Brevet FR2793927A1 — publié le 20001124

Procédé et dispositif de distribution de bouteilles de gaz La présente invention a pour objet un dispositif et un procédé de distribution de bouteilles de gaz en libre service. Le secteur technique de l'invention est celui de la fabrication de distributeurs de bouteilles de gaz liquéfié, en particulier de propane ou butane. La demande de brevet FR 2423190 décrit un procédé pour obtenir le remplacement d'un récipient vide récupérable par un récipient analogue rempli d'un produit consommable, ce remplacement ayant lieu par l'intermédiaire d'un appareil distributeur contenant des récipients pleins et manoeuvrable par le consommateur lui-même, dans lequel on ménage dans l'appareil distributeur un emplacement librement accessible destine à recevoir le récipient vide en même temps qu'on rend inaccessible le ou les récipients pleins; on ne rend accessible au consommateur un récipient plein que lorsque, d'une part, le récipient vide à échanger a été placé dans l'emplacement librement accessible réservé à cet usage et que, d'autre part, le prix du produit contenu dans un récipient plein a été acquitté par le consommateur, par l'introduction d'un jeton dans le distributeur; en outre, on interdit l'acquittement du prix tant que le récipient vide n'a pas été placé dans l'emplacement réservé à cet effet. L'acquittement du prix rend libre l'accès à un récipient plein que l'on peut extraire du distributeur ainsi que l'accès à un autre emplacement destiné à recevoir un nouveau récipient vide à échanger; en même temps que l'on permet l'acquittement du prix, on interdit le retrait du récipient vide à échanger placé préalablement dans l'emplacement réservé à cet effet. Ce document décrit également un appareil distributeur comprenant une série d'emplacements destinés à recevoir des récipients vides à échanger, une série d'emplacements contenant chacun un récipient plein, des moyens rendant inaccessibles les emplacements contenant les récipients pleins ainsi que des moyens rendant inaccessibles les emplacements réservés aux récipients vides, sauf l'un d'eux, des moyens détecteurs de la présence du récipient vide à échanger lorsqu'on l'introduit dans l'emplacement dont l'accès est libre, les moyens détecteurs contrôlant l'accès à des moyens de libération d'un des emplacements contenant un récipient plein, et des moyens de mise en oeuvre des moyens de libération d'un des emplacements contenant un récipient plein. Les emplacements sont prévus sur des supports mobiles à l'intérieur d'une enveloppe fixe présentant une ouverture devant laquelle défilent les supports mobiles de telle manière que jamais plus d'un emplacement entier de chacun des supports n'apparaisse devant l'ouverture; de plus, l'appareil comporte: - un premier système de verrouillage des supports bloquant les supports lorsqu'un emplacement vide du premier support se trouve en face de l'ouverture, ce système de verrouillage étant débloqué par les moyens détecteurs de la présence d'un récipient vide; - un second système de verrouillage verrouillant les moyens de libération d'un des emplacements contenant un récipient plein, ce système de verrouillage étant débloqué par un dispositif de contrôle de l'acquittement du prix; et un troisième système de verrouillage bloquant le dispositif de contrôle d'acquittement du prix et débloqué par le déplacement du support garni du récipient vide à échanger depuis sa position en regard de l'ouverture à une position décalée par rapport à l'ouverture et dans laquelle le récipient vide est inaccessible. Le distributeur se présente sous la forme d'une cage entourant deux plateaux horizontaux superposés solidaires d'un tube monté pivotant selon un axe vertical; chaque plateau est cloisonné par des tiges ménageant dix emplacements destinés à supporter des bouteilles vides - pour le plateau supérieur - et des bouteilles pleines - pour le plateau inférieur; un système mécanique d'entraînement (par l'utilisateur) en rotation des plateaux dans un sens unique, associé à un barreau magnétique de détection de présence d'une bouteille vide restituée, et des mécanismes de verrouillages sont décrits dans ce document. Bien que ce procédé et ce dispositif présentent certains avantages, l'expérience a montré qu'il n'est pas pleinement satisfaisant. Un objectif de l'invention est de proposer un procédé et un appareil de distribution en libre service de bouteilles de gaz liquéfié, qui soient améliorés. Selon un premier aspect, l'invention consiste à proposer un procédé et appareil distributeur dans lequel: - au moins deux alvéoles aptes à contenir une bouteille vide (BV) ou une bouteille pleine (BP) sont chacune munie d'une ouverture d'accès obturée par une trappe respective, et - au moins un moyen de lecture sans contact de données enregistrées dans un microcircuit électronique intégré à une bouteille est associé à chacune des ouvertures d'accès, et est connecté à une unité électronique de traitement de données (UETD). Ceci permet de détecter la présence et d'identifier les caractéristiques d'une bouteille introduite par un utilisateur dans l'alvéole au travers de l'ouverture d'accès, de façon précise, fiable et très rapide. Ceci permet, notamment par une lecture répétée à plusieurs reprises tant qu'un signal représentatif de l'ouverture de la trappe est transmis à l'UETD par un capteur sensible à cette ouverture, d'éviter une utilisation frauduleuse consistant à introduire une bouteille (pour échange) puis à la retirer; ceci permet en outre de vérifier que la bouteille vide introduite dans l'alvéole par l'utilisateur correspond à un type prédéterminé de bouteille, en particulier correspond à une bouteille destinée à contenir du butane ou bien au contraire une bouteille destinée à contenir du propane; ceci permet également de vérifier que la bouteille introduite fait partie du parc de bouteilles d'une société de distribution prédéterminée. En prévoyant un moyen de lecture par ouverture d'accès, on peut utiliser pour cette lecture des moyens d'émission et de réception de signaux radiofréquence (RF) de faible portée (de l'ordre de 10 à 30 cm par exemple), et on réduit les risques d'interférences entre deux émetteursrécepteurs voisins intégrés à l'appareil qui pourraient conduire à des erreurs de détection et d'identification; on diminue ainsi en outre la sensibilité du système aux interférences électromagnétiques susceptibles de résulter de l'émission de parasites radio électriques par des appareils situés au voisinage des moyens de lecture, ou bien de mouvements de masses non amagnétiques au voisinage des lecteurs, par exemple le mouvement d'ouverture ou de fermeture de la trappe d'accès. En outre, afin de limiter l'émission de parasites électromagnétiques par des actionneurs intégrés au distributeur (pour assurer notamment ouverture et/ou fermeture des portes et/ou déplacement des alvéoles dans le cas d'utilisation d'un plateau tournant), on utilise de préférence à cet effet un ou plusieurs actionneurs pneumatiques. De préférence on utilise une ou deux antennes d'émission et de réception de signaux RF, qui (est) sont disposé(s) en partie supérieure de l'ouverture d'accès, et on utilise des signaux RF de fréquence de préférence située dans une plage allant de 1 à 100 mégahertz, par exemple voisine de 10 à 15 mégahertz pour à la fois fournir au micro circuit intégré à la bouteille de l'énergie et pour recevoir des signaux d'identification RF renvoyés par ce micro circuit associé à une antenne également intégrée à la bouteille. On prévoit de préférence en outre un organe mécanique de guidage et de positionnement de bouteille qui est solidaire de chaque alvéole; ceci facilite encore la lecture sans contact en favorisant un positionnement optimal de la bouteille sous l'antenne de lecture. Selon un autre aspect, l'invention consiste à proposer un distributeur comprenant au moins deux ouvertures d'accès respectivement obturables par une trappe (ou volet ou porte); les au moins deux trappes étant de préférence disposées superposées et de forme rectangulaire identique, et étant montées - de préférence articulées - sur un cadre commun faisant partie d'une porte de service, de préférence rectangulaire, pour l'accès simultané à plusieurs desdites ouvertures; cette configuration particulière facilite le remplissage du distributeur tout en permettant de proposer une enveloppe fixe (en métal, plastique, béton) et des portes d'accès résistantes aux intempéries et au vandalisme, grâce à une structure mécanique simple et rigide; selon un mode préféré de réalisation, une partie au moins de ladite porte de service et/ou de ladite trappe est réalisée dans un matériau amagnétique, en particulier en matériau plastique, afin de limiter les perturbations électromagnétiques (du système de lecture RF) provoquées par son ouverture et sa fermeture. Selon un autre aspect, l'invention consiste à remplir le distributeur comportant une pluralité d'alvéoles prévues pour recevoir un type de bouteille prédéterminée, en laissant une - et une seule - alvéole vide, qui peut être choisie arbitrairement par la personne effectuant le remplissage parmi ladite pluralité d'alvéoles; ceci permet d'utiliser de façon optimale la capacité de changement du distributeur. Selon un autre aspect, l'invention consiste à prévoir, intégrés au distributeur de bouteilles, un distributeur de détendeurs, un moyen (tel qu'un clavier) d'introduction d'une donnée de choix par le consommateur d'une opération d'achat d'une bouteille (sans dépôt préalable d'une bouteille vide), et un moyen d'actionnement du distributeur de détendeurs en fonction de ladite donnée de choix. Les avantages procurés par l'invention seront mieux compris au travers de la description suivante qui se réfère aux dessins annexés, qui illustrent sans aucun caractère limitatif des modes préférentiels de réalisation de l'invention. Dans les dessins, les éléments identiques ou similaires portent, sauf indication contraire, les mêmes références d'une figure à l'autre. La figure I illustre schématiquement les principaux composants d'une application selon l'invention. Les figures 2 à 4 illustrent la structure mécanique d'ensemble d'un mode particulier de réalisation d'un distributeur: - la figure 3 est une vue de dessus de l'appareil et une vue selon III de la figure 2; - la figure 2 est une vue latérale et une vue selon II de la figure 3 - la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 3. La figure 5 illustre un barillet d'un distributeur détendeur intégré à l'appareil selon l'invention. Le distributeur 1 comporte, à l'intérieur d'une enveloppe 20, un barillet 22 monté rotatif selon l'axe 21 vertical; le barillet est entraîné en rotation par un moteur 10 par l'intermédiaire d'un pignon 23 d'axe 24 engrenant avec une chaîne encerclant la base du barillet; le barillet comporte trois plateaux 25 superposés qui sont chacun surmontés d'armatures 26 délimitant six alvéoles (de forme identique) 27 de réception d'une bouteille 28; un gabarit 26a est prévu au fond de chaque alvéole pour favoriser un positionnement correct d'une bouteille en coopérant avec le corps et/ou la collerette ou poignée prévue en partie supérieure de la bouteille. Sur une face 20a de l'enveloppe sont regroupées une porte 16 de service portant trois trappes superposées 16a, 16b, 16c permettant la fermeture respective de trois ouvertures 2a, 2b, 2c prévues dans la porte 16, ainsi qu'un clavier 5, une unité 6 d'affichage et un terminal 8 de paiement par carte bancaire qui sont disposés dans une niche 3, et enfin une trappe 29 d'accès à un logement de délivrance d'un détendeur distribué par un distributeur 4 logé dans l'enveloppe. La porte 16 est montée pivotante selon l'axe 31 par rapport à l'enveloppe 20 et les portes 16a à 16c sont montées pivotantes selon l'axe 32 par rapport à la porte 16. En partie supérieure de chaque ouverture occultée par sa trappe respective 16a à 16'c, est prévue une antenne 3 permettant l'alimentation (par induction) d'un circuit intégré à chaque bouteille ainsi que la lecture de données d'identification contenues dans des signaux émis par une antenne associée à ce circuit intégré à la structure de chaque bouteille. Comme illustré figure 1, le distributeur comporte une UETD associée a une mémoire M et reliée (par des moyens 37 de liaison) aux différents capteurs, actionneurs et organes d'interface, à savoir: - un clavier 5, un afficheur 6 et un transducteur sonore 7 pour le " dialogue " entre l'utilisateur et l'UETD - un terminal 8 de paiement par carte bancaire 8a - les trois antennes 3 respectivement associées aux ouvertures 2a - 2c et pilotées par une interface 17; - un modem 9 pour la communication à distance - deux interfaces 11, 12 de contrôle et de commande respective d'un moteur 10 d'entraînement du barillet 22 et d'un distributeur 4 de détendeurs; - un actionneur de verrouillage 13, 13a à 13c, un capteur de fermeture 14, 14a à 14c, qui sont respectivement associés à chacune des quatre portes 16, 16a à 16c; - un indicateur visuel 15a à 15c associé à chacune des trois trappes pour faciliter l'indication à l'utilisateur de la trappe à ouvrir. Le distributeur 4 de détendeurs 40a, 40b illustré figure 5 comporte: - une enveloppe 41 cylindrique fixe d'axe 42 horizontal à l'intérieur de laquelle un tambour 43 est monté rotatif selon cet axe; ce tambour comporte six logements séparés par six cloisons épaisses 44, chaque logement 45 recevant un détendeur 40; - un actionneur 46 d'entraînement du tambour 43 en rotation, et trois capteurs 47 de position du tambour et de détection de présence d'un détendeur dans chacune des deux alvéoles situées de part et d'autre d'une ouverture d'échappement 48 prévue dans l'enveloppe 41 et permettant la chute d'un détendeur jusqu'à la trappe 29 figure 2. Ce distributeur peut être rempli de deux types différents de détendeurs: trois détendeurs 40a adaptés à un premier type de bouteille (par exemple butane) présente dans le distributeur 1, et trois détendeurs b adaptés à un deuxième type de bouteille (par exemple propane) simultanément présente dans le distributeur. Pour l'achat d'une bouteille par un client, le fonctionnement est le suivant: le client introduit sa carte bancaire, que le distributeur bloque; I'UETD diffuse un message " Accueil " et propose le choix " Echange " ou " Achat " (consignation); après que le client ait sélectionné " Achat ", l'UETD diffuse le message " Achat Produit " et propose le choix: " Butane " ou " Propane ", que le client sélectionne au clavier 5; I'UETD contrôle dans la mémoire M la présence d'une bouteille et d'un détendeur correspondant au produit sélectionné, et si le produit n'est pas disponible, I'UETD affiche le message " Produit non disponible " et termine la procédure. Dans le cas contraire, l'UETD diffuse le message " Achat Butane ou Achat Propane " confirmant le choix du client et attend que le client saisisse son code secret et valide ou annule l'opération; si l'autorisation échoue, le distributeur affiche un message " Abandon " et termine la procédure. (a) Le moteur 10 contrôlé par l'UETD positionne le cylindre 22 sur une position correspondant à une bouteille pleine du produit à distribuer; l'UETD allume le voyant (15a ou 15b ou 15c) de la porte correspondante et donne l'autorisation d'ouverture en désactivant le verrouillage; l'UETD affiche un message et attend de l'interface 17 correspondant à l'ouverture concernée, un signal signifiant l'absence de la bouteille dans l'emplacement (avec répétition du message). Le client ouvre la porte et prend la bouteille pleine de l'emplacement; l'UETD éteint le voyant, supprime l'autorisation d'ouverture, diffuse un message et attend la fermeture de la porte (avec répétition du message); après que le client ait fermé la porte, l'UETD provoque la distribution du détendeur correspondant au produit. I'UETD confirme la transaction bancaire, imprime un reçu client, met à jour la mémoire et archive l'événement, puis termine la procédure d'achat et provoque le déverrouillage de la carte bancaire. Pour l'échange d'une bouteille par un client, le fonctionnement s'effectue selon une séquence d'étapes similaire mais sans distribution de détendeur et comporte en outre les étapes suivantes, avant la distribution (étape (a) ci-dessus) de la bouteille pleine: (b) La machine diffuse le message " Range Bouteille " et attend la présence d'une bouteille vide dans l'emplacement (avec répétition du message); si le client appuie sur une touche " Annulation ", la machine diffuse le message " Fermer Porte " et attend la fermeture de la porte (avec répétition du message); après que le client ait fermé la porte, la machine termine la procédure d'échange; après que le client ait placé une bouteille vide dans l'alvéole, la machine éteint le voyant correspondant et envoie une commande de fermeture porte, diffuse un message " Fermer Porte " et attend la fermeture de la porte (avec répétition du message); après que le client ait fermé la porte, I'UETD contrôle la présence et l'identité de la bouteille vide: si la bouteille est absente ou si son identité ne correspond pas au type de bouteille prédéterminé; la machine ouvre à nouveau la porte et retourne à l'étape (b); dans le cas contraire, I'UETD commande les opérations décrites ci- dessus pour le retrait d'une bouteille pleine. Pour le remplissage du distributeur par un livreur, le fonctionnement est le suivant: le livreur introduit une carte et tape un code d'identification; I'UETD affiche un message," Livraison en cours ", archive l'événement, et diffuse un message d'ouverture de la porte de service 16; après que le livreur ait ouvert la porte, le distributeur allume les voyants des alvéoles contenant des bouteilles vides à remplacer. (c) Le livreur enlève les bouteilles vides des emplacements et dès qu'une bouteille est enlevée, le distributeur enregistre le retrait de la bouteille dans la mémoire; (d) le livreur place les bouteilles pleines une par une et dès qu'une nouvelle bouteille est reconnue, le distributeur éteint le voyant correspondant, et enregistre la nouvelle bouteille en mettant à jour la mémoire; (e) le livreur appuie sur deux boutons de commande de rotation forcée du barillet qui avance d'une position en tournant de 60 degrés; les opérations ( c) à (e) ci- dessus sont répétées jusqu'à remplissage du barillet à l'exception d'une alvéole laissée vide pour chaque type de bouteille contenue dans le distributeur; après que le livreur ait fermé la porte de service, I'UETD imprime le compte-rendu de la livraison. l REVENDICATIONS 1. Appareil (1) distributeur de bouteilles de gaz liquéfié, qui comporte une pluralité d'alvéoles (27) aptes à recevoir une bouteille, et au moins deux ouvertures (2a, 2b, 2c) d'accès, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (3) de lecture sans contact de données enregistrées dans un micro circuit électronique intégré à une bouteille, qui est associé à chaque ouverture d'accès. 2. Appareil selon la revendication 1 dans lequel chaque moyen de lecture comporte une ou deux antenne(s) (3) apte(s) à émettre et a recevoir des signaux radio de fréquence située dans une plage allant de 1 mégahertz à 100 mégahertz, qui est (sont) située(s) en partie supérieure de l'ouverture d'accès. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2 qui comporte un organe mécanique (26a) de guidage et de positionnement de bouteille solidaire de chaque alvéole. 4. Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 qui comporte au moins deux trappes d'accès (16a, 16b, 16c) superposées montées articulées sur un cadre commun faisant partie d'une porte (16) de service pour l'accès simultané à plusieurs alvéoles. 5. Appareil selon la revendication 4 dans lequel lesdites trappes et/ou ladite porte de service est en partie réalisée dans un matériau amagnétique, et qui comporte en outre au moins un actionneur (10, 12, 13) pneumatique. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 qui comporte un distributeur (4) de détendeurs, un moyen (5) d'introduction de données raccordé à une unité électronique de traitement de données (UETD) apte à actionner le distributeur (4) en fonction d'une donnée de choix introduite par l'utilisateur grâce au moyen (5) d'introduction, et des moyens (9) de transmission à distance de données relatives au contenu du distributeur (4) de détendeur. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les alvéoles sont disposées sur au moins trois niveaux superposés d'un barillet (22) à axe (21) vertical comportant six alvéoles par niveau, lequel appareil comporte en outre, sur une façade de l'enveloppe refermant le barillet, plusieurs trappes d'accès montées sur une porte de service ainsi qu'un terminal (5, 6, 7, 8) de dialogue et de paiement par carte bancaire, et une trappe d'accès à un moyen de distribution de détendeur. 8. Procédé de distribution de bouteilles de gaz liquéfié dans lequel on utilise un appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel on remplit l'appareil en laissant une seule alvéole vide pour chaque type de bouteille. 10. Procédé selon la revendication 8 ou 9 dans lequel on enregistre dans une mémoire (M) et on transmet à distance, par des moyens (9), sous le contrôle d'une unité électronique (UETD) du distributeur, des données relatives au contenu des alvéoles (27), - des données relatives au contenu d'un distributeur (4) de détendeur.