Brevet FR2601258A3 — publié le 19880115

FR 2601258 A3 19880115 FR 8709694 A 19870708 260 1$58 APPAREIL DE MELANGE UTILISABLE AVEC DES LIQUIDES CONCENTRES La présente invention se rapporte à un appareil fermé dans lequel des quantités prédéterminées de 5 produits concentrés sont mélangés à un liquide porteur pour produire une solution et, dans un aspect particulier, elle se rapporte à un appareil pour mélanger des quantités prédéterminées de produits chimiques concentrés toxiques avec de l'eau pour fournir une solution répondant aux 10 spécifications de services de nettoyage. On connaît des appareils pour la distribution de divers fluides d'addition, en quantités réglées, à un équipement utilisant ces fluides, par exemple un équipement de lavage de linge ou de vaisselle. Ces appareils utilisent des pompes et des vannes pour distribuer automatiquement le fluide d'addition dans le liquide porteur, afin de fournir une solution remplissant la fonction de lavage ou de rinçage dans l'équipement. Un tel brevet est le brevet US n 4 090 475 qui décrit un appareil pour dis20 tribuer à un système de nettoyage de linge ou à un système de lavage de vaisselle, différents produits liquides tels que détergents, savons, adoucisseurs d'eau, javellisants ou autres liquides ou solutions additives. Cet appareil comprend un circuit dans lequel on utilise une pompe et 25 des vannes pour distribuer une pluralité de différents fluides additifs à l'équipement, ces vannes étant commandées séquentiellement dans le temps pendant le fonctionnement de la pompe pour permettre l'introduction des fluides additifs dans le fluide porteur. La pompe fonctionne ensuite pour faire circuler un liquide de balayage à travers la chambre, de manière à balayer la chambre et la pompe. Les vannes d'injection et le dispositif de balayage sont commandés par une pluralité de minuteries 5 différentes, interconnectées de manière à actionner les vannes respectives séquentiellement dans des intervalles de temps prédéterminés. Même des pompes à déplacement positif fonctionnant avec des électrovannes pendant des périodes prédéterminées ne peuvent pas fournir des quan10 tités mesurées exactes du fluide additif ou une quantité mesurée du liquide porteur, puisque les variations de la tension de ligne de la source d'alimentation vers les électrovannes et la pompe et les variations de pression dans la conduite d'eau de balayage entraînent une varia15 tions dans le cycle de séquencement, pendant le fonctionnement de l'appareil, et dans la composition de la solution envoyée à l'équipement. D'autres appareils pour la distribution de produits chimiques à un équipement de blanchisserie ou de lavage de vaisselle, par exemple 20 celui qui est décrit dans le brevet US n 3 826 113, utilisent une série de pompes, à raison d'une pompe pour chaque fluide, et un circuit de temporisation électrique pour l'appareil, ce qui accrott encore le risque d'erreur. Il est donc important, dans de tels appareils, 25 que la pression d'alimentation en eau et la quantité de fluide additif soient réglées aussi exactement que possible, pour fournir la quantité voulue de solution à la concentration voulue. La précision présente une importance particu30 lière, en ce qui concerne la quantité de fluide additif et la quantité de fluide porteur, lorsque la concentration de la solution est un paramètre important dans l'obtention du résultat désiré. Par conséquent, il est important que l'appareil ne soit pas influencé par des 35 variations de l'environnement dans lequel la solution 260 1258 résultante est placée. La présente invention a pour objet un appareil et un procédé pour distribuer des quantités prédéterminées de fluides concentrés, avec des quantités 5 prédéterminées de solvant ou de liquide porteur, tel que l'eau, de manière à produire une solution répondant à des spécifications définies. Conformément à l'invention, l'appareil de mélange de fluides comprend un collecteur de mélange 10 comportant un passage rempli de fluide porteur, par exemple de l'eau, et qui est raccordé à une première pompe à déplacement positif, pour déplacer un premier volume prédéterminé de fluide à chaque cycle, et par l'intermédiaire d'une vanne, à une deuxième pompe à dé15 placement positif ayant une deuxième capacité prédéterminée plus petite à chaque cycle. Les pompes servent à évacuer des quantités prédéterminées de fluide porteur à partir du collecteur, lorsqu'une vanne est ouverte, de manière à introduire une quantité égale de fluide concentré dans le collecteur. Une source de fluide porteur ou d'eau est raccordée à un régulateur de pression, pour réguler la pression de l'eau lorsqu'elle entre dans le collecteur de mélange par l'intermédiaire d'une vanne, ou lorsqu'elle entre dans un collecteur de sortie, de façon à fournir une quantité donnée d'eau dans un cycle donné. Le fonctionnement des pompes est commandé en fonction de la quantité choisie de fluides additifs ou de produits concentrés à utiliser, pour préparer une solution donnée. Les pompes déplacent l'eau et aspirent le produit 30 concentré dans le collecteur. La solution est à la concentration voulue, grace à l'utilisation du régulateur de pression placé sur la conduite de fluide porteur de sorte que, lorsque la vanne est ouverte pour l'aspiration du fluide porteur dans le collecteur de mélange ou dans un deuxième collecteur de sortie, une quantité prédéterminée de fluide porteur est distribuée. Sans la combinaison des deux pompes, il faudrait un laps de temps plus long que nécessaire pour distribuer une certaine quantité mesurée prédéterminée de produit concentré dans l'appareil fermé de distribution de produit concentré. Le régulateur de pression placé sur le fluide porteur permet de distribuer, par l'intermédiaire de l'appareil, des quantités mesurées prédéterminées de fluide, puisque le régulateur de pres10 sion maintient le fluide à une pression prédéterminée même lorsque la pression d'alimentation de ce fluide diffère de la pression normale dans la conduite. La présente invention procure également un nouveau procédé pour le mélange de quantités prédétermi15 nées de produits concentrés avec des quantités prédéterminées de liquide porteur, qui consiste à déplacer de la chambre de mélange fermée une quantité prédéterminée de fluide porteur, de manière à aspirer dans la chambre une quantité prédéterminée de produit concentré. Le pro20 duit concentré est ensuite chassé de la chambre par une quantité prédéterminée de fluide porteur. Une deuxième quantité prédéterminée de fluide porteur est extraite de la chambre pour provoquer l'introduction d'une deuxième quantité prédéterminée de fluide concentré, par mise en service d'une deuxième pompe à déplacement positif pendant un nombre prédéterminé de cycles. Le produit concentré est à nouveau déplacé de la chambre par chasse d'une quantité prédéterminée de fluide porteur à travers le collecteur, de manière à entraîner les produits con30 centrés, à purger l'appareil de tout produit concentré restant, et à ajouter à la distribution une quantité mesurée du fluide porteur. L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description de son mode préféré de réalisation, 35 non limitative, en référence aux dessins annexés dans 26012-58 lesquels: - la figure 1 représente schématiquement l'appareil de mélange suivant la présente invention; - la figure 2 est une coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la figure 1; et - la figure 3 est une coupe verticale du collecteur de mélange. L'appareil de mélange suivant la présente invention est conçu pour le mélange, avec un solvant ou 10 un fluide porteur tel que l'eau, de produits chimiques concentrés qui sont utilisés pour effectuer certains services de nettoyage. Ces produits concentrés peuvent comprendre des détergents, de l'ammoniaque, des désinfectants, des dégraissants et des désodorisants, de sorte que des solutions peuvent être mélangées par le personnel de nettoyage pour exécuter les travaux prescrits. Il est important que les solutions avec lesquelles ces travaux sont exécutés contiennent la quantité correcte de fluides additifs, afin que le travail effectué soit utile du fait 20 que la solution utilisée convient bien pour le travail requis. Ainsi, l'appareil de mélange suivant la présente invention assure que la solution prescrite est distribuée par l'appareil, dans le mélange correct tel qu'il est choisi sur un tableau de commande monté sur l'appareil. 25 L'appareil de mélange peut être mural ou sur chariot et il est prévu pour être raccordé par un flexible usuel 10 à une source d'eau chaude ou froide, ou aux deux. La solution est distribuée à partir de l'appareil au moyen d'un tuyau de distribution 11, de préférence en 30 matière plastique transparente, et l'extrémité du tuyau de distribution peut être placée dans un seau, une bouteille, ou raccordée à une machine, au choix de l'utilisateur. Comme représenté, l'appareil est prévu pour 35 l'utilisation avec huit réservoirs, sous forme de bou- teilles 15 de produits concentrés, qui sont placés sous l'appareil et raccordés à l'appareil de mélange par des tubes d'alimentation 16 qui partent de raccords pour flexible montés sur un collecteur 20. Un orifice d'en5 trée 22 dans le collecteur 20 est associé à chacun des tubes 16, comme représenté sur la figure 3. Chaque orifice d'entrée 22 communique avec un passage transversal 23 qui débouche dans un alésage principal 25 s'étendant sur toute la longueur du collecteur 20. Les orifices d'entrée 22 sont décalés, du côté droit et du côté gauche de l'alésage principal 25, pour réduire la dimension du collecteur. Un siège de vanne 26 et une vanne 27 commandent l'écoulement du fluide des orifices d'entrée vers le passage 23 et l'alésage principal 25. Chaque vanne 27 15 est commandée par un solénoïde 30, pour déplacer rapidement la vanne ou clapet 27 entre une position ouverte et une position fermée. Chaque électrovanne 30 détermine le produit concentré qui peut être aspiré d'une bouteille dans le collecteur 20. Le collecteur 20 comporte éga20 lement une électrovanne 32 qui permet l'admission de fluide porteur ou d'eau provenant de la source de ce fluide. En outre, une électrovanne 34 est prévue pour commander la sortie de fluide de l'alésage principal 25, par l'intermédiaire d'un tube 36, vers une pompe à dé25 placement positif 35 qui a une course réglable de 0,05 ml à 1,50 ml par cycle. Une extrémité de l'alésage principal 25 du collecteur est raccordée à une pompe à déplacement positif 40, par une conduite 41, cette pompe pouvant distribuer une quantité mesurée prédéterminée 30 de liquide venant du collecteur de mélange, à chaque cycle. Comme représenté, la pompe 40 est une pompe à soufflet ayant un déplacement positif de 10 ml par cycle. Des clapets 44 sont prévus dans la pompe 40, à l'entrée venant de la conduite 41 et à la sortie vers une condui35 te 42, pour empêcher un retour de fluide à travers la pompe 40. La pompe 40 est entraînée par un moteur électrique 45, par l'intermédiaire d'un réducteur de vitesse 46, pour commander les cycles de la pompe 40. Sur la figure 2, celle-ci est illustrée au point milieu d'un cycle d'aspiration de 10 ml de produit concentré, à partir d'une bouteille 15 et vers l'alésage principal 25. L'autre extrémité de l'alésage principal 25 est fermée de façon étanche, par exemple par un bouchon 43. Le fluide porteur est maintenu à une pression 10 prédéterminée, pendant son introduction dans le collecteur par l'intermédiaire de l'électrovanne 32 et d'une conduite d'entrée 48. Cette pression est maintenue constante par un régulateur de pression 50 prévu dans l'appareil de distribution et raccordé à la source d'eau chaude 15 et/ou froide par le raccord 10. Le régulateur 50 maintient la pression du fluide porteur à une valeur inférieure à celle qui est normalement disponible dans l'alimentation de ce fluide porteur. Dans ces conditions, les variations de la pression normale du fluide porteur 20 à la source n'affectent pas la quantité de fluide venant du régulateur de pression et introduite dans le collecteur de mélange 20, ou dirigée vers un collecteur de sortie 52 par l'intermédiaire d'une électrovanne 53. Le régulateur de pression 50 est fixé à un clapet anti25 retour 55 qui est ensuite raccordé à une croix 56. La croix 56 contient un manocontact 58 de pression d'eau qui empêche le fonctionnement de l'appareil de distribution lorsque la pression d'eau tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée qui est un peu inférieure à la valeur de consigne du régulateur de pression 50. La croix 56 est également raccordée à une conduite de balayage 51, par l'intermédiaire de l'électrovanne 53. La combinaison du régulateur 50 et des pompes à déplacement positif dans l'appareil de mélange assure des proportions 35 correctes de mélange des produits concentrés et du fluide 2.601258 porteur et fournit une sortie constante de la solution choisie. Le collecteur de sortie 52 comporte un raccord 59 d'entrée de produit chimique, venant de la pompe 35 et de la pompe 40, et un clapet antiretour 60 qui permet seulement l'entrée d'air dans le collecteur de sortie 52 pour assurer sa vidange complète. Le contenu du collecteur de sortie 52 est évacué par le tuyau de sortie 11 dirigé vers le récepteur des solutions mélan10 gées. En fonctionnement, l'opérateur choisit une solution prescrite à mélanger, ainsi que la quantité, et il actionne les boutons voulus sur un panneau avant 65 de l'appareil, fermant le côté avant d'un châssis rec15 tangulaire creux 66 entourant l'appareil de mélange. Le panneau de commande 65 est relié à un ou plusieurs circuits qui sont programmés par exemple par des micro-circuits ou d'autres moyens électroniques pour commander le fonctionnement de l'appareil. Comme types de solution, 20 on peut préparer des produits de nettoyage pour dégraissage, po-ur usage général, pour vaisselle, pour verre ou vitres, des désinfectants, des produits sanitaires, des produits de nettoyage de tapis ou des produits d'enlèvement de cire. Les volumes distribués vont de 470 ml 25 à 95 1. L'appareil exécute ensuite le cycle nécessaire pour distribuer la solution choisie, à la concentration voulue des produits concentrés spécifiés. Pour obtenir 4 1 de solution de nettoyage de verre, la pompe 40 fonctionne d'abord pendant 10 cycles pour aspirer 100 ml de 30 Concentrat A d'un réservoir 15 dans le collecteur de mélange, par excitation du moteur 45 et d'une électro. vanne 30 correspondant au réservoir approprié 15. Le moteur 45 arrête la pompe à la fin des 10 cycles et l'électrovanne 30 se ferme. L'électrovanne 32 s'ouvre 35 ensuite pour permettre l'écoulement d'eau à travers l'alésage principal 25 du collecteur, pendant 10 secondes. Cela fournit 125 ml d'eau. L'eau chasse le Concentrat A du collecteur 20, à travers les clapets 44 et dans la conduite de sortie 42 vers le collecteur de sortie 52. La pompe 35 est pré-réglée pour distribuer 0,6 ml par cycle. Elle fonctionne, après l'ouverture préalable de l'électrovanne 34 et d'une électrovanne , pendant 12 cycles pour aspirer 7,2 ml de Concentrat B dans l'alésage central. A nouveau, l'électrovanne 30 10 se ferme à la fin des 12 cycles et l'électrovanne 32 s'ouvre pour l'admission d'eau dans le collecteur. La pompe 35 continue à fonctionner jusqu'à ce que 125 ml d'eau aient traversé l'alésage central 25, la pompe 35 et la conduite 41 et les clapets 44, pour transporter 15 le Concentrat B de l'alésage central dans la conduite de sortie 42 jusqu'au collecteur de départ. L'électrovanne 32 et l'électrovanne 34 se ferment alors et la pompe 35 s'arrête. On peut ajouter de l'eau supplémentaire, par 20 ouverture de l'électrovanne 53 qui envoie de l'eau supplémentaire du régulateur vers le collecteur de sortie 52. Après un laps de temps prédéterminé à une pression effective de 830 Pa, l'électrovanne 53 se ferme de sorte que 3, 64 1 sont envoyés au collecteur de sortie. 25 La solution est alors distribuée et peut nécessiter un mélange supplémentaire. Dans le dispositif illustré, la pompe 35 correspond à la pompe électromagnétique décrite dans le brevet US nO 3 601 509 et fournie par Valcor Enginee30 ring Corp. Milwaukee, Wisconsin, US.A. sous la référence Modèle 5P 84-7B. La pompe à soufflet 40 est de préférence une pompe Modèle EX 191-191-316, fournie par GormanRupp Industries, Bellville, Ohio, USA. Le régulateur de pression est du type 3/8 215 MIO-20, réglé à une pression de 830 Pa. Il est fourni par Watts Regulator Lawrence, Massachusetts, USA. il REVENDICATIONS 1. Appareil de distribution de fluide pour fournir une solution comprenant une certaine quantité d'un produit concentré en même temps qu'un fluide porteur, ledit appareil comprenant une chambre collectrice fermée (25) pour stocker une certaine quantité de fluide porteur, une pluralité d'orifices (22) conduisant à ladite chambre collectrice (25), chacun de ces orifices (22) étant raccordé par une vanne (27) à la chambre collectrice et étant raccordé d' autre part à une alimentation (15) de produit concentré, et une pompe (40) raccordée à la chambre collectrice et susceptible de déplacer de cette chambre collectrice (25) une certaine quantité du fluide porteur et de la remplacer par un volume égal de pro15 duit concentré lorsqu'une dite vanne (27) est ouverte, caractérisé en ce que ladite pompe (40) est une pompe à déplacement positif, en ce que une deuxième pompe à déplacement positif (35) est raccordée à la chambre collectrice (25), chaque pompe déplaçant un volume pré20 déterminé du fluide porteur à chaque cycle de fonctionnement de manière à extraire de ladite chambre, par pompage, un volume prédéterminé de fluide porteur, ladite deuxième pompe (35) déplaçant un volume différent de celui de ladite première pompe (40) à chaque cycle de fonc25 tionnement, et en ce que un régulateur de pression (50) est raccordé à la source de fluide porteur et à la chambre collectrice (25) par des moyens (48, 32) comportant une vanne (32) de commande de l'écoulement du fluide du régulateur de pression (50) vers la chambre collectrice (25), de sorte que, lors du fonctionnement de la première pompe (40) et de la deuxième pompe (35), des quantités prédéterminées de produit concentré sont aspirées dans la chambre collectrice (25), et une quantité prédéterminée de fluide porteur peut être envoyée à travers la 35 chambre collectrice (25). 2. Appareil de distribution de fluide suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un collecteur de sortie (52) raccordé de manière à recevoir le refoulement de la première pompe (40) et de la deu5 xième pompe (35) et le fluide porteur venant directement du régulateur (50). 3. Procédé pour la distribution de solutions comprenant des quantités d'un ou plusieurs produits concentrés et un fluide porteur, ledit procédé consiste à: pomper, à partir d'une chambre collectrice fermée, une certaine quantité de fluide porteur, tout en aspirant dans la chambre collectrice une quantité égale de produit concentré. chasser du produit concentré de la chambre collectrice, 15 avec une certaine quantité de fluide porteur dirigé dans la chambre collectrice et à travers une pompe, caractérisé en ce que ladite opération de pompage comprend un fonctionnement cyclique de l'une de deux pompes à déplacement positif (35, 40) dont chacune déplace 20 un volume de fluide porteur différent du volume de l'autre pompe à chaque cycle de fonctionnement, et en ce que la dite opération de chasse comprend le maintien du fluide porteur à une pression prédéterminée, au moyen d'un régulateur de pression, de sorte que, lors de l'envoi de 25 fluide porteur à travers la chambre collectrice (25), un volume prédéterminé de fluide porteur chasse ledit produit concentré.