FR2483644A1 - Horloge de minutage a commande par touches - Google Patents

Abstract

A.DISPOSITIF DE COMMANDE PAR TOUCHES D'UNE HORLOGE DE MINUTAGE IC1 IC2 COMPORTANT UN CERTAIN NOMBRE D'ENTREES DE COMMANDE DIFFERENTES. B.DISPOSITIF CARACTERISE EN CE QU'IL COMPREND UN CIRCUIT DE COMMANDE LOGIQUE IC3 A, B, C, D; IC4 A, B, C, D BRANCHE A CHAQUE ENTREE DE COMMANDE DE L'HORLOGE POUR CONTROLER LE FONCTIONNEMENT DE CELLE-CI, UN CIRCUIT A RESISTANCES BRANCHE A L'ENTREE DE CHAQUE CIRCUIT DE COMMANDE LOGIQUE ET COMPORTANT UNE RESISTANCE SERIE R5 R6, R8 R9, R11, R12, R13 R14, R16 R17 DE VALEUR ELEVEE; ET UN RESEAU DE COMMUTATEUR A TOUCHES X1 A X5 COMPRENANT DES CONTACTS DE COMMUTATION BRANCHES A CHAQUE CIRCUIT ET UN CONTACT COMMUN A TOUS LES COMMUTATEURS; LE CIRCUIT DE COMMANDE LOGIQUE PRESENTANT UNE IMPEDANCE D'ENTREE ELEVEE. C.L'INVENTION S'APPLIQUE AUX MACHINES DE DISTRIBUTION DE BOISSONS OU AUTRES PRODUITS.

Description

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L'invention concerne une horloge de mi-

nutage à commande par touches, destinée d'une façon générale à contrôler le cycle de distribution d'une distributrice de produit divers. Cette horloge de minutage peut être utilisée pour la distribution de produits tels que par exemple de la purée, du café, des jus de fruits ou autres boissons. Plus précisément l'invention concerne une horloge de minutage à commande par

touches perfectionnée.

Il est souhaitable, selon l'invention, de maintenir à une valeur relativement faible, de préférence inférieure à 5 mA, le débit de courant dans les commutateurs de

commande d'horloge tels que ceux associés à une machine distri-

butrice. Une technique utilisée dans l'art antérieur pour résou-

dre les problèmes posés par les pannes de commutateurs, consiste à prévoir un transformateur d'isolement permettant d'isoler du secteur l'alimentation de la logique d'horloge. On évite ainsi les risques d'électrocution même si l'on touche des parties

métalliques des commutateurs à touches.

Cependant le coût d'un transformateur d'isolement est très excessif surtout s'il doit prendre en compte à la fois la puissance de la charge et la puissance de la logique. Dans l'exemple considéré ici, la puissance dé la charge comprend la puissance d'alimentation d'un solénoïde et d'un moteur à engrenages. Si le transformateur ne fournit que la puissance logique on utilise alors généralement des moyens séparés tels que des coupleurs optiques, pour isoler de la logique les commutateurs de charge qui peuvent par exemple

être constitués par des triacs. Un tel transformateur d'isole-

ment entraîne alors dès frais importants.

L'invention a pour principal but de créer une horloge de minutage permettant de contrôler le cycle de distribution d'une machine distributrice sans utiliser de

transformateur d'isolation de courant.

Les alimentations à courant continu sans transformateur, utilisant des redresseurs parallèles, sont également bien connues; les tubes de radio tels que les valves redresseuses constituent des exemples familiers de ces appareils. Les risques intrinsèques d'électrocution dans ces 4. appareils radio peuvent être réduits en isolant le châssis par

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des boutons de commande traversant un boitier protecteur et

empêchant l'opérateur de venir en contact direct avec le métal.

Cependant, dans beaucoup de machines distributrices, on ne peut se fier uniquement aux commutateurs de commande eux-nmmes pour garantir une isolation électrique convenable en présence de chocs. L'invention a pour but de résoudre les problèmes ci-dessus et concerne à cet effet un dispositif de commande par touches d'une horloge de minutage comportant un certain nombre d'entrées de commande différentes, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de commande logique branché à chaque entrée de commande de l'horloge pour contrôler le fonctionnement de celle-ci, un circuit à résistances branché à l'entrée de chaque circuit de commande logique et comportant

une résistance série de valeur élevée; et un réseau de commuta-

teurs comprenant un certain nombre de commutateurs à touches comportant chacun une position d'ouverture et une position de

fermeture, ces commutateurs comprenant des contacts de commuta-

tion branchés à chaque circuit et un contact commun à tous les commutateurs; le circuit de commande logique présentant une

impédance d'entrée élevée.

Par exemple, dans la forme de réalisa-

tion décrite ici on utilise cinq commutateurs à touches appelés "eau chaude"; "fort"; "arrêt"; "poussée permanente"; et "faible". Ces commutateurs sont de préférence du type à membrane conductrice venant en contact avec une plaque arrière. La

membrane mince sépare le doigt de l'opérateur des circuits pré-

sentant, par rapport à la masse, une tension en circuit ouvert

égale à celle du secteur. Chacune des surfaces flexibles du com-

mutateur est de préférence isolée du panneau de circuits par une paire de résistances de relativement forte valeur, de l'ordre de 150 K chacune par exemple. On utilise de préfére:ce deux résistances pour obtenir cette valeur, afin de se -rotéger contre le risque d'une valeur erronée trop faible. Cela permet également de se protéger contre les coupures de courant risquant de se produire lorsqu'on n'utilise qu'une seule résistance. Les valeurs de résistances sont choisies de façon que dans le pire des cas le courant reste infériur à 5 m A.

Ainsi, si l'on suppose que, par venda-

lisme par exemple, tous les commutateurs sont détériorés au point

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de venir tous en contact avec la plaque arrière commune, les parties métalliques de l'ensemble de commutateurs risquent alors de faire des victimes. Cependant, même dans ces conditions, le dispositif selon l'invention permet de limiter dans tous les cas le courant à une intensité inférieure à 5 m A. Le problème posé par l'utilisation des résistances de grande valeur est que, dans le cas de circuits logiques classiques tels que les circuits TTL, il n'est pas possible d'obtenir une excursion de tension suffisante. Par suite, selon le principe de l'invention, les circuits logiques utilisés sont du type à grande impédance d'entrée. La logique qu'on préfère utiliser est une logique C MOS caractérisée par une grande impédance ou résistance d'entrée. Cette impédance est donc comparable à la résistance série de branchement des commutateurs à touches. La

grande impédance des portes C MOS permet d'utiliser des résis-

tances parallèles d'entrée de valeur relativement élevée c'est-

à-dire de préférence supérieure à 1 M ohm. Dans les formes de réalisation décrites ici ces résistances ont de préférence une valeur de 3,3 M ohm. La combinaison de la logique C MOS avec

des circuits de commutation à grande résistance, permet d'obte-

nir un système à l'épreuve des chocs. De plus ce résultat est obtenu sans utilisation de transformateurs d'isolation coûteux,

ou d'interfaces à relais.

D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la

description détaillée qui suit et qui se réfère aux dessins

ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est un schéma électrique d'une horloge de minutage selon l'invention, utilisée dans un distributeur de café, - la figure 2 est un schéma électrique d'une horloge de minutage selon l'invention, utilisée dans une machine de distribution de purée, et - la figure 3 est une vue en coupe d'un commutateur à touches utilisézdans les schémas électriques

des figures 1 et 2.

La figure 1 représente un circuit de minutage s'utilisant dans une machine distributrice et plus

précisément dans une distributrice de café comprenant un solé-

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noide de commande de débit d'eau et un moteur à engrenages destiné, comme indiqué sur la figure, à contrôler la poudre de café. Le solénoïde et le moteur à engrenages sont-commandés respectivement par les triacs Q1 et Q2. Chacun de ces triacs est commandé à son tour par le circuit logique de la figure 1. Ce circuit logique comprend des horloges à circuits intégrés IC1 et IC2, ainsi qu'un certain nombre de portes logiques IC3 et IC4. Toutes les portes décrites sur la figure 1 sont des portes NI. Les portes NI IC 3B et IC4 B forment un commutateur bistable associé à l'horloge IC1. De la même façon les portes NI IC3C et IC4C fament un autre commutateur bistable associé

à la seconde horloge IC2.

Des circuits-commandables, associés

aux deux horloges IC1 et IC2, sont constitués par les potentio-

mètres R 28 et R 32 associés respectivement aux horloges IC1

et IC2 pour contrôler la période de chacune de ces horloges.

L'horloge IC1 peut être dite à "grande" période et l'horloge IC2 peut être dite à "petite" période. Ces appellations sont relatives à la durée de la période réglable au moyen de deux potentiomètres R28 et R32. En plus de ces potentiomètres, d'autres circuits constitués par les résistances R 26 à R 33 et les condensateurs Cll et C13, permettent de contrôler la

période de chacune des horloges.

Outre la logique de la figure 1 constituée intégralement par une logique C MOS, on utilise un certain nombre de circuits RC séparés assurant la liaison entre la logique et chacun des commutateurs associés aux touches du

panneau de commande. La construction particulière de ces commu-

tateurs sera décrite plus en détail ci-après sur la figure 3.

La forme de réalisation de la figure 1

comporte cinq de ces commutateurs appelés X1 X2 X3 X4 et X5.

Une borne de chacun de ces commutateurs se branche aux circuits RC, tandis que leur borne commune se branche à la ligne de boutons commune reliée, par l'intermédiaire des résistances R20 et R21, à la borne d'alimentation commune. Sur la figure 1 le commutateur Xi est le commutateur "arrêt", le commutateur X2 est le commutateur "petit", le commutateur X3 est le commutateur "eau chaude", le commutateur X4 est le commutateur "poussée

permanente", et le commutateur X5 est le commutateur "grand".

Le commutateur d'eau chaude X3 par exemple est branché au. con-

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densateur Cl par les résistances R5 et R6. Une autre résistance de dérivation R7 est branchée en parallèle sur le condensateur Ci. Ce circuit est alors branché à une entrée de la porte NI IC3A. Normalement cette entrée de la porte IC 3A se trouve à une tension -V représentant un zéro logique. Ainsi, lorsque le commutateur de touche X3 est ouvert, l'entrée de cette porte est maintenue à cette tension négative

par la résistance de dérivation R7 dont la valeur est-de préfé-

rence de 3,3 M ohm. On peut utiliser une résistance de forte valeur de ce type du fait de l'impédance d'entrée très élevée de la porte IC3A. Cependant, quand un commutateur tel que le commutateur X3 est fermé, les résistances R5 et R6 sont alors branchées, par le commutateur, à la borne "bouton commun" dont la tension de référence se situe à + 12 Volts, ou tout au moins

à une tension positive par rapport à la tension commune négative.

La tension aux bornes de la résistance R7 devient alors

3,3. 106

ER7 = 12 5 = 12. o,864 = 10 Volts Cette différence de 12 volts est plus que suffisante pour donner un niveau logique un. Cependant, si la porte OU utilisée était au contraire une porte TTL ou tout autre dispositif bipolaire, il serait nécessaire de prévoir un

étage isolateur à effet de champ (FET).

La figure 1 représente également une

alimentation de courant comprenant une diode Zener Zl, un con-

densateur Cl, des résistances série Ri à R4 et une diode Dl.

Un secteur 110 volts ou 220 volts classique peut être branché

à cette alimentation de courant. Une borne de sortie de l'téli-

mentation se trouve à la tension -V sur la figure 1. L'autre tension constitue le signal commun qui dépend de la tension Zener. Outre le commutateur X3, il existe, comme indiqué ci-dessus, quatre autres commutateurs branchés

aux circuits RC eux-mêmes branchés à la logique de la figure 1.

Ainsi par exemple, le commutateur X5 se branche, par les résis-

tances R8 et R9, au condensateur C2, la résistance R1O étant montée en parallèle sur le condensateur C2. Ce circuit RC est alors branché à l'entrée de réglage du bistable comprenant la porte IC3B. L'entrée d1"arrêt" du commutateur X1 se branche

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également, par les résistances R11 et R12, à la borne de remise à zéro des deux bistables. La ligne branchée par les résistances R11 et R12 se branche plus précisément aux portes IC4B et ic4c. Le commutateur de "poussée permanente" X4 se branche, par les résistances R13 et R14, au condensateur C3 aux bornes duquel se branche la résistance parallèle R15. Ce circuit se branche à une porte IC4A de manière à fournir un signal de déclenchement au triac de sortie par l'intermédiaire de cette porte. Comme indiquàci-dessus, l'entrée commune des boutons se branche, par les résistances R20 et R21, à la borne commune. Enfin, l'entrée du commutateur "petit" X2 se branche, par les résistances R16 et R17, au condensateur C4 aux bornes duquel se branche la résistance parallèle R18. Ce circuit RC se

branche à l'entrée de réglage du second bistable, ou plus préci-

sément à la porte IC3C de celui-ci.

Essentiellement l'horloge IC1 est réglée pour commander la partie "grande" du produit distribue, tandis que l'horloge IC2 est réglée pour commander la partie "petite" du produit distribué. Les circuits de sortie d'horloge comprenant les potentiomètres R28 et R32 indiqués ci-dessus, sont réglés pour ces périodes de distribution respectives. Quand

on appuie sur le bouton "grand", le premier bistable est déclen-

ché ce qui amène la sortie de la porte IC3B à commander l'horloge IC1 et à déclencher le fonctionnement de celle-ci. L'horloge IC1 effectue alors son cycle de minutage et à la fin de sa périodede fonctionnement, sa sortie se branche à la porte IC4B

pour remettre à zéro le bistable.

Cette opération transmet directement, par la porte IC4A, un signal faisant fonctionner le moteur à engrenages pendant la période d'horloge déterminée par IC1. De la même façon, le même signal est branché, par l'intermédiaire de l'inverseur IC3D et de la porte IC3A, de manière à produire le fonctionnement simultané du triac Q1 et du solénoïde de sortie

associé à celui-ci. De la même façon également, pour un fonction-

nement avec une distribution "petite", l'autre bistable est déclenché par le fonctionnement du commutateur X2. Quand cela se produit, un signal de sortie de la porte IC3C déclenche

l'horloge IC2. A la fin de la période de fonctionnement prédéter-

minée de celle-ci, un signal est ramené à l'entrée de remise à zéro du second bistable et à l'entrée de la porte IC4C, ce qui provoque une opération de remise à zéro, Cela provoque, à la porte NI IC4A, l'application d'un signal déclenchant le fonctionnement du moteur à engrenages et du solénoïde, comme décrit ci-dessus. La porte IC4A peut également être déclenchée par le commutateur X4 de "poussée permanente". Cela signifie que tant que le commutateur X4 est enfoncé, la porte IC4A est mise en oeuvre, la distribution du produit pouvant alors se faire par excitation des triacs Ql

et Q2.

On peut également actionner le bouton d'arrêt" Xl, ce qui remet alors à zéro les deux bistables par émission de signaux appliqués, par les résistances R11 et R12,

aux portes respectives IC4B et IC4C. Cette opération court-

circuite complètement le fonctionnement des horloges de sorte

que si l'une quelconque des horloges IC1 ou IC2 avait été préa-

lablement mise en marche, la manoeuvre du bouton d'"arrêt"

stoppe ce fonctionnement.

Les valeurs des résistances R20 et R21, ainsi que des autres résistances telles que R5 et R6, sont

choisies suffisamment élevées pour qu'en cas de défaut de fonc-

tionnement des commutateurs, et en particulier d'une panne totale, le choc électrique qu'on risque de subir ne dépasse en

aucun cas 5 mA. Ainsi,- si l'on suppose que, par suite de vanda-

lisme ou autre, les cinq touches sont venues en contact avec la plaque arrière commune, comme décrit ci-après sur la 'figure 3,

il n'y a aucun risque de choc électrique.

Grâce à la disposition décrite ci-

dessus on obtiendrait alors six valeurs de résistances parallèles de 300 K ohm chacune, venant chacune en parallèle sur la partie métallique exposée et sur la partie commune du sous-système lui-même relié à une borne de la ligne appelée "blanche" sur la figure 1. La ligne d'entrée "blanche" peut être à 120 volts par rapport à la terre et au chassis du dispositif. Dans certaines applications cette tension peut également être de 240 volts. Dans le pire des cas correspondant à une tension de 240 volts avec six résistances de 300 Kohm en parallèle, on

n'arrive qu'à un courant de 4,8 m.A seulement.

On obtient ainsi un moyez;. très simple de faire fonctionner les horloges par des commutateurs à touches

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sans avoir besoin d'utiliser un transformateur d'isolement.-

L'invention permet donc de brancher un

circuit logique à haute impédance d'entrée avec ce qu'on utili-

sait précédemment en commutateur à touches à basse impédance.

L'utilisation d'une logique à haute impédance d'entrée permet d'avoir des résistances série suffisamment élevées pour obtenir une limitation convenable du courant sans risquer par ailleurs de perturber le fonctionnement normal de la logique, et notamment

la commutation entre les différents niveaux logiques.

La liste ci-après donne les valeurs de tous les éléments utilisés sur le schéma de la figure 1, soit: R1 3,3 K 10 % 1 watt R2 3,9 K 10 % 1 watt R3 3,9 K 10 % 1 Watt R4 3,3 K 10 % 1 Watt R5 150 K 10 % 1/4 Watt R6 150 K 10 % 1/4 Watt R 7 3,3 MEG 10 % 1/4 Watt R8 150 K 10 % 1/4 Watt R9 150 K 10 % 1/4 Watt R10 3,3 MEG 10 % 1/4 Watt R11 150 K 10 % 1/4 Watt R12 150 K 10 %' 1/4 Watt R13 150 K 10 % 1/4 Watt R14 150 K 10 % 1/4 Watt R15 3,3 MEG 10 % 1/4 Watt R16 150 K 10 % 1/4 Watt R17 150 K 10 % 1/4 Watt R18 3,3 MEG 10 % 1/4 Watt R19 3,3 MEG 10 % 1/4 Watt R20 150 K 10 % 1/4 Watt R21 150 K 10 % 1/4 Watt R22 47 OHM 10 % 1/4 Watt R23 2.0 K OHM % 1/4 Watt R24 47 OHM 10 % 1/4 Watt R25 2.0 K OHM 5 % 1/4 Watt

R26 16 K OHM 5 % 1/4 Watt.. - -

R27 820 K OHM 10 % 1/4 Watt R28 500 K OHM 20 % 1/4 Watt Horz. Mount Trimmer R29 560 K OHM 10 % 1/4 Watt

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R30 16 K OHM 5 % 1/4 Watt R31 680 K OHM 10 % 1/4 Watt R32 250 K OHM 20 % 1/4 Watt Horz. Mount Trimmer R33 390 K OHM 10 % 1/4 Watt Cl 0,02 UF + 80 % - 20 % 20V Ceramique C2 0,02 UF + 80 % - 20 % 20V Ceramique C3 0,02 UF + 80 % - 20 % 20V Ceramique C4 0,02 UF + 80 % - 20 % 20V Ceramique C5 0,02 UF + 80 % - 20 % 20V Ceramique C6 0,005 UF GMV 1.6 KV Ceramique C7 0,02 UF + 80 % - 20% 20V Ceramique C8 0,005 UF GMV 1.6 KV Ceramique C9 0,02 UF + y0 % - 20 % 20V Ceramique C10 10 UF20 % 16V Tantale - Spraque 199 D ou écuivalest Cil 0,022 UF + 10 % 50V Polycarbonate eacor T 12 ou equivalent C12 10 UF 20 y 16V Tantale - Spraque 199 D ou équivalent C13 0,005 UF + 10 % Polystrene Mallory SXM 250 C14 50 UF + 80 % - 20 % 16V Alum. Electrolytic Spraque 30D ou équivalent Q1T2301PD Triac Q2 T2301PD Triac

Z1 IN4742

D1 IN2071/1N4004

D2 1N4148

IC1 4060BE

IC2 4060BE

IC3 4001BE

Ic4 4025BE Les figures 2A et 2B représentent une autre forme de réalisation d'horloge de minutage un peu plus

compliquée que celle décrite ci-dessus. L'essentiel du fonction-

nement de oette horloge est décrit dans la demande de brevet en cours n 935 179 déposée le 21 Août 1978 par le mandataire de la présente invention. Cette horloge est destinée à être utilisée

dans un distributeur de purée instantanée.

La figure 2A représente l'alimentation

électrique permettant d'obtenir les tensions + V1 et + V2 utili-

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sées dans le circuit de la figure 2B. Cette alimentation fonc-

tionne à partir du secteur alternatif 115 volts branché, comme indiqué sur la figure 2A, aux bornes du montage parallèle de la résistance Rl et de la diode Dl. Ce circuit constitue avec la diode D2, la diode Zener Zl et les condensateurs Cl et C2, un redresseur à double alternance fournissant sur la ligne L une tension relativement constante. Un transistor commande le triac

Ql qui commande à son tour le moteur M d'une tarière d'alimenta-

tion, non représentée, mais destinée, comme on le comprendra aisément, à faire avancer le produit vers la chambre de mélange du distributeur, cette chambre recevant également de l'eau contrôlée par le solénoïde K également indiqué sur la figure 2A. Le solénoïde K est commandé par le triac Q2 lui-même commandé par un transistor d'entrée. Une tension stable, appliquée au point "A", constitue la tension logique + Vl utilisée dans la

plupart des circuits de la figure 2B.

La figure 2A représente également une entrée d'"arrêt" constituée en fait par un contact arrière du

commutateur Y1 utilisé pour brancher l'alimentation au secteur.

Ce commutateur est utilisé pour la fonction "arrêt" de l'horloge.

Quand la borne "stop" se trouve dans le niveau haut, le circuit constitué par les portes IC1 2A et IC1 2B fournit une tension positive relativement constante qui, lorsqu'elle est branchée par l'intermédiaire de l'inverseur IC1 2B, fournit une tension nulle ou un potentiel de terre à la borne Tl. D'autre part, quand la borne d'entrée arrive ou se trouve déjà au potentiel de terre, on obtient alors une tension positive de l'ordre de 10 volts à la borne Tl. L'utilisation de la tension + V2 fournie par le circuit sera décrite plus en détail en se référant au

schéma de la figure 2B.

La figure 2A représente deux lignes L

et P appelées respectivement ligne de liquide et ligne de produit.

Quand un signal de niveau haut est présent sur la ligne L, un courant de déclenchement est fourni à la porte du triac Q2 de manière à faire conduire celui-ci pour qu'il excite le solénoide K permettant à l'eau de couler. Quand le niveau de la ligne L est bas, le triac Q2 est coupé et ce dernier coupe à son.tour le solénoïde K qui coupe le débit d'eau. Le signal présent sur la ligne de produit P fonctionne de la même façon, et lorsque ce signal est haut.le triac Qi actionne le moteur n 1 2483644 Mo Quand le signal sur la ligne P passe dans l'état bas le

moteur M cesse alors de fonctionner.

La figure 2B représente le circuit de commande selon l'invention, permettant de founir les signaux des lignes L et P branchées entre les circuits des figures 1 et 2. Cette figure 2B représente un premier bistable Bi commandant la ligne L et un second bistable B2 commandant les signaux de la ligne P. Le bistable Bl comporte une paire de portes NI GI et G2

montées en branchements croisés dans une configuration de bista-

ble. De la même façon le bistable B2 comprend une paire analogue

de portes G3 et G4 également branchées en configuration de bis-

table.

Le circuit de la figure 2B comprend également les commutateurs Y3 et Y4 permettant de contrôler respectivement les portions "petite" et "grande", comme décrit plus en détail ci-après. Un certain nombre de dispositifs d'horloge, représentés sur la figure 2B, sont identifiés avec

plus de précision dans la liste ci-après. Ces dispositifs compren-

nent les horloges 10, 12, 14 et 16, ainsi que l'horloge prin-

cipale 18 et l'horloge secondaire 20. Les dispositifs 10, 12, 14 et 16 peuvent être d'un seul et même type, tandis que les dispositifs 18 et 20 peuvent être d'un type différent. Aux horloges 10, 12, 14 et 16 sont associés respectivement les commutateurs Si, S2, S3 et S4. Le commutateur-Si joue en fait deux rôles, l'une de ses sorties, branchée à la ligne 22, pouvant se régler dans l'un ou l'autre de deux états différents appelés typiquement état haut ou état bas, et permettant de

déterminer si le post-rinçage est positif ou négatif.

Dans la forme de réalisation de la figure 2B, la ligne 22 est dans l'état bas pour un post-ringage positif, et dans l'état haut pour un postrinçage négatif. Les trois autres sorties du-commutateiir Si sont branchées aux trois

entrées de l'horloge 10. Ces trois entrées déterminent, en comp-

tage décimal codé binaire, un comptage de réglage initial du

dispositif 10. On décrira plus en détail ci-après le fonction-

nement de l'horloge 10 pour un cycle de répétition correspondant

à la commande relative aux portions "grandes".

Le commutateur S2 comporte quatre sorties et peut se régler dans 16 positions différentes pour

fournir un signal décimal codé binaire à quatre entrées corres-

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pondantes de l'horloge 12. Les commutateurs S3 et S4 sont bran-

chés de la même façon aux horloges respectives 14 et 16. Le commutateur S2 commande la période de pré-rinçage en coopération avec l'horloge 12. Ce commutateur fonctionne de préférence sur dix positions bien qu'il soit susceptible de prendre un plus grand nombre de positions. Dans une forme particulière de réalisation, cette horloge 12 et son commutateur associé S2 peuvent faire varier la p4"iode de pré-rinçage entre zéro et

1,8 secondes par pas de 0,2 secondes.

Le commutateur S3 commande la durée de fourniture du produit et de l'eau, cette commande étant telle qu'on obtienne une période minimum de 3,5 secondes par exemple, même si le commutateur S3 est réglé au zéro. A partir de cette position de zéro, on peut augmenter l'intervalle jusqu'à une période totale de 5,3 secondes, là encore par pas de 0,2 secondes par exemple. Le commutateur S4 commande la durée de la période de postrinçage positive, en association avec l'horloge 16. De nouveau, comme l'horloge d'entrée est commune aux dispositifs

12, 14 et 16 à partir de la ligne 25 du dispositif 8, on peut-

également faire varier la période positive de post-rinçage de

zéro jusqu'à par exemple 1,8 secondes par pas de 0,2 seconde.

Le circuit 30 associé à l'horloge 20 et comprenant le potentio-

mètre R15, est conçu pour régler la période négative de post-

rinçage lorsqu'on se trouve dans ce mode de fonctionnement.

Typiquement cette période est réglée entre 0,25.et 0,5 seconde.

En premier lieu on considère que le fonctionnement se fait suivant un cycle de base comprenant une période de pré-rinçage, une période principale, et une période

de post-rinçage. On suppose également que le circuit est condi-

tionné pour un post-rinçage positif, Ainsi, le circuit commande les lignes L et P pour terminer la distribution du liquide avant

celle du produit.

Quand le commutateur Y3 est fermé, et en supposant que le circuit est alimenté, un signal positif est appliqué à l'inverseur 12. Ce signal peut subir un filtrage passe-bas dans le circuit constitué par la résistance R16 et le condensateur C10. Ce signal à fort niveau est inversé par l'inverseur 12 qui le transforme en signal à bas niveau réglant le bistable Bl pour qu'il donne un signal à bas niveau à sa sortie Q. Ce signal est inversé par l'inverseur 13 en produisant

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une tension de commande positive sur la ligne L qui, comme décrit cidessus, produit le fonctionnement du solénoïde K déclenchant le débit d'eau dans la chambre de mélange de la

machine distributrice.

La sortie Q du dispositif Bl se branche à la porte NI G5 donnant à sa sortie un signal à bas niveau branché à l'horloge 12 pour déclencher un comptage descendant

de l'horloge 12, à partir d'un comptage initial réglé par le -

commutateur S2. Le signal à bas niveau appliqué à l'horloge 12 par la porte G5 provoque un état de remise à zéro, de sorte que l'horloge 12 se trouve synchronisée par la ligne 25 branchée à son tour à la sortie de l'horloge de base 18 par l'intermédiaire de l'inverseur 14. Ainsi l'hrologe 12 compte en descendant, au

rythme de l'horloge de base réglé par exemple à 0,2 seconde.

Pendant la séquence de comptage descen-

dant, la sortie de la ligne 34 en provenance de l'horloge 12 est dans l'état haut, mais dès que l'horloge 12 se met à compter en descendant, lesignal de sortie de la ligne 34 passe dans l'état bas et se branche au bistable B2 pour régler ce dernier dispositif. Quand cela se produit on obtient à la sortie Q un signal à bas niveau fournissant un signal de déclenchement à fort niveau sur la ligne P par l'intermédiaire de l'inverseur 15. Comme décrit ci-dessus, ce signal provoque l'excitation du

moteur M de la figure 1 qiL déclenche ainsi le débit du produit.

On peut constater ainsi que la durée du comptage descendant de l'horloge 12 détermine la période séparant le déclenchement du liquide par un signal à fort niveau sur la ligne L, du déclenchement du produit par un signal à fort niveau sur la ligne P. C'est la remise à zéro des dispositifs Bl et B2 des

portes respectives G2 et G4, qui détermine la fin de la distri-

bution du liquide et du produit.

Le déclenchement de la porte G5 est évidemment déclenché aussi lorsque ses deux autres entrées sont au niveau bas, ce qui signifie que l'horloge 12 ne peut être déclenchée que lorsque la bascule B2 est remise à zéro, de même que la bascule B3. La bascule B3 peut être considérée comme le déclencheur de post-rinçage. Ce dispositif B3 est commandé

par la sortie de l'horloge 14, comme décrit plus en détail ci-

après.

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L'horloge 18, en plus du fait qu'elle fournit un signal de cadencede base à une période de 0,2 seconde,

comporte également, sur la ligne 27, un signal de sortie repré-

sentant une cadence de plus longue durée, de 3,5 secondes par exemple. Ce signal, appliqué par la ligne 27 à la porte NI G6, déclenche cette porte mais seulement après un intervalle fixe de 3,5 secondes représentant un intervalle de temps minimum fixe

pendant lequel le liquide et le produit sont tous deux débités.

L'horloge 14 se met en marche à partir de cet intervalle de base initial de 3,5 secondes par exemple. L'autre entrée de la porte G6 fonctionne lorsque le bistable B2 est en marche, ce qui signifie que le produit est alors débité, puis ensuite lorsque

le bistable B3 est remis à zéro.

A la fin de l'intervalle de temps minimum de 3,5 secondes déterminé par la sortie de la ligne 27

alimentée par le dispositif 18, le dispositif 14 est alors dé-

clenché par la porte G6, et ce dispositif reçoit les impulsions d'horloge en provenance de la ligne 25, de manière à faire descendre le dispositif 14 à partir d'un comptage initial réglé par le commutateur S3. On remarquera qu'à la fin de l'intervalle de comptage de 3,5 secondes il n'y a pas de remise à zéro des bistables Bi ou B2. C'est seulement à la fin de l'intervalle

de temps déterminé par les 3,5 secondes et la période du dispo-

sitif 14, qu'une nouvelle remise à zéro se produit sous l'action d'un signal appliqué par le dispositif 14 sur la ligne 15, ce signal s'appliquant au bistable B3 pour remettre celui-ci à zéro de manière à fournir un signal de sortie à fort niveau à sa sortie Q et un signal de sortie à bas niveau à sa sortie Q. La remise à zéro des dispositifs Bi et B2 dépend maintenant de la

polarité positive ou négative du mode de post-rinçage.

Comme on l'a supposé ci-dessus, dans le mode négatif la ligne 22 est haute et fournit ainsi un signal de déclenchement à fort niveau à la porte G7 qui est une porte NI. Comme le bistable B3 est maintenant déclenché lui-aussi, les deux entrées de la porte G7 sont hautes, ce qui donne ainsi sur la ligne 21 un signal à bas niveau qui déclenche le fonctionnement de l'horloge 20. Pendant l'intervalle de minutage de l'horloge , la ligne de sortie 23 est normalement dans l'état bas mais

passe dans l'état haut à la fin de l'intervalle de temps déter-

miné par le circuit 30. Quand cela se produit, la sortie de

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l'inverseur 16 est basse, ce qui remet à zéro le bistable B2

par la ligne 37 en coupant ainsi le débit du produit.

Cependant, avant cela et au moment o le bistable B3 démarre, un signal bas présent sur la ligne 40 à la sortie de la porte G7, s'applique à la porte G2 pour remettre à zéro le bistable Bl en commençant ainsi par couper le débit du liquide. Après la coupure du débit de liquide, le débit de produit se trouve coupé peu après, c'est-à-dire de

l'ordre de 0,25 à 0,5 secondes plus tard, par le signal appli-

qué par le dispositif 20 sur la ligne 37. La plage de réglage

du cycle négatif qui suit se détermine par le réglage du-poten-

tiomètre R15 du circuit 30.

Quand le bistable B2 est remis à

zéro par le signal appliqué sur la ligne 37, le signal prove-

nant de l'inverseur 15 s'applique également à la porte G8 en donnant à la sortie de celle-ci un signal à fort niveau inversé, par l'inverseur 17, en signal à bas niveau appliqué au bistable B3 pour produire une remise à zéro de celui-ci en donnant ainsi

une signalisation effective de la fin du cycle de base.

Le dispositif 16 ne fonctionne pas dans le mode de post-rinçage négatif car dans ce mode la ligne 22 se trouve dans l'état haut en maintenant ainsi le dispositif 16 à zéro grâce au signal d'entrée du dispositif, appliqué par l'intermédiaire de la diode D6. Les diodes D6 et D7

forment ainsi effectivement une porte dans laquelle le disposi-

tif 16 ne peut s'arrêter que lorsque les deux diodes sont polarisées en inverse par les signaux à bas niveau présents à

l'anode d'entrée de-chaque diode.

Pour la dernière séquence de fonc-

'tionnement dans laquelle la commande est réglée pour un inter-

valle de post-rinçage positif plut8t que négatif, la ligne 22 est réglée dans son état bas grâce au réglage du commutateur

Si. Ce signal à bas niveau, grâce à la porte G7, coupe effecti-

vement l'horloge 20 en maintenant la ligne 21 dans l'état haut à l'entrée de l'horloge. Pour le mode de post-rinçage positif, la partie initiale de ce cycle peut être le même que dans le cas

du mode de post-rinçage négatif. Ainsi, après l'arrêt de l'hor-

loge 14 et le réglage du dispositif B3, la porte G7 n'agit plus, mais le signal à bas niveau fourni par le dispositif B3 à sa sortie Q, polarise en inverse la diode B7. Comme il s'agit du

16 2483644

mode positif, les deux diodes D6 et D7 sont polarisées en inverse ce qui fournit un signal d'entrée à bas niveau à l'horloge 16 et la fait compter en descendant suivant le réglage du commutateur S4. Ce commutateur S4 détermine la durée de cet intervalle de post-rinçage. Quand l'horloge 16 s'est arrêtée, il apparait à la sortie de celle-ci sur la ligne 43, un signal qui passe du niveau haut normal à un niveau bas de remise à zéro au moment de l'arrêt. Ce signal à bas niveau est toujours appliqué à la porte G2 du dispositif Bi en provoquant la remise à zéro de ce dispositif. Cependant cette remise à zéro ne se produit

qu'à la fin de la période de.post rinçage. Avant la remise à zé-

ro du dispositif B2 est remis à zéro directement au moment du réglage du déclencheur de post-rinçage B3. On remarquera que les cathodes des diodes D6 et D7 se branchent à la porte G4 par la ligne 45. Ainsi, quand les cathodes de ces diodes sont mises à

la terre par suite du fait qu'elles sont toutes les deux polari-

sées en inverse, la ligne 45 passe dans l'état bas en remettant

* à zéro le dispositif B2 de type bascule bistable.

En résumé, dans le mode de fonction-

nement en post-rinçage positif, lorsque la partie principale du cycle est terminée, le dispositif B3 est déclenché et, en même temps, le dispositif B2 se remet à zéro en coupant le débit de produit, le dispositif 16 s'arrête alors en définissant la durée de l'intervalle de post-rinçage. A la fin de cet intervalle le dispositif Bl est remis à zéro de manière à couper le débit

de liquide à ce moment. La durée de cet intervalle de post-

rinçage positif est commandée par le commutateur S4 qui peut passer dans un certain nombre de positions différentes pour fournir un postintervalle quelconque compris entre zéro et

1,8 secondes par pas de 0,2 seconde par exemple.

Quand le dispositif 16 s'arrête, comme décrit ci-dessus, la ligne 43 passe dans l'état bas et un signal, retardé par le condensateur C9, est appliqué par la résistance R20, à une entrée de la porte G8, de façon que la sortie de celle-ci passe dans l'état haut en produisant un signal à bas niveau à la sortie du dispositif 17, ce signal

provoquant la remise à zéro du déclencheur de post-rinçage B3.

Jusqu'ici le fonctionnement a été décrit sur un cycle de fonctionnement de base unique. On

17 2483644

remarquera cependant que le déclenchement du dispositif Bl déclenchant pratiquement tout le fonctionnement, peut également se faire au moyen d'une seconde ligne 50 plutôt qu'au moyen de l'inverseur 12. Un signal à bas niveau peut être fourni sur la ligne 50 à la sortie de la porte G9 o toutes les entrées sont au niveau haut. L'une des entrées de la porte G9 indique que le dispositif Bl est remis à zéro, tandis que l'autre entrée indique que le dispositif B3 est remis à zéro. La troisième entrée 51 se branche à un autre bistable B4 comprenant les portes G10 et Gil qui sont toutes deux des portes NI à branchementscroisés permettant d'obtenir le fonctionnement en bistable. Ainsi la ligne 51 commande essentiellement l'opération de recyclage tant

que le déclencheur de post-rinçage n'est pas remis à zéro.

Comme indiqué ci-dessus, le commutateur S1 comporte trois sorties branchées à l'horloge 10 pour fournir une entrée décimale codée binaire. Quand l'opérateur de la machine ferme le commutateur Y4 de grande portion, plutôt que le commutateur Y3, un signal positif est appliqué à l'inverseur 12 par la diode D5 de manière à déclencher le fonctionnement par déclenchement du bistable Bl. En même temps ce signal est inversé par l'inverseur 17 pour régler le bistable B4 de façon que la

ligne 51 se trouve dans l'état haut en donnant un niveau permet-

tant d'obtenir un cycle répétitif par nouvelle remise à zéro du dispositif Bl. A chaque fois que le dispositif Bi est déclenché, il apparaît sur la ligne 57 un signal de comptage appliqué au

dispositif 10 pour que celui-ci compte en descendant.

Cette opération de comptage se poursuit tant que le dispositif B4 se trouve à l'état de réglage, un signal à bas niveau étant appliqué au dispositif 10 par la sortie Q de la porte G11. La sortie du dispositif 10 se trouve sur la

ligne 59 et reste normalement dans l'état haut pendant le compta-

ge descendant du dispositif 10. Cependant, quand le dispositif Bl est déclenché pour son dernier cycle de façon que l'horloge 10 s'arrête, la ligne 59 passe dans l'état bas en remettant à zéro le bistable B4 et en inversant la ligne 51 vers son état bas, ce qui bloque toute remise à zéro ultérieure du bistable Bl sur la ligne 50. Avant que le dispositif 10 compte en descendant vers sa position de remise à zéro, la ligne 51 se trouve maintenue dans son état haut car le dispositif B4 n'a pas encore été remis à zéro, et par suite, à chaque fois que le déclencheur

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B3 est remis à zéro, en même temps que le dispositif B1, on obtient sur la ligne 50 un niveau de répétition redéclenchant

ou redémarrant le cycle suivant.

Cette opération se reproduit lorsque le dispositif 10 est synchronisé par la ligne 57, à chaque fois

qu'un nouveau cycle commence par déclenchement du bistable B1.

Le commutateur S1 peut être réglé de façon que le dispositif 10 ne compte qu'une seule fois ou de façon que ce dispositif ne compte qu'un nombre prédéterminé de fois pour répéter le cycle de base, de manière à obtenir des portions plus grandes. A chaque répétition du cycle de base, suivant qu'on se trouve en mode de post-rinçage positif ou négatif, le liquide et le produit sont de nouveau distribués, généralement avec une période de

pré-rinçage du liquide pour chaque cycle de base répété seulement.

Cette technique a permis d'obtenir une consistance extrêmement uniforme du produit final, et une bien meilleure consistance peut alors être obtenue en faisant varier la longueur de la partie principale du cycle, en faisant par exemple varier les signaux de sortie de l'horloge de base 18 jusqu'à un intervalle de 3,5

secondes par exemple.

On remarquera sur la figure 2B qu'on a, là encore, associé des circuits RC à chacun des commutateurs Y1 à Y4. Ainsi le commutateur Y1 se branche à la résistance R19

elle-mâme branchée au condensateur C10 et à la résistance paral-

lèle R10 branchée aux bornes du condensateur C10. Les autres circuits sont sensiblement les mêmes que ceux décrits ci-dessus et comprennent une résistance série de forte valeur. Ici ces résistances telles que les résistances R21 et R22 ont une valeur de 330 Kohm. Les résistances parallèles ont étalement toutes

une valeur de préférence étale à 3,3 M Ohm, comme décrit ci-

dessus sur la figure 1. Ici encore les portes logiques utilisées, telles que les portes'G1, G2, G10, Gll et autres portes, sont

des portes C MOS à haute impédance d'entrée.

On trouvera ci-après la liste des composants spécifiques utilisés dans les circuits des figures 2A et 2B avec leurs valeurs et leurs types: C1-3 22 UF, 16V, + 80 % - 20 % Tantale - GoE. 4TA07E226KB c4-4 0,005 UF, GMV, 1,6KV - Ceramique C6-o10 0,02 UF, 20V, + 80 % - 20 % - Ceramique Cil 5600 pF, + 10 %, 100V Polycarbonate ou Polystyrène

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012 680 pf, + 10 /o, 100V Polycarbonate ou Polystyrène C13 0,02 F, 20V, + 80 % - 20 % - Ceramique

D1 1N4001

D2-5 1N4148

IC1-2 CMOS 4060BE

IC3-6 CMOS 4029BE

IC7 CMOS 4012 BE

IC8-9 CMOS 4023 BE

IC10-11 CMOS 4011BE

IC12 CMOS 4069BE

Q1-2 T2301PD T2301

R3; R4, 47 K 1/4W 10 %

R1 120 K, 1W 10 %

R2; R5 47 1/4 w, 10 /o%

R6 2,2 K, 1/4 W, 10 % -

R7; R9 6,5 K, 1/4 w, 10 % R-10; 129 13; 14 3,3 Meg., 1/4w, 10 %

R17-18 2K, 1/4 10 %/

R19; 21; 22 330K, 1/4 w, 10 %/ R24 22K, 1/4 w, 10/o % R25 29K, 1/4 w, 5 % R26 15 Elément Réseau 56K, AB 316A R27 Controle 20K; 1/4 w Horz. Mount Trimmer Piher PT-10V R29 Controle 50K, 1/4 w Horz. Mount Trimmer Piher PT10V R20; 23; 30; 31 150K, 1/4 w 10 % S2-4 Binaire 10 Positions EECO 23002G S1 Dip 4PST Grayhill

Z1 1N4742

R28 - Controle 50K, 1/4 w. Horz. Mount Trimmer Piher PT-10V R8 - 5100 + 5 %, 1/4 watt

R11, R15 - 470K, 1/4 watt, 10 %.

Les commutateurs X1 à X5 de la figure 1 et les commutateurs Y1, Y4 de la figure 2 peuvent être chacun du type à touche momentanée. La construction générale de ces commutateurs est représentée sur la figure 3. Chaque commutateur

comprend une face de plaquette imprimée 100 recouvrant une sur-

face flexible 102 sur laquelle sont imprimées des pistes conduc-

trices 104. Ces pistes sont séparées de la plaque de contact 106 par un intervalle de condensateur à air 108. Cet espacement

est défini par une entretoise 110 décrite sur la figure 3.

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La plaque de contact 106 est supportée par un panneau arrière commun 112. Ce panneau arrière 112 est commun à tous les commutateurs, comme indiqué par la ligne commune de la figure 1. La pression exercée vers le bas sur la figure 3, fait ployer l'élément 102 de façon que les pistes 104 puissent venir en contact avec la plaque de contact 106 pour produire la fermeture du commutateur. Lorsqu'on les relâche, le commutateur s'ouvre par séparation des pistes et de la

plaque de contact.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif de commande par touches d'une horloge de minutage (IC1 IC2) comportant un certain nombre d'entrées de commande différentes, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de commande logique (IC3 AB, C,D; iC4 A,B,CD) branché à chaque entrée de commande de l'horloge pour contr8ler le fonctionnement de celle-ci, un circuit à résistances branché à l'entrée de chaque circuit de commande logique et comportant une résistance série (R5 R6, R8 R9, R11 R12, R13 R14, R16 R17) de valeur élevée; et un

réseau de commutateurs comprenant un certain nombre decommuta-

teurs à touches (Xi à X5) comportant chacun une position d'ou-

verture et une position de fermeture, ces commutateurs comprenant des contacts de commutation branchés à chaque circuit et un contact commun à tous les commutateurs; le circuit de commande

logique présentant une impédance d'entrée élevée.

2.- Dispositif de commande par touches selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'impédance d'entrée du circuit de commande logique est de l'ordre de

100 K ohm au moins.

3.- Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le circuit de

commande logique est du type CMOS.

4.- Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le circuit de

commande logique comprend des portes logiques (IC3 A,B,C,D;

iC4 A,B,C,D) CMOS.

5.- Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 4,caractérisé en ce que chaque commuta-

teur comporte un contact flexible (102) définissant en partie

un intervalle de condensateur à air (108).

6.- Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque circuit

de résistances comporte une paire de résistances série (R5, R6; R8, R9 etc...) dont la résistance totale est de l'ordre de 100

K ohm au moins.

7.- Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une

résistance parallèle (R7 R10 R15 R18) de valeur supérieure à

celle de la résistance série.

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8.- Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la résistance

parallèle (R7 R10 R15 R18) présente une valeur d'au moins

1 M0hm.

9.- Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la résistance

(R7 etc...) parallèle présente une valeur de l'ordre de 3,3

M Ohm.

10.- Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un

condensateur (C1 à C4) aux bornes de la résistance parallèle

(R7 etc...).

11.- Dispositif selon l'une quelconque

des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend une

autre résistance en série (R20, R21) avec le contact de commu-

tateurs commun.