Brevet FR2026828A1 — publié le 19700925

La présente invention concerne les dispositifs de fil— tration pour la préparation des boissons et plus particulièrement les dispositifs destinés aux machines distributrices automatiques. Dans ces dispositifs, une chambre mèbile pourvue d'un piston pos-5 sède une alimentation en liquide et une extrémité ouverte de la chambre peut reposer sur une bande de matière filtrante pendant la course de descente du piéton qui met la matière sous pression* la chambre se détachant, de la matière filtrante pendant la course de retrait du piston de façon que la matière filtrante utilisée puis— 10 se être remplacée. Dans la préparation des boissons chaudes , en particulier le café, il a été fait usage de matières qui sont solubles dans l'eau et des machines distributrices automatiques de café ont, par conséquent, été pourvues d'un bol de mélange des ingrédients. 15 On a trouvé qu'une amélioration dans le goût des baissons en particulier du café,- peut être obtenue en utilisant du café moulu et, dans ce but , des machines distributrices automatiques ont été pourvues de dispositifs filtrants pour ...préparer ces boissons. Il est connu de faire passer une bande de matière fil-20 trante sous une chambre , la bande de matière filtrante possédant une série de capsule s également en matière filtrante contenant une certaine quantité de café moulu. Les capsules sur la bande sont placées sous l'extrémité ouverte de la chambre après quoi de l'eau très chaude s'écoule dans la chambre et; est ensuite forcée à tra— 25 vers la matière filtrante et les grains de café au moyen du piston. Après le--p£u3sage de l'eau. à. travers la matière filtrante , la chambre est soulevée d'une petite quantité et la bande de matière filtrante est déplacée jusqu'à ce que la capsule filtrante soit mise en position sous l'extrémité ouverte de la chambre. La par-30 tie usée de la bande de matière filtrante avec la capsule utilisée est envoyée vers un récipient prévu à cet effet. L'objet de l'invention est de prévoir- un dispositif filtrant perfectionné qui peut; être utilisé dans; les machines distributrices et, suivant l'invention, un tel dispositif de filtra— 35 tion est caractérisé par le fait que la chambre possède un espace de guidage pour le piston placé au-dessus d Nne alimentation des ingrédients à filtrer , avec toi espace de mise en pression qui est formé entre l'ouverture d'alimentation des ingrédients et le bord avec » de la chambre qui entre en contact J la bande de matxere fxltran- ^0 te , espace de pression dans lequel le piston est susceptible de 69 24694 2 2026828 coulisser et rend étanclie l'espace de mise en pression de la chambre. Le fait de prévoir une ouverture d'alimentation pour les ingrédients vers la cliambre rend possible le bobinage sur un rou-5 leau d'alimentation de la bande de matière filtrante et cette bande sans ingrédient peut être déplacée sous la chambre. Les ingrédients sont amenés par l'ouverture d'alimentation en-dessous du piston et au-dessus de l'espace de mise en pression de la chambre. Les ingrédients étant versés sur la matière filtrante après que 10 l'extrémité ouverte de la chambre ait éié munie de la matière filtrante pour fermer la chambre. Une distribution régulière des ingrédients sur la matière filtrante peut être obtenue en adaptant vin dispositif filtrant suivant l'jinvention de telle manière que la chambre soit reliée à une trémie de déversement par 1'ouverture 15 d'alimentation, la trémie de déversement étant placée sous les admissions de distribution des ingrédients et pour les* quantités mesurées de liquide. Lorsque l'eau et les ingrédients sont simultanément versés dans la trémie de déversement , les ingrédients sont maintenus en suspension et ensuite étalés sur la matière filtrante 20 sous la chambre. L'infusion ou extraction cAmmence ainsi avant que le piston réalise la course de mise en pression. XI est possible de garder la chambre libre de moyens de commande du piston, ceci ayant pour résultat que les ingrédients de la chambre sont seulement en contact avec les parois de pression du système de filtre 25 et une bonne distribution des ingrédients dans la chambre est possible. Un guide pour le piston peut être également constitué par une paroi de la chambre , cette paroi s'étendant âu-kiessus de l'ouverture d'alimentation et possédant deux fentes opposées et parallèles ; les fentes se prolongent parallèlement à là. course du pis-30 ton et un axe de piston passe à travers elles; les bielles sont fixées aux extrémités de l'axe de piston et sé prolongent à l'extérieur de la chambre vers un mécanisme de commande disposé sous celle-ci . Une autre réalisation pratique du dispositif de filtra-tion suivant l'invention est caractérisée par le fait que les biel-35 les sont situées parallèlement au piston, sont accouplées au mécanisme de commande et sont contrôlées de manière telle que la chambre soit appliquée contre la matière filtrante sur un support lors»-que le piston réalise sa couree de mise en pression. L'invention sera maintenant décrite de façon plus dé».. >. kO taillée en référence aux dessins joints qui représentent, à titre fCOPY 69 24694 3 2026828 d'exemple, un dispositif de filtration suivant l'invention destiné à être utilisé dans une machine distributrice automatique qui distribue des boissons . Dans les dessins : La figure 1 est une vue en coupe suivant un plan verti-5 cal à travers le dispositif de filtration suivant I-I de la figure 2 et, la figure 2 est une vue en coupe du dispositif suivant la ligne XI-XI de la figure 1 . Un support 2 pour la matière filtrante 3 et une cham-10 bre k sont placés dans une cloison ou paroi 1 de la machine distributrice automatique. Un entonnoir 5 pourvu d,une sortie de vidange 6 est monté dans le ^upport 2 et le rebord supérieur de l'en-..tonnoir est pourvu d'un joint d'étanchéité 7 de préférence en matière élastique. Une grille 8 en matière solide.est également sup-15 portée par le eebord supérieur de l'entonnoir 5» Une bande de matière filtrante 3 se déplace sur le support 2, l'anneau 7 et la grille 8, la bande se déroulant d'un rouleau d'alimentation 9 placé dans le boîtier de la machine distributrice. La bande de matière .filtrante 3 se déplace sur des. rouieaux-guides 10 et 11 grâce à 20 un rouleau commandé 12, coopérant avec un rouleau de pressiofa. 13* Le rebord 14 de l'extrémité ouverte inférieure de la chambre 4 appuie fermement sur la matière filtrante et sur l'anneau élastique 7 qui se trouve sous elle, réalisant une bonne é-tanchéité entre la chambre et la matière filtrante. 25 . Un alésage guide 15 pour le piston 16 est pourvu au- dessus de la chambre 4. L'alésage guide 15 pour le piston , est . _constitué par un prolongement supérieur de la paroi de la chambre k et la section de cet alésage guide 15 est plus grande que la section de la chambre k. Le piston 16 est pourvu de segments d'é— 30. tanchétté élastiques 17 et s'adapte de façon étanche à la chambre 4. La position supérieure du piston 16 est représentée à la figu-_ - re i, une ouverture d'alimentation 18 pour les ingrédients destinés à être filtrés et à être extraits étant placée en-dessous du piston 16 et au-dessus de la chambre h. L'ouverture d'alimenta-35 tion 18 constitue un passage entre la chambre k et une trémie de déversement 19. La trémie de déversement 19 est ouverte à sa partie supérieure et est placée sous un dispositif d'alimentation pour mesurer la quantité des ingrédients dont on doit extraire l'essence . Le dispositif distributeur 20 est alimenté par un ré-40 cipient 21 contenant les ingrédients, Dans le but d'éviter aux 69 24694 k 2026828 ingrédients d'éclabousser à l'extérieur lorsqu'ils quittent le dispositif distributeur 20, un tube 22 est prévu et de l'eau chaude est amenée à travers tin tuyau 23 après que l'on a ouvert un robinet. XI en résulte que l'eau s'écoule autour du tube 22 et les 5 ingrédients viennent immédiatement en contact avec l'eau qui s'écoule du tube 22 dans la trémie 19» Les ingrédients (tels que le café moulu) se mélangent intimement avec l'eau et le mélange s'écoule de la trémie de déversement 19 à travers l'ouverture 18 dans la chambre k., réalisant une- bonne distribution des ingrédients 10 sur la matière filtrante 3 de la chambre. L'admission de la quantité mesurée d'eau chaude par le tuyau 23 et la commande du dispositif distributeur est réalisée par un dispositif de commande séparé de la machine distributrice et le fonctionnement de ce dispositif n'a pas besoin d'être 15 décrit puisque de tels dispositifs de commande sont généralement connus et ne constituent pas une partie de la présente invention. On appréciera qu'un mécanisme de commande programmée est disposé dans la machine distributrice pour s'assurer que le piston 16 réalise une course de mise en pression après que les ingrédients ont 20 été déversés dans la trémie de déversement 19 et dans la chambre k. Le piston est pourvu d'un axe 231 ; cet axe fait saillie par les fentes Zk de la paroi de l'alésage guide 15» les bielles étant montées aux deux extrémités des fixes de piston 231 . Cha-25 que bielle se déplace dans une fente correspondante 26 du support 2. L'extrémité de chaque bielle est maintenue sur un maneton 28 prévu dans une roue dentée 27. XL y a ainsi deux manetons 28a et 28b qui sont respectivement prévus dans les deux roues dentées 27a et 27b comme il est représenté à la figure 2. Il sera évident que 30 lorsque les roues dentées 27 avec leur maneton 28 tournent, les bielles 25 déplacent le piston pour réaliser une course de mise en pression et une course de retour. Les roués dentées 27 sont calées sur un arbre commun 29. Sur les côtés opposés aux manetons 28, les roues dentées 27 sont pourvues d'une came ou 35 d'un disque de commande 30 dont la circonférence entre en contact avec un galet 32 fixé sur un poussoir 31• Il y a également deux cames et deux poussoirs respectivement indiqués par ; 30a, 30b, et 31a , 31b à la figure 2. Les deux poussoirs 31 passent respectivement à travers 40 des fentes 33 du support 2 et sont pourvus d'ergots 36 qui s'adap— ÔV Z*fû94 5 2026828 tent dans les supports de rainures 3k situées sur les côtés opposés diamétralement de la paroi de la chambre 4. Le côté supérieur des rainures 3k est ouvert de telle manière que les poussoirs 31 avec les ergots 36 puissent coulisser en dehors des supports 3k 5 lorsque la chambre doit être enlevée, au moment du nettoyage par exemple. Chaque ergot 36 est maintenu dans le poussoir correspondant 31 au moyen d'un écrou associé 35■ Une plaque pourvue de cames 38 est placée entre chaque écrou 35 et la bielle associée . La came 38 fait saillie avec un jeu au-dessus des supports 3k dans un 10 but qui va être décrit ci-après . Le poussoir 31 peut être ajusté par rapport à l'ergot 36 au moyen d'un ergot 37a et d'un écrou 35» de telle manière que le bord inférieur 14 de la chambre presse fermement sur la matière filtrante 3 et le joint d'étanchéité 7- La forme des cames 30 est indiquée à la figure 1 et les 15 cames 30 sont placées en quadrature de phase par rapport aux marie— tons 28* Le bossage de chaque came 30 s'étend sur plus de 180* C. Lorsque les manetons 28 sont dans leur position supérieure , comme indiqué aux figures 1 et 2, et que les roues dentées tournent dans la direction suivant la flèche 39 » le piston 16 réalisera sa cour-20 se de mise en pression. Le bord 14 de la chambre k est engagé de façon étanche avec la matière filtrante parce que les rouleaux 32 sont sur le bossage des cames 30 avant que les manetons 38 n'atteignent leurs positions supérieures comme indiqué à la figure 1. Lorsque les roues dentées 27 tournent encore dans la direction de la 25 flèche 39» le maneton 28 vient à sa position la plus basse et le piston 16 réalise sa course de retour. En outre, le galet 32 roule depuis le bossage de la came 30 vers lë noyau de cette came. Ainsi, la chambre 4 n'est plus attirée de façon étanche contre la matière filtrante 3 et, comme conséquence du frottement entre le piston 16 30 et la paroi de la chambre k , cette dernière se déplacera avec le piston 16 lors de la coursé de retour et sera soulevée de la matière filtrante 3* Comme il a été mentionné , les ingrédients destinés à être filtrés, et dont on doit retirer l'essence , entrent dans la 35 chambre k avant que le piston 16 commence sa course de mise en pression. Les quantités d'ingrédients et d'eau èn comparaison qvec le volume de la chambre sont telles qu'une bulle d'air est présente entre le piston et les ingrédients. Ceci présente l'avantage que les ingrédients k n'entrent pas en contact avec la surface de kO travail du piston 16, ce qui facilite en outre l'écartement de la 69 24694 6 2026828 chambre 4 de la matière filtrante 3» Une came 40 coopérant avec un galet 41 et un poussoir 42 est placée sur l'arbre 29 de la roue dentée 27. Le galet 41 peut entrer en contact avec la surface cir-conférentielle de la came 40. Le poussoir 42 est relié à une bièl— 5 lette 43 qui entoure la bande de matière filtrante à la sortie du rouleau 11, et la biellette est reliée à une plaque 44 qui supporte deux rouleaux 13» Lorsque le rouleau 41 du poussoir 42 entre en contact avec le bossage de la came 40, le poussoir 42 et la biellette 43 attirent les rouleaux 13 contre la matière filtrante 3 qui 10 est ainsi comprimée contre le rouleau de commande 12. Comme le rouleau commandé 12 est relié aux roues dentées 27, la matière filtrante est tirée et une nouvelle partie de la bande de matière filtrante est présentée en venant du rouleau d'alimentation 19 et passe sous la chambre 4. Un gâteau 45 d'ingrédients reste sur la pièce 15 de matière filtrante et pend sous le rouleau 11 . La matière filtrante ainsi que le gâteau 45 peuvent être déposés dans un récipient pourvu à cet effet. La position de la came 40 par rapport aux manetons 28 et aux cames 30 est telle que la matière filtrante avance après que 20 la chambre 4 a été soulevée de la matière filtrante et pendant la course de retour du piston 16 . La chambre 4 est inclinée d'un léger angle dans son mouvement vers le haut car les poussoirs 31 sont guidés de telle meulière qu'ils réalisent un mouvement recti— ligne , tandis que les bielles 25 peuvent être déplacées latéra-25 lement à travers les fentes 26 . Le mouvement d'inclinaison de la chambre 4, est limité cependant et dans ce but , des cames 38 sont prévues sur la plaque entre les poussoirs et 1'écrou. Lorsque la chambre ne doit pas s'incliner plus loin, l'une des cames 38 entre en contact avec une partie du support 34. Pendant le mouvement d'in-30 clinaison de la chambre ,' son côté qui est situé à côté du rouleau 11 est soulevé plus que le côté de la chambre du côté du rouleau 10. Les ingrédients utilisés peuvent alors passer facilement sous le rebord 14 de la chambre . 69 24694 7 2026828 REVENDICATIONS 1°) Dispositif" de filtration pour la préparatioi^ies boissons , dans les machines distributrices automatiques , dans lequel une chambre mobile pourvue d'un piston possède une alimen-5 tation en liquide et une ouverture d'extrémité prévue pour reposer sur une bande de matière filtrante pendant une course de mise en pression du piston, la chambre se détachant de la pièce de matière filtrante pendant une course de retour du piston de façon que la matière filtrante utilisée puisse être remplacée , c a -10 ractérisé par le fait que la chambre possède un espace de guidage pour le piston placé au-dessus d'une ouverture d'alimentation en ingrédients destinés à être filtrés, avec un espace de mise en pression constitué ehtre l'ouverture d'alimentation des ingrédients et le bord de la chambre qui entre en con-15 tact de la bande de matière filtrante , dans lequel espace de mise en pression le piston se déplace et réalise l'étanchéité de l'espace de mise en pression de la chambre. 2°) Dispositif de filtration tel que défini dans la revendication 1, caractérisé par le fait que la cham-20 br« est reliée à une trémie de déversement au moyen de l'ouverture d'alimentation , la trémie de déversement étant placée sous un dispositif de distribution des ingrédients et sous une ouverture d'alimentation d'une quantité dosée de liquide. 3*) Dispositif de filtration suivant la revendication 25 1,caractérisé par le fait que l'alésage guide du piston est constitué par un prolongement vers le haut de la paroi de la chambre , la paroi possédant deux fentes parallèles et opposées 1'une à l'autre , qui se prolongent parallèlement à la direction du mouvement du piston , un axe de piston passant à tra-30 vers les fentes , et des bielles tourillonées sur l'axe de piston étant prévues et se prolongeant à l'extérieur de ladite chamr-bre vers un mécanisme de commande placé sous la chambre • 4°) Dispositif de filtration suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3 i caractérisé par le fait que 35 les poussoirs pour la chambre se déplaçant parallèlement aux bielles et sont reliés à un mécanisme de commande et sont commandés de telle manière que la chambre est attirée contre un support de matière filtrante lorsque le piston réalise sa course de mise en pression , le support étant placé entre la chambre et le mécanis— kO ae de commandé. 69 24694 8 2026828 5°) Dispositif de filtration suivant l'une des revendications 1 à 4 , caractérisé par le fait que le mécanisme de commande est pourvu de manetons pour les bielles et de cames pour les poussoirs de la chambre , les manetons étant disposés en i 5 phase. avec les cames dont des bossages s"étendent sur plus de 180* C. 68) Dispositif de filtration suivant la revendication 5, ca ractérisé par le fait que les cames et les manetons sont montés sur un arbre commun qui est pourvu d'une ou plusieurs 10 roues dentées qui s'engrènent avec des roues dentées de galets de commande de la matière filtrante, les rouleaux de pression coopérant avec les rouleaux de commande au moyen d'un poussoir qui presse le rouleau de pression contre la matière filtrante et contre le rouleau de commande. 15 7°) Dispositifde filtration suivant les revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que les poussoirs des rouleaux de pression coopérant avec le rouleau de commande peuvent ptre commandés au moyen d'une came et placés sur l'arbre à cames coopérant avec les poussoirs de la chambre. 20 8°) Dispositif de filtration suivant l'une des revendi cations 1 à 4, caractérisé par le fait que les poussoirs de la chambre sont reliés à la chambre de manière telle qu'ils peuvent être facilement déconnectés, les poussoirs étant pourvus d'une partie supérieure réglable pour ajuster la pression de l'ex-25 trémité ouverte de la chambre contre la matière filtrante.