Brevet FR2636135A1 — publié le 19900309

Dispositif pour soutirer une quantité de liquide pouvant être présélectionnée. notamment une quantité d'eau L'invention concerne un dispositif pour soutirer une quantité de liquide pouvant être présélectionnée, notam- ment une quantité d'eau, comportant un dispositif d'entrée, au niveau duquel la quantité de liquide peut être réglée, et une vanne d'arrêt pouvant être actionnée électriquement. Dans les cuisines importantes, il existe un besoin croissant de systèmes de robinetterie délivrant de l'eau, à commande électronique. Dans ces cuisines, le personnel doit remplir plus ou moins rapidement des récipients de diffé- rentes tailles possédant des contenances différentes. En gé- néral le nombre de litres d'eau, nécessaire pour un plat déterminé, est prédéterminé. Ce nombre de litres est re- lativement important dans des cuisines importantes, dans les- quelles souvent on prépare des repas pour plusieurs centaines de personnes. Cependant, il arrive qu'il faille prélever une quantité relativement faible d'eau, par exemple 1 litre, pour des repas individuels. Si on ouvre alors une vanne à grand débit compté en litres, comme cela est nécessaire pour la délivrance des grandes quantités d'eau habituellement néces- saires, pour délivrer une quantité aussi faible que celle-ci, on peut & peine maîtriser le dosage correct. Les durées d'ou- verture de la vanne devraient être extraordinairement brèves et les imprécisions, dues à l'opération de commutation, appa- raîtraient très nettement. En outre, de petits récipients pourraient être détruits par de forts jets d'eau surgissant brusquement. La présente invention a pour but de créer un dispo- sitif du type indiqué plus haut, à l'aide duquel on peut pré- lever, d'une manière précise et sans aucun problème, aussi bien des quantités importantes de liquide, que de faibles quantités de liquide. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que le dispositif comporte en outre: a) une vanne d'étranglement pouvant être activée élec- triquement et à l'aide de laquelle le débit en litres dé- livré peut être modifié continûment entre une valeur mini- male et une valeur maximale; b) une mémoire, dans laquelle est mémorisée une courbe carac- téristique établissant une relation entre la quantité de liquide et le débit en litres, de telle sorte que le débit en litres augmente lorsque la quantité de liquide aug- mente; c) une unité de commande, qui, en fonction de la quantité de liquide présélectionnée au niveau du dispositif d'entrée, lit à partir de la mémoire le débit associé en litres et règle la vanne d'étranglement à l'aide de signaux élec- triques correspondants. Dans le dispositif conforme à l'invention, on ne travaille par conséquent pas en permanence avec le même débit en litres, ce qui conduirait aux problèmes mentionnés plus haut, dans le cas du soutirage de faibles quantités de li- quide. Au contraire, le débit augmente progressivement avec la quantité de liquide présélectionnée de sorte que la capa- cité complète de la vanne d'arrêt n'est également atteinte que pour les quantités maximales de liquide présélectionnées. Pour des quantités de liquide inférieures, le débit en litres est réduit conformément à la caractéristique mémorisée, de sorte que l'on obtient des durées de prélèvement appropriées et acceptables, que l'on peut aisément maîtriser. Dans le cas le plus simple, la courbe caractéristique peut être linéaire de sorte que l'on obtient également en permanence la même du- rée de soutirage indépendamment de la quantité de liquide respectivement sélectionnée. Mais, en principe, on peut ima- giner une multiplicité de courbes caractéristiques pouvant être adaptées aux besoins respectifs. Il n'est pas nécessaire que la vanne d'étranglement soit un dispositif indépendant. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'in- vention, la vanne d'étranglement est un dispositif variable de limitation de course, intégré dans la vanne d'arrêt. En d'autres termes, on ouvre la vanne d'arrêt à des degrés variables en fonction de la quantité de liquide présélec- tionnée; c'est uniquement pour la quantité maximale de liquide devant être délivrée, que l'organe d'arrêt de la vanne d'arrêt parcourt sa course complète d'ouverture. De façon appropriée, il est prévu un circuit de verrouillage, qui contrôle l'intervalle de temps, pendant le- quel la vanne d'étranglement est activée, et ne permet la commutation de la vanne d'arrêt qu'après l'écoulement de cet intervalle de temps. Ce circuit de verrouillage tient compte du fait que le réglage de la vanne d'étranglement requiert un certain temps, et empêche que l'eau commence déjà & s'écouler avant que la position désirée de la vanne d'étranglement soit , atteinte. Sinon, en effet, les inconvénients indésirables, mentionnés précédemment, pourraient apparaître en tout cas pendant la première phase de l'ouverture de la vanne d'arrêt. Si l'on désire avoir une précision particulière concernant la quantité de liquide délivrée, il est recommandé d'utiliser un compteur volumétrique, qui contrôle la quantité de liquide circulant après l'ouverture de la vanne d'arrêt et ferme cette vanne une fois qu'est atteinte la quantité de li- quide présélectionnée. Cet agencement est sensiblement indé- pendant des pressions respectivement présentes dans le sys- tême de liquide. Si aucune exigence aussi élevée n'est imposée à la précision de la quantité d'eau délivrée et si en outre la pression dans le système de liquide est en soi peu constante, il suffit également d'utiliser, à la place du dispositif de mesure de la quantité en circulation, une minuterie électri- que qui produit une impulsion d'ouverture pour la vanne d'ar- rêt pendant une durée qui correspond à la quantité de liquide présélectionnée. On part simplement du fait que, pour des durées d'ouverture déterminées de la vanne d'arrêt, des quan- tités déterminées de liquide circulent lorsque la vanne d'étranglement se trouve dans des positions déterminées. La mémoire peut être programmable par l'intermé- diaire du dispositif d'entrée. De cette manière, on peut ré- gler différentes courbes caractéristiques, en fonction des- quelles l'ensemble du dispositif doit fonctionner. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après, prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente, schématiquement, le schéma-bloc d'un dispositif servant à soutirer une quantité d'eau pouvant être présélectionnée; et - la figure 2 représente différentes courbes carac- téristiques possibles, en fonction desquelles on peut faire fonctionner le dispositif de la figure 1. Le dispositif servant à soutirer une quantité d'eau pouvant être présélectionnée comporte un panneau d'entrée 1 comportant un clavier 2 ainsi qu'un dispositif d'affichage 3. Le panneau d'entrée i est relié par l'intermédiaire d'une ligne a & un microprocesseur 4. Le microprocesseur 4 peut 3.0 échanger des données, par l'intermédiaire d'une ligne b, avec une mémoire programmable 5. Il revoit, en outre, des signaux d'entrée, par l'intermédiaire d'une ligne c, à partir d'un circuit de verrouillage 6 ainsi que, par l'intermédiaire d'une ligne d, à partir d'un compteur volumétrique 7, qui est installé dans la canalisation d'eau 8. En fonction des différents signaux, qui sont en- voyés au moyen des lignes a,b,c et d au microprocesseur 4, ce dernier commande deux circuits d'attaque 9,10 par l'intermé- diaire des lignes e et f. Le premier circuit d'attaque 9, qui envoie des signaux au circuit de verrouillage 9 par l'inter- médiaire d'une ligne g, alimente en courant une vanne d'étranglement 11, qui est également montée dans la ca- nalisation d'eau 8. Le second circuit d'attaque 10 délivre l'énergie électrique nécessaire à l'organe de réglage d'une vanne d'arrêt 12, qui, en étant montée en série avec la vanne d'étranglement il et le compteur volumétrique 7, et ce en aval de ces derniers, libère ou interrompt l'écoulement d'eau partant de la canalisation d'eau. Le fonctionnement du dispositif décrit est le sui- vant: Une courbe caractéristique déterminée, en fonction de laquelle le dispositif doit fonctionner, est mémorisée dans la mémoire 5. Cette courbe caractéristique établit une relation déterminée entre la quantité d'eau respectivement présélectionnée et la position de la vanne d'étranglement Il. Des exemples de telles courbes caractéristiques sont repré- sentés sur la figure 2. On reviendra ci-après de façon plus détaillée sur le sujet. Si l'on introduit, au niveau du panneau 1, et ce & l'aide du clavier 2, une quantité d'eau déterminée devant être prélevée, le microprocesseur 4 appelle à partir de la mémoire 5, par l'intermédiaire de la ligne b, la position as- sociée (débit en litres) de la vanne d'étranglement 11. Le microprocesseur 4 envoie, par l'intermédiaire de la ligne e, un signal & l'étage d'attaque 9, qui alimente en courant la vanne d'étranglement 11 jusqu'à ce que la position d'étran- glement lue à partir de la mémoire 5 soit atteinte. Le cir- cuit de verrouillage 6 contrôle l'intervalle de temps pendant lequel la vanne d'étranglement 11 est encore activée. Dans le présent exemple, ceci est réalisé électriquement au moyen de la liaison avec le circuit d'attaque 9, mais naturellement, cette opération pourrait être également exécutée mécanique- -ment par l'intermédiaire d'un capteur correspondant, monté directement sur la vanne d'étranglement 11. Si le circuit de verrouillage 6 établit que la vanne d'étranglement 11 a atteint sa position désirée, il envoie, par l'intermédiaire de la ligne c, un signal correspondant au microprocesseur 4. Ce dernier ouvre alors la vanne d'arrêt 12 au moyen d'un signal envoyé dans la ligne f et déclenchant un fonctionne- ment correspondant du circuit d'attaque 10. L'eau commence à s'écouler de la canalisation 8. La quantité de l'eau qui s'écoule est contrôlée par le compteur volumétrique 7. Si la quantité d'eau déterminée au niveau du panneau d'entrée 1 est atteinte, le micro- processeur 4 cesse d'envoyer son signal de sortie dans la ligne f, auquel cas l'étage d'attaque 10 interrompt l'alimen- tation en courant de la vanne d'arrêt 12 et cette vanne est ramenée dans sa position de fermeture sous l'action d'un ressort. Naturellement, ce dispositif peut également être agencé de manière que la vanne d'arrêt 12 soit amenée aussi bien dans la position ouverte que dans la position fermée au moyen d'une alimentation en courant correspondante, alors que, dans la position ouverte et dans la position fermée, elle reste non alimentée en courant. Si, lors de l'utilisation suivante du dispositif, on présélectionne, au niveau du panneau d'entrée 1, une quan- tité d'eau inférieure, un débit plus faible en litres de la vanne d'étranglement 11 est associé à cette quantité d'eau plus faible, & partir de la mémoire 5; par ailleurs, le déroulement des opérations est le même que celui déjà décrit plus haut. Il en résulte que l'intervalle de temps pendant lequel le dispositif délivre de l'eau, est plus faible, d'une manière non proportionnelle, dans le cas de faibles débits en litres que dans le cas des débits importants en litres, ce qui permet un soutirage précis d'eau, notamment dans le cas de faibles quantités. La manière, dont le débit en litres de la vanne d'étranglement 11 dépend de la quantité pouvant être présélectionnée, est déterminée, comme cela a été mentionné plus haut, par la courbe caractéristique mémorisée dans la mémoire 5. Sur la figure 2, on a représenté au moyen d'une droite représentée en trait plein une première courbe carac- téristique qui établit une relation linéaire stricte entre la quantité d'eau présélectionnée et le débit en litres de la vanne d'arrêt. Ainsi, par exemple pour la quantité présélec- tionnée égale à 30 litres, un débit en litres de la vanne d'arrêt, égal à 60 litres par minute, est prédéterminé. Cela signifie que la quantité présélectionnée est délivrée en une demi-minute. En raison de la linéarité de la courbe caracté- ristique, cette durée de soutirage est la même pour toutes les quantités d'eau présélectionnées: même dans le cas d'une quantité présélectionnée de 10 litres, la durée de soutirage est égale à une demi-minute, étant donné qu'à la quantité présélectionnée de 10 litres est associé un débit en litres de la vanne d'étranglement, égal à 20 litres par minute. Sur la figure 2, on a représenté, par une ligne en traits mixtes, une seconde courbe caractéristique, qui n'est pas rectiligne. Elle ressemble & un arc de parabole qui se situe dans l'ensemble de la partie située audessous de la courbe caractéristique rectiligne en trait plein. Il s'ensuit que les durées de soutirage ne restent plus constantes indé- pendamment de la quantité présélectionnée. Alors que, dans le cas d'une quantité présélectionnée de 30 litres, la durée de soutirage est égale de toutes façons & une demi-minute, une durée de soutirage d'une minute complète est associée & une quantité présélectionnée de 10 litres. De cette manière, le remplissage de récipients avec de faibles quantités d'eau présélectionnées peut être réalisé de façon précise. Cependant, toutes les courbes caractéristiques ima- ginables ont en commun le fait que le débit en litres de la vanne d'étranglement augmente d'une manière monotone avec la quantité présélectionnée. Dans un type de fonctionnement particulier on peut programmer dans la mémoire 5, au moyen du panneau d'entrée 1, la courbe caractéristique, sur la base de laquelle fonctionne le dispositif. Dans un autre exemple de réalisation non représenté sur le dessin, le compteur volumétrique 7 monté dans la cana- lisation d'eau 8 est supprimé. Au lieu de cela, la quantité d'eau présélectionnée au niveau du dispositif d'entrée i est convertie, dans le microprocesseur 4, en une durée déterminée d'ouverture de la vanné d'arrêt 12. Ce procédé est en général moins précis et ne convient que lorsque la pression dans la canalisation d'eau 8 est relativement constante. Dans la description -précédente, on est parti du fait que la vanne d'étranglement 11 et la vanne d'arrêt 12 sont des dispositifs séparés et indépendants. Cependant, ces deux dispositifs pourraient être également réunis du point de vue fonctionnel. Dans un exemple de réalisation préféré, ceci est obtenu grâce au fait que la course d'ouverture de l'orga- ne de fermeture de la vanne d'arrêt est limitée de façon variable. L'organe de fermeture de la vanne ne vient par conséquent pas toujours dans la même position d'ouverture to- tale, mais vient également dans des positions intermédiaires, dans lesquelles il étrangle de façon correspondante l'écoule- ment de l'eau. Le degré d'ouverture de la vanne d'arrêt est déterminé, dans ce cas, en conformité avec la courbe caracté- ristique mémorisée dans la mémoire 5, pour chaque quantité d'eau présélectionnée devant être soutirée. 9 2636135 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour soutirer une quantité de liquide pouvant être présélectionnée, notamment une quantité d'eau, comportant un dispositif d'entrée (1), au niveau duquel la quantité de liquide peut être réglée, et une vanne d'arrêt (12) pouvant être actionnée électriquement, caractérisé en ce qu'il comporte en outre: a) une vanne d'étranglement (11) pouvant être activée élec- triquement et à l'aide de laquelle le débit en litres dé- livré peut être modifié continûment entre une valeur mini- male et une valeur maximale; b) une mémoire (5), dans laquelle est mémorisée une courbe caractéristique établissant une relation entre la quantité de liquide et le débit en litres de telle sorte que le débit en litres augmente lorsque la quantité de liquide augmente; c) une unité de commande (4), qui, en fonction de la quantité de liquide présélectionnée au niveau du dispositif d'en- trée (1), lit à partir de la mémoire (5) le débit associé en litres et règle la vanne d'étranglement (11) à l'aide de signaux électriques correspondants. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que la vanne d'étranglement (11) est formée par un dispositif variable de limitation de la course, intégré dans la vanne d'arrêt (12). 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 ou 1C 2, caractérisé par un circuit de verrouillage (6), qui con- trôle l'intervalle de temps pendant lequel la vanne d'étran- glement (11) est activée, et ne permet la commutation de la vanne d'arrêt (12) qu'après l'écoulement de cet intervalle de temps. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé par un compteur volumétrique (7), qui contrôle la quantité de liquide s'écoulant après l'ouver- ture de la vanne d'arrêt (12) et ferme cette vanne une fois qu'est atteinte la quantité de liquide présélectionnée. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé par une minuterie électrique qui produit une impulsion d'ouverture pour la vanne d'arrêt (12), qui possède une durée correspondant & la quantité de liquide présélectionnée. 6. Dispositif suivant l'une quelconque des reven- dications 1 à 5, caractérisé en ce que la mémoire (5) est programmable au moyen du dispositif d'entrée (1).