Brevet FR2322822A1 — publié le 19770401

L'invention concerne un dispositif permettant de réaliser de façon automatique la préparation, à tout instant, de boissons au moyen d'un liquide dosé (par exemple de l'eau) qui traverse une capsule renfermant une charge dissoudre ou à diluer dans ce liquide, apyres ablation d'un appendice creux et perforation d'une feuille mince qui recouvre cette capsule. Ce dispositif a pour objet de peraettre la préparation de boissons, de façon simple, à l'aide de capsules prélevées dans des distributeurs auto matiques, sans nécessiter la présence d'un personnel spécialisé. Le dispositif selon l'invention comprend essentiellement: un premier poste, pour la réception de la capsule et la coupure de son appendice, auquel aboutit une goulotte pour amener cette capsule; un second poste, pour la distribution de la boisson, comportant un siège pour un verre ou un autre récipient destiné à la boisson confectionnée et un ensemble qui s'abaisse pour perforer la capsule et y faire entrer le tuyau d' amené du liquide dilu ant ou dissolvant; une pince de transport dont les deux branches peuvent stécarter l'une de l'autre, mobile angulairement entre ces deux postes, et constituant, quand ses branches sont fermées, un siège annulaire de support de la capsule; et un ensemble mobile de découpage qui comporte une lame servant à couper l'extrémité de l'appendice inférieur et une saillie supérieure qui, avant la coupure, vient en position de maintien de la capsule dans le siège constitué par la pincez Il est également prévu des moyens pour déplacer la pince et des moyens pour écarter momentanément l'une de l'autre les deux branches de la pince pendant son trajet de retour du second au premier poste, pour lâcher la capsule vide, et des moyens pour réaliser les diverses opérations précitées au cours des stades de fonctionnement désirés. Dans un mode pratique de réalisation, les deux branches de la pince sont sollicitées de façon élastique vers leur position de fermeture ; l'une de ces branches est actionnée pour réaliser le passage d'une position à autre, en particulier de la première à la seconde position, en surmontant l'action d'une force élastique antagoniste qui produit le déplacement en sens inverse; une butée spéciale provoque l'écartement momentané des branches de la pince pendant le trajet de retour. Chacune des deux branches de la pince peut comporter un bras d'éjection qui agit sur la capsule pour la retirer du demi siège constitué par l'autre branche. La butée qui détermine la séparation des deux branches de la pince dans le trajet de retour peut être portée par un organe oscillant qui coopère avec un appendice de la branche de retenue, jusqu' ce que l'autre branche, en atteignant la première position, provoque le déplacement de 1' organe oscillant et neutralise ainsi l'effet de retenue sur la première branche. Pour les diverses commandes, le dispositif peut comprendre un arbre à cames radiales et axiales, dont l'une agit sur la branche commandée par la pince, dont une autre agit sur l'ensemble de perforation et de distribution de manière à le faire descendre puis remonter, les autres cames agissant sur des micro-interrupteurs. il est également prévu divers organes autorisant les diverses opérations, en commençant par un détecteur qui décèle la présence de la capsule au premier poste. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre, faite avec référence aux dessins annexés, qui montrent à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation avantageux. Sur ces dessins, La figure 1 est un plan du dispositif selon l'invention, au repos et prêt à recevoir une capsule La figure 2 est un plan correspondant à la position de distribution. La figure 3 montre en plan une phase intermédiaire du trajet de retour et la position de déchargement de la capsule vide. Les figures 4 à 7 sont respectivement des coupes. verticales par IV-IV, V-V et V IVI de la figure 1, et une coupe par VII- VII de la figure 2. La figure 8 est une coupe à plus grande échelle par VIII VIII de la figure 1. Sur ces dessins, qui représentent uniquement les parties du dispositif nécessaires pour en comprendre le fonctionnement, les références À et B désignent respectivement un poste de réception de la capsule et un poste de distribution de son contenu; entre ces deux postes se déplace une pince pivotée autour d'une colonne 1. Cette pince est formée de deux branches 3 et 5 et celles-ci, avec leurs extrémités 3A et 5A en forme de demi-cercle, constituent, lorsqu'elles sont réunies, un siège pour une capsule renferniant un produit à délayer ou à dissoudre dans un liquide qui sera distribué par le dispositif.Ce dernier et la capsule sont conformes, dans leur principe, à ceux qui sont décrits dans le brevet français n0 1 364 608 et son addition nO 85 220, ainsi que dans le brevet français déposé par la demanderesse le mebme jour que le présent brevet, pour "Capsule pour la confection de produits à distribuer sous l'effet d'un fluide sous pression". En particulier, la capsule C (figure 5) comprend un corps légèrement conique dont le fond présente un appendice creux Cl dont l'extrémité peut être coupée, tandis qu'à l'extrémité opposée est prévue une membrane perforable C2 associée à un rebord extérieur C3 de la capsule C, La capsule peut être reçue dans le siège annulaire constitué par les pièces 3A et 33 avec le rebord C3 prenant appui sur ces pièces fermées.Pour assurer la dis tri- bution et la préparation de la boisson, il faut perforer la membrans C2 et couper et retirer l'appendice C1 afin que le liquide à distribuer traverse la capsule pour 8tre recueilli dans un ré ci- pient destiné à recevoir cette boisson, par exemple une tasse ou un verre T, représenté sur la figure 4; ce récipient doit eAtre placé au-dessous de la base 7 du dispositif qui supporte la colonne 1, à un niveau inférieur à celui de la pince 3,5 et en faee du poste de distribution B. La référence 9 désigne une fenêtre (représen- tée en tirets) ménagée dans la plaque de base 7, (figure 5) et dont la partie 9A (figure 4) se trouve en face du poste B.La branche 3 de la pince comporte un bras 3B (figures 1 à 3) dont le profil lui permet de passer au-dessus de la partie courbe 5A de l'autre branche 5; de même, la branche 5 préserfte un bras 53 ayant un profil qui lui permet de passer au-dessus de la partie courbe 3A de l'au- tre branche 3; à leur partie inférieure, les extrémités séparées des bras 33, 53 (qui convergent vers le siège constitué par les pièces 3A et 5A) présentent des parties en forme de dents d'ejec- tion, comme par exemple la dent 3C représentée sur la figure 8; chacune de ces dents permet d'éjecter une capsule de la moitié de siège correspondante en agissait sur le rebord C3 par des moyens qui seront indiqués plus loin. Les deux branches 3, 3 & et 5, 5Â sont sollicitées l'une vers l'autre, pour former le siège, par un petit ressort 10. En outre, la branche 3 comporte un appendice 3E qui se prolonge audelà de la colonne t et comporte un galet 12 pouvant coopérer avec une éame radiale 14. Cette came est montée de façon à tourner avec un arbre à came 16 qui sera décrit plus loin de façon plus détail lée. Un ressort 18 fixé à la base 7 et à l'appendice 3E sollicite la branche 3 et, par suite, l'ensemble des branches de la pince 3,5 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (si l'on considère les vues en plan. , figures 1 à 3), de manière à entraider la pince vers le poste de distribution B et le galet 12 en contact avec la came 14.Cette dernière est profilée de manière à présen- ter une partie en saillie, grâce à laquelle elle amène la pince dans a position de réception À (figure 1), tandis que la partie de plus petit rayon de cette came 14 permet le déplacement de la pince (sous l'action élastique du ressort 18) jusqu'au poste B de distribution, où la position de la pince 3,5 (figure 2) peut être déterminée par une butée appropriée (non représentée en détail). Une rampe de la came 14 a tendance à faire effectuer par la branche 3 de la pince la course de retour du poste B au poste A, en surmontant l'action élastique du ressort 18, tandis que la branche 5 a tendance à suivre la branche 3 sous l'effet du ressort 10. Pendant la course de retour, une butée agit momentanément sur la branche 5 pour la retenir, en surmontant l'action du ressort 10, et oblige ainsi la pince à s'ouvrir momentanément; la suppression de l'action de cette butée a pour conséquence que la pince se referme sous l'action du ressort 10, qui rapproche de nouveau la branche 5 de la branche 3. Cette butée escamotable est constituée par une tige 20 qui part d'un bras 22; le tout est articulé en 24 (figure i). sur la base 7; l'ensemble 22, 24 est sollicité par un petit ressort 25 (figures 1 à 3) dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, èn direction d'une butée 26.Pendant les phases au cours desquelles la pince 3,5 est écartée du poste À de réception, l'ensemble 20, 22 prend appui contre la butée 26 sous l'action du ressort 25; au contraire, lorsque la pince occupe la position de réception des capsules (poste A), elle agit sur un appendice 22A du bras 22 et provoque un léger déplacement de l'ensemble 20, 22 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, autour du pivot 24, ce qui a pour effet de rapprocher légèrement l'extrémité de la tige 20 du trajet de la pince.La branche 5, 5A de la pince comporte un appendice radial 5C (dont la forme est visible en particulier sur la figure 7), qui délimite avec la branche 5A un vide 5E. Àu cours du trajet de retour de la pince du poste B au poste b, l'appendice 5C rencontre l'extrémité de la tige 20, dont la position est définie par son appui contre la butée 26; de cette façon (figure 3), la branche 5,5A est retenue par la tige 20 qui constitue une butée mobile, tandis que la came 14 oblige la branche 3,3A à poursuivre son trajet de retour vers le poste A; lorsque cette branche 3, 3A atteint la butée 22A du bras 22, elle provoque un léger déplacement de l'ensemble 20, 22, dans le sens inverse des ai- -guilles d'une montre, à l'encontre du ressort 25 et, par suite, elle amène l'extrémité de la tige 20, de l'appendice 5C à la cavité voisine 5E, en libérant la branche 5A qui revient s'appliquer contre la branche 3A pour reconstituer le siège 3A, 5A de la capsuie au poste A.Au cours de cette brève séparation des branches de la pince 3,5, la capsule vide est éjectée, car elle est dans tous les cas extraite de celui des demi-sièges 3A, 5A dans lequel elle se trouve, sous l'action de la dent inférieure du bras correspondant 5B ou 33. La capsule peut arriver au poste À, par 1' intermédiaire d'une goulotte ou d'un toboggan 31, qui assure une orientation donnée de la capsule, avec l'appendice C1 vers l'avant, de façon que cette capsule tombe dans le siège constitué par les deux pièces 3A, 5A et, par suite, prenne appui par le rebord C3 contre ce siège annulaire. L'utilisateur disposant d1une capsule (pull a choisie dans un distributeur du type voulu), est à même dtintrroduire la capsule par une ouverture spéciale convenablement profilée ou, d'une façon générale, conçue pour permettre le glissement de la capsule avec l'orientation indiquée plus haut. Àu poste de réception et de découpage À, la capsule doit subir l'ablation de l'extrémité de l'appendice Ci. À cet effet, il est prévu un ensemble articulé en 33 sur la base 7 et sollicité vers sa position de repos par un petit ressort 35 mais qui peut être actionné, par exemple par un électro-aimant, par l'intermédiaire d'une bielle 37 pour effectuer un déplacement angulaire brutal dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (ligures 1 à 3). Cette course est déterminée par des conditions favorables, parmi lesquelles la présence de la capsule C dans le siège 3A, 5A qui se trouve au poste À; cette condition peut être remplie, par exemple, grâce à un bras palpeur 39 qui commande un micro-interrupteur (figure 5).L'ensemble articulé en 33 comprend, au-dessous du plan de la base 7, un bras 33A qui porte une lame 333 (figure 6); plus haut, l'équipage 33 comporte un second bras en équerre 33C, 33D; le bras 33D est convenabiement profilé et orienté de façon que, lors du déplacement angulaire brutal, à partir de la position représentée sur le dessin, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, le bras 33D arrive au-dessus de la capsule placée dans le siège 3A, 5A, de mglière à la retenir dans ce siège en agissant sur la surface supérieure du rebord C3 et de la membrane C2; cette retenue trécede le découpage assuré par la lame 333 portée par le bras 33A et qui coupe l'extrémité de l'appendice Cl. Tout de suite après la coupure, la cotamande correspondante est mise hors de fonctionnement et le ressort 35 fait revenir tout l'ensemble 33A, 33D, 33C, 33D à la position de repos représente. IrmédiatemelA après la coupure, la capsule est amenée au poste B par la pince 3, 3A, 5, 5A actionnée par le galet 12 qui coopère avec la came 14, laquelle est mise en rotation au moment voulu sous l'effet de l'arbre 16; le déplacement de cet arbre est commandé en temps opportun et dépend de conditions favorables. Le profil même de la came 14 impose le stationnement au poste B, pendant la durée nécessaire au déchargement du contenu de la capsule et à la préparation de la boisson qui est recueillie dans le récipient T, la capsule se trouvant dans la cavité 93 de la fenêtre 9. On remarquera que le poste B est atteint grâce au ressort 18 qui cède dans le cas d'une opposition éventuelle. Àu posté B de préparation de la boisson, c'est-à-dire de vidage de la capsule, on a prévu un ensemble 41 (figures 4 et 7) qui peut s'abaisser et se relever et qui est guidé verticalement à l'extrémité d'un bras 43. Pour le faire monter, on a prévu un ressort 45, tandis que pour le faire baisser, on a prévu un bras de levier 47, articulé en 49 à la colonne 1 et actionné, par l'intermédiaire d'un galet 51, depuis une came axiale 53 qui peut etre associée à la came radiale 14; de cette façon, il se produit un abaissement effectif de l'ensemble 41, avec possibilité de dépla- cement forcé pour effectuer la perforation, et cette commande de la descente est synchronisée avec les autres déplacements assurés par l'arbre 16 L'ensemble 41 porte à sa partie inférieure une aiguille 41A, ou tout autre organe capable soit de perforer ou de déchirer la membrane ou la feuille mince 02 de la capsule, soit d'introduire un liquide convenable dans la capsule, sous la pression voulue; dans une variante, l'ensemble 41 peut comporter plusieurs petites ouvertures servant à la distribution de plusieurs fluides ayant des rtles différents, dont l'un peut être d'exercer une pression suffisante pour assurer le décllirage d'une membrane d'étanchéité située au bas de la capsule. Le ou les fluides sont introduits dans l'ensemble 41 au moyen d'une ou plusieurs condui- tes souples 55 (figures 4 et 7). On peut encore effectuer la distribution de façon sélective, au moyen de commandes appropriées que l'on actionne à volonté. La distribution se produit par charges dosées convenablement et éventuellement variables et/ou répé- tées en fonction des fonctions des services complémentaires prévus pour la machine; on peut également distribuer des fluides différents pour une même boisson. La boisson constituée grâce à l'introduction du fluide dans la capsule est déchargée, par le fond découpé de l'appendice C1, dans un récipient tel qu'un verre ou une tasse T. La distribution terminée, le programme prévu fait revenir la pince 3,5 du poste B au poste A, avec la phase intsrmé- diaire (déjà décrite) du déchargement de la capsule vide. REVENDICATIONS 1 - Dispositif permettant de réaliser à tout moment la préparation de boissons au moyen d'un liquide dosé (par exemple de l'eau) qui traverse une capsule renfermant une charge à délayer ou à dissouire, après coupure d'un appendice creux et perforation d'une feuille mince recouvrant cette capsule, caractérisé en ce qu'il comprend : un premier poste, pour la réception de la capsule et la coupure de son appendice, auquel aboutit une goulotte pour amener cette capsule; un second poste, pour la distribution de la boisson, comportant un siège pour un verre ou un autre récipient destiné à la boisson confectionnée et un ensemble qui s'abaisse pour perforer la capsule et y faire entrer le tuyau d'amenée du liquide diluant ou dissolvant; une pince de transport dont les deux branches peuvent s'écarter l'une de l'autre, mobile angulaire ment entre ces deux postes et constituant, quand ses branches sont fermées, un siège annulaire de support de la capsule; et un ensemble mobile de découpage qui comporte une lame servant à couper l'extrémité de l'appendice inférieur et une saillie supérieure qui, avant la coupure, vient en position de maintien de la capsule dans le siège constitué par la pince; des moyens pour séparer uomentanément l'une de l'autre les deux branches de la pince pendant son trajet de retour du second au premier poste, pour lâcher la capsule vide; et des moyens pour réaliser les diverses-opérations prcites au cours des stades de fonction nerient désirés. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que : a) les deux branches de la pince sont sollicitées élastiquement vers leur position de fermeture; b) l'une d'elles est actionnée pour réaliser le passage d'une position à 11 autre, en particulier de la première à la seconde position, en surmontant l'action d'une force élastique antagoniste; et c) une butée spéciale provoque la séparation momentanée des deux branches de la pince pendant le trajet de retour. 3 - Dispositif suivant l'une des revendieations 1 et 2, caractérisé en ce que chacune des deux branches de la pince comporte un bras d'éjection muni d'une dent qui agit sur la capsule pour l'extraire du demi-siège constitué par l'autre branche. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la butée qui provoque la séparation des branches de la pince pendant le trajet de retour est portée par un organe oscillant qui coopère avec un appendice e l'une des bran- ches à retenir, jusqu'à ce que l'autre branche, en atteignasit la première position, provoque le déplacement de l'organe oscillant et neutralise ainsi l'effet de retenue sur la première branche. 5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend un arbre porteur de cames radiales et de cames axiales, dont l'une agit sur la branche commandée par la pince, dont une autre agit sur l'ensemble de perforation et de distribution pour le faire descendre puis le faire remonter, et dont les autres agissent sur des micro-interrupteurs. 6 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des organes permettant les diverses opérations, en commençant par un détecteur qui décèle cèle la présence de la cap- sule au premier poste.