateur à la borne de paiement.
L’invention est avantageusement mise en œuvre selon les modes de réalisation et les variantes exposées ci-après, lesquelles sont à considérer individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante.
Avantageusement, le capteur optique est un capteur infrarouge. Les inventeurs ont mis en évidence que ce type de capteur de présence était le plus adapté pour la détection de l’objet dont il est question, à savoir un bidon de détergent.
Avantageusement, le moyen de raccordement est un raccord rapide.
Le terme « raccord rapide » désigne un moyen de connexion entre deux parties d’un circuit de liquide, telles que la canalisation d’amenée de liquide et le tuyau de distribution, qui permet un verrouillage temporaire par la mise en compression des deux parties l’une sur l’autre (ou en tirant sur les deux parties dans des directions opposées pour les déconnecter), en assurant un maintien par friction avec étanchéité. De préférence, le raccord rapide comporte une partie mâle et une partie femelle qui s’emboîtent l’une dans l’autre en garantissant l’étanchéité.
Avantageusement, le dispositif selon l’invention comporte un débitmètre branché sur la canalisation d’amenée de liquide et connecté au microcontrôleur. Un tel débitmètre permet de délivrer une quantité exacte (déjà paramétrée) du liquide à distribuer. Le débitmètre est avantageusement intégré dans la susdite pompe.
Avantageusement, la borne de paiement comporte un écran de contrôle, et éventuellement un voyant lumineux et un premier bouton poussoir. Pour les réalisations intégrant le voyant lumineux et le premier bouton poussoir, suivant une configuration d’utilisation avantageuse, l’utilisateur vérifie qu’il a bien positionné son bidon dans le décrochement du dispositif grâce au voyant qui le lui indique, l’utilisateur ordonne ensuite la délivrance d’une quantité de liquide en poussant sur le bouton poussoir, et l’utilisateur vérifie qu’il peut se voir délivrer la quantité choisie sur l’écran de contrôle.
Avantageusement, le dispositif de distribution selon l’invention comporte une unité de distribution intégrant : le tuyau de distribution ; la canalisation d’amenée de liquide comportant un moyen de raccordement audit tuyau de distribution ; le réservoir de liquide à distribuer dans lequel débouche ladite canalisation d’amenée de liquide ; la pompe montée sur la canalisation d’amenée de liquide ; le capteur optique ; un premier bouton poussoir ; éventuellement un deuxième bouton poussoir ; et éventuellement un voyant lumineux. Avantageusement, le voyant lumineux est intégré dans ledit bouton poussoir, ce qui permet un gain de place et la mise en œuvre de boutons de commande qui intègrent plusieurs sources lumineuses de type LED, pour une meilleure interactivité avec l’utilisateur afin de pouvoir guider aisément l’utilisateur dans son apprentissage de l’utilisation du distributeur. L’unité de distribution peut également intégrer le débitmètre susmentionné et peut contenir une l’électrovanne pour certains modes de réalisations. Ainsi, le dispositif selon l’invention peut intégrer plusieurs unités de distribution, les quantités à distribuées peuvent être choisies par l’utilisateur en fonction du fait qu’il presse sur le premier bouton poussoir ou sur le deuxième bouton poussoir.
Avantageusement, le dispositif selon l’invention comporte trois, voire cinq, unités de distribution. L’utilisateur peut choisir différents types de liquides, par exemple il a le choix entre trois à cinq produits détergents : il place donc son bidon au niveau du capot sous le tuyau de distribution du liquide de son choix, c'est-à-dire qu’il sélectionne l’une des unités de distribution. Une fois le bidon détecté grâce au capteur optique, l’utilisateur peut faire son choix de quantité de liquide et lancer l’exécution de la distribution du liquide depuis le bidon de l’unité de distribution sélectionnée, en vérifiant la bonne conduite des opérations qui se fait en surveillant les informations affichées sur l’écran de contrôle.
Avantageusement, le dispositif de distribution de liquide comporte une sonde branchée sur la canalisation d’amenée de liquide et reliée au microcontrôleur. Une telle sonde est prévue pour plonger dans le réservoir de liquide (dont la contenance est typiquement de 25 litres) et permettre d’identifier la nécessité de remplacer le réservoir par un autre réservoir qualifié de réservoir d’appoint.
Avantageusement, le dispositif de distribution de liquide comporte un lecteur de code-barre. Le lecteur de code-barre est prévu pour la lecture d’un code-barre positionné sur un bidon à remplir. Un tel lecteur de code-barre (également qualifié de scanner) est avantageusement connecté au microcontrôleur, et, permet de vérifier la nature du liquide qui doit y être mise à des fins de sécurité. Un tel code-barre contient avantageusement les informations concernant la quantité de produit liquide à délivrer. Ledit lecteur est de préférence adapté pour la lecture et la reconnaissance de codes de type connus sous les références normalisées en lien avec le code universel des produits (« CUP », en anglais : Universal Product Code : UPC) : « Codabar » ; « Code 11 » ; « Code 39/Code 93 » ; « UPC/EAN » ; « Code 128/EAN 128 » ; « Interleaved 2 of 5 » ; « Matrix 2 of 5 » ; « MSI Code » ; « Industrial 2 of 5 » ; « GS1 Databar » ; « QR Code » ; « Data Matrix » ou « PDF417 ».
D’autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortent de la description qui suit faite, dans un but explicatif et nullement limitatif, en regard des dessins annexés, dans lesquels :
la figure 1 représente schématiquement le microcontrôleur mis en œuvre dans une mode de réalisation du dispositif de distribution selon l’invention ;
la figure 2 représente une vue de face d’un mode de réalisation du dispositif de distribution selon l’invention ;
la figure 3 représente une vue de profil en coupe selon le plan de coupe BB représenté à la figure 2 et concerne un dispositif selon l’invention suivant un mode de réalisation modifié par rapport à celui de la figure 2 ;
la figure 4 représente une vue en perspective de l’arrière du dispositif selon l’invention représenté à la figure 2 ; et
la figure 5 représente deux vues en perspective du dispositif selon l’invention représenté à la figure 2 ;
La figure 2 montre un dispositif de distribution 1 de liquide selon l’invention, qui peut être également qualifié de distributeur, comportant une face avant 2 (ou façade) contenant un décrochement 3 qui délimite une cavité prévue pour le positionnement d’un bidon. Le décrochement 3 comporte en partie supérieure – le terme « partie supérieure » s’entend selon le sens de représentation montré sur les figures - un capot 4 à section en « L » depuis lequel s’érige un tuyau de distribution 5 intégré dans ledit capot 4 et qui débouche dans la cavité du décrochement 3. Le tuyau de distribution 5 est raccordé par un raccord rapide 6 à une canalisation d’amenée de liquide 7 qui plonge dans un réservoir de liquide 8a de type « jerrican® ». Un réservoir d’appoint 8b est prévu localement pour le remplacement du réservoir 8a lorsque celui-ci est sensiblement vide. Une pompe 9 sert à la mise sous pression du liquide dans le réservoir et est montée sur la canalisation d’amenée de liquide 7. La pompe est calibrée localement sur le site d’utilisation du dispositif de distribution 1 en fonction du volume de liquide qui doit être distribué, le calibrage est réalisé manuellement par l’opérateur à l’aide d’un bidon à remplir et les données, qui correspondent au nombre de rotations du moteur de la pompe, sont stockées dans le système de mémorisation (stockage de donnée dans le microcontrôleur) présenté de manière détaillée dans la suite de la description.
Un circuit de distribution du liquide 11 comprend le tuyau de distribution 5, la canalisation d’amenée de liquide 7 et la pompe 9. Un capteur optique de type capteur infrarouge 12 est positionné à 2 cm du tuyau de distribution 5, et permet de détecter le goulot d’un bidon que vient placer un utilisateur qui désire se voir délivrer une dose de produit liquide. Un débitmètre est intégré dans le circuit de distribution de liquide 11 et sert à contrôler la quantité de liquide désirée à distribuer.
Le dispositif de distribution 1 comprend plusieurs unités de distribution comprenant chacune un tuyau de distribution 5 ; une canalisation d’amenée de liquide 7 ; un réservoir de liquide 8a ; une pompe 9 montée sur une canalisation d’amenée de liquide qui intègre de préférence un débitmètre ; éventuellement une électrovanne ; un capteur infrarouge 12 ; un voyant lumineux 14 ; un premier bouton poussoir 15 ; voire un deuxième bouton poussoir 16. Les boutons poussoirs servent à sélectionner la quantité désirée : dans la mode de réalisation montré à la figure 2 le premier bouton poussoir 15 permet de sélectionner une dose de 3 litres et le deuxième bouton poussoir 16 permet de sélectionner une dose de 1.5 litres (voir la figure 3). Selon un mode de réalisation particulier, les boutons poussoirs 15 et 16 intègrent des voyants lumineux.
Selon des modes de réalisation préférés le dispositif de distribution 1 comprend trois ou cinq unités de distributions. Plus particulièrement selon un autre mode de réalisation, il peut être prévu une unité de distribution avec deux boutons poussoirs intégrant des voyants lumineux pour sélectionner des quantités de 1.5 L et 3 L, et quatre unités de distribution ne comportant qu’un bouton poussoir pour une quantité prédéfinie (1.5 ou 3 L) (voir en particulier sur les figures 2 et 5).
Selon une mode réalisation le dispositif de distribution 1 comprend une enveloppe sous la forme d’un meuble métallique comportant un caisson 17 en dessous du décrochement 3 destiné au stockage des réservoirs de liquide 8a, et il est laissé suffisamment d’espace dans le caisson 17 pour contenir un réservoir de remplacement 8b supplémentaire lorsque le réservoir branché sur le circuit de distribution 11 est vide. Au-dessus du décrochement 13, un coffrage métallique 18 comprend une face avant délimitant une borne de paiement 19. Le coffrage métallique 18 comprend des organes de commandes et de pilotage du distributeur : un microcontrôleur 20, un écran de contrôle 21 intégré dans la borne de paiement 19. Les boutons poussoirs 15 et 16 intégrés dans une face du capot 4.
Le microcontrôleur 20 est de 8 bits, intégrant un ensemble 21 regroupant le microprocesseur et les mémoires. Le microcontrôleur 20 comporte cinq entrées analogiques 22 pour la connexion aux trois ou cinq capteurs infrarouge 12. Le microcontrôleur 20 comporte cinq entrées numériques 23 pour la connexion aux trois ou cinq débitmètres 13. Le microcontrôleur 20 peut comporter cinq sorties de type « collecteur ouvert » 24 pour des courants de charge allant jusqu’à 4.3 A / 12 V en courant continu (cc) par canal pour la connexion à trois ou cinq électrovannes, pour un mode de réalisation de distributeur 1 comportant des électrovannes. Le microcontrôleur 20 comporte cinq sorties de type « collecteur ouvert » 25 pour des courants de charge allant jusqu’à 10 A / 12 V en courant continu (cc) par voie pour la connexion aux trois ou cinq moteurs des pompes 9. Le microcontrôleur 20 comporte cinq sorties de type « collecteur ouvert » / « transistor » 26 pour des courants de charge allant jusqu’à 0.5 A / 12 V en courant continu (cc) par canal pour la connexion à des voyants 14 de type LEDs. Le microcontrôleur 20 comporte également une alimentation 27 de 12 V / 100 mA. L’ensemble est relié à l’alimentation générale par un transformateur 28.
Le meuble métallique qui est l’enveloppe du distributeur selon l’invention comporte des portes 29 pour faciliter l’accès aux différents éléments qu’il intègre, ce qui permet de changer facilement un des réservoirs de liquide 8a par le réservoir supplémentaire de remplacement 8b (voir la figure 5). Des grilles de récupération 30 équipent le décrochement 3 en partie basse pour récupérer les éventuelles coulures issues des bidons des utilisateurs.
Les capteurs infrarouge 12 sont des capteurs commercialisés par la société SHARP® sous la référence commerciale GP2Y0A41SK0F™.
Selon une réalisation avantageuse, le dispositif de distribution 1 de liquide selon l’invention comporte une sonde 31 branchée sur la canalisation d’amenée de liquide 7 et reliée au microcontrôleur 20. Une telle sonde 31 est prévue pour plonger dans le réservoir de liquide 8a (dont la contenance est typiquement de 25 litres) et permettre d’identifier la nécessité de remplacer le réservoir par le réservoir d’appoint 8b. Une telle sonde 31 est de préférence un capteur de niveau de liquide. Alternativement, la pompe 9 comporte le débitmètre qui peut être paramétré pour permettre la détection de l’absence de liquide dans le réservoir de liquide 8a, et de transmettre les informations en vue d’un signalement lumineux connu de l’opérateur qui s’occupe de la maintenance.
En fonctionnement, l’utilisateur met en place un bidon de produits à remplir sous le tuyau de distribution 5. Après détection du bidon (distance inférieure à 5 cm), le voyant du bouton 1.5 L (ou 3 L) correspondant s’allume avec une luminosité constante de la LED en attendant que le bouton soit enfoncé pour lancer l’étape suivante. En appuyant sur le bouton, le cycle d'extraction de produit commence par l'actionnement de la pompe 9 correspondante avec la quantité sélectionné 1.5 L ou 3 L. La pompe calibrée délivre le volume souhaité 1.5 L ou 3 L. Une fois le produit délivré, le cycle est terminé, la pompe 9 et le voyant 14 sont éteints.
Selon un mode de réalisation avantageux, en fonctionnement, si l’utilisateur retire le bidon de la zone du décrochement 3 au cours de la distribution du produit, le cycle d'extraction est immédiatement interrompu (avec arrêt de la pompe 9) et ceci est indiqué par la luminosité intermittente de la LED (voyant 14 ou voyants intégrés dans les boutons poussoirs 15 et 16). Pour continuer l'extraction, le bidon doit être replacé et le cycle d'extraction déjà commencé est terminé (indiqué à nouveau par la luminosité constante de la LED). En outre, si le réservoir de liquide 8a placé en bas du meuble n’est pas suffisant pour le remplissage du bidon le voyant du produit manquant clignote : l’opérateur en charge de la maintenance doit remplacer le réservoir 8a par le réservoir d’appoint 8b.
Selon une variante avantageuse, le dispositif de distribution selon l’invention comporte un lecteur 32 (scanner) de code-barre, pour la lecture d’un code-barre positionné sur un bidon à remplir. Un tel lecteur 32 de code-barre est connecté au microcontrôleur 20, et, permet de vérifier la nature du liquide qui doit y être mise à des fins de sécurité. Un tel code-barre peut également contenir les informations concernant la quantité de produit liquide à délivrer : les boutons poussoirs 15 et 16 intégrant des voyants lumineux sont alors remplacés par de simples voyant lumineux monté sur le capot 4 (et occupent la même place sur le dispositif représenté aux figures 2 et 5).
Plus précisément, un cycle de fonctionnement du dispositif selon l’invention dont les modes de réalisations sont présentés sur les deux figures 2 et 5, correspond au processus qui peut être détaillé de la manière suivante :
- l’utilisateur scanne le code-barre se trouvant sur le bidon qui aura été sélectionné par le client soit : 1.5 L ou 3 L ;
- le voyant du capot 4 correspondant à la quantité choisie clignote ;
- le bidon est positionné sous le tuyau de distribution 5 à 4 cm du capteur infrarouge 12 ce qui déclenche la distribution du produit sélectionné ;
- le voyant du capot 4 s’arrête de clignoter lorsque la quantité à expulser est délivrée.
Durant la distribution du produit, si le bidon sort du champ de détection du capteur infrarouge 12, la distribution sera alors immédiatement interrompue, mais dès que le bidon est remis en place la distribution reprend jusqu’à son cycle final. Le dispositif est configuré de la manière suivante et, pour chaque unité de distribution, il est prévu qu’au cours d’un cycle un voyant peut rester allumé en continu. Cette configuration du voyant lumineux qui fonctionne en continu signifie que le réservoir de liquide 8a (typiquement de 25 L) doit être changé, cette opération est réalisée par un opérateur qui remplace le réservoir 8a par le réservoir d’appoint 8b.
Le distributeur selon l’invention peut également être configuré de la manière suivante : pour les cas où un client procède à la distribution du produit sans avoir atteint le cycle final, et qu’il abandonne son bidon, il peut être avantageusement prévu que soit re-scanné ce même bidon afin d’écraser le cycle de distribution en cours de la mémoire du microcontrôleur 20.

Claims (10)

  1. Dispositif de distribution (1) pour l’expulsion d’une dose d’un produit liquide, le dispositif de distribution comprenant :
    - une face avant (2) ;
    - un décrochement (3) sur la face avant (2) prévu pour le placement d’un bidon ;
    - une borne de paiement (19) ;
    - un capot (4) comportant un tuyau de distribution (5) de liquide qui s’érige dans le décrochement (3) de la face avant (2) du dispositif de distribution ;
    - une canalisation d’amenée de liquide (7) comportant un moyen de raccordement audit tuyau de distribution ;
    - un réservoir de liquide (8a) à distribuer dans lequel débouche ladite canalisation d’amenée de liquide (7) ;
    - une pompe (9) montée sur la canalisation d’amenée de liquide ;
    - un microcontrôleur (20) connecté à la borne de paiement et à la pompe ;
    caractérisé en ce que le dispositif de distribution (1) comporte un capteur optique connecté au microcontrôleur (20), en étant positionné sur le capot (4) à une distance de 0.5 à 3 cm du tuyau de distribution (5), et en étant paramétré pour une détection d’un objet à une distance comprise entre 0 et 7 cm.
  2. Dispositif de distribution (1) selon la revendication 1, dans lequel le capteur optique est un capteur infrarouge (12).
  3. Dispositif de distribution (1) selon l’une des revendications 1 à 2, dans lequel le moyen de raccordement est un raccord rapide (6).
  4. Dispositif de distribution (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le dispositif selon l’invention comporte un débitmètre branché sur la canalisation d’amenée de liquide (6) et qui est connecté au microcontrôleur (20).
  5. Dispositif de distribution (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la borne de paiement (19) comporte un écran de contrôle (18).
  6. Dispositif de distribution (1) selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de distribution comporte une unité de distribution intégrant : le tuyau de distribution (5) ; la canalisation d’amenée de liquide (7) comportant un moyen de raccordement audit tuyau de distribution ; le réservoir de liquide (8a) à distribuer ; la pompe (9) montée sur la canalisation d’amenée de liquide ; le capteur optique ; et un premier bouton poussoir (15).
  7. Dispositif de distribution (1) selon la revendication 6, dans lequel un voyant lumineux (14) est intégré dans ledit bouton poussoir (15).
  8. Dispositif de distribution (1) selon l’une des revendications 6 ou 7, dans lequel le dispositif de distribution (1) comporte cinq unités de distribution.
  9. Dispositif de distribution (1) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel le dispositif de distribution (1) comporte une sonde (31) branchée sur la canalisation d’amenée de liquide (7) et reliée au microcontrôleur (20).
  10. Dispositif de distribution (1) selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel le dispositif de distribution (1) comporte un lecteur (32) de code-barre.
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