Brevet FR2447173A1 — publié le 19800822

L'invention a pour objet une groupe infuseur pour la préparation instantanée de boissons chaudes, en particulier de café express. Les groupes ou machines actuels présentent de nombreux inconvénients. Ainsi l'état de la technique décrit des groupes infuseurs dont la conception est complexe, le nombre des organes élevé, il s'ensuit un inconvénient majeur du fait de la structure compliquée, c'est le coût elevé de fabrication et d'entretien. L'invention évite tous ces inconvénients. En particulier, le nombre d'organes en mouvement est très faible et lesdits organes sont disposés de manière à pouvoir être actionnés à partir d'une source de mouvements élementaires. 1 Le groupe infuseur selon l'invention comprend en combinaison un cylindre guide fixe a l'intérieur duquelpeuventcoulisser un manchon et un piston cylindriques concentriques animés chacun d'un mouvement vertical alternatif indépendant, ledit manchon fait office de chambre mobile audit piston, ledit manchon ouvre et ferme au moins une fenêtre latérale dispose sur ledit cylindre gui de dosage et de, au niveau de laquelle un réceptacle/de transfert peut coulisser dans un plan horizontal pour venir occuper la place de la chambre mobile du piston.Ledit réceptacle de transfert comporte des moyens pour évacuer la galette de marc de café. Ledit receptacle animé d'un mouvement horizontal est un manchon de transfert dont les dimensions ne peuvent être supérieures à celles de la chambre mobile du piston qu'il viendra momentanement occuper pour y deverser la mouture tout en éjectant la galette de marc précédente. Ledit receptacle de transfert est animé & un mouvement pendulaire au moyen d'un bras oscillant, à l'extrémité duquel il est fixé, tandis que l'autre extrémité est actionnee par un jeu simple de renvoi approprié et par une came montée sur le seul axe moteur. Deux cames de profil different mais solidaires du même axe moteur actionnent le mouvement vertical alternatif et indépen- dant du manchon faisant office de chambre mobile et du piston. L'extrémité supérieure du cylindre guide reçoit un portetamis demontable percé d'un conduit et un tamis ainsi que les joints nécessaires à l'étanchéité. La tête du piston comporte surson disque cylindrique un porte tamis démontable percé d'un conduit et un tamis ainsi que les joints nécessaires à l'étanchéité. Ledit conduit peut passer dans l'axe du piston et sortir par une lumière latérale toujours ouverte, disposée sur ledit manchon mobile verticalement. Les séquences constitutives du cycle et les différents mouvements sont schématiquement les suivants. Le manchon de transfert mobile horizontalement est rempli de mouture par le moulin jusqu'à ce que le dispositif doseur arrête le fonctionnement dudit moulin. Le manchon faisant office de chambre mobile animé d'un mouvement vertical est en position haute, il enserre le tamis, le porte-tamis disposé à l'extrémité superieure du cylindre guide. La tête du piston est également en position haute, mais dans cette position, il subsiste entre le tamis de la tête du piston et le tamis de l'extrémité superieure du guide cylindre, un interstice contenant le marc de café du cycle précédent. Le manchon faisant office de chambre et le piston redescendent jusqu'à ce que leur bord superieur affleure au niveau du même plan que le plan du mouvement horizontal du manchon de transfert. Le manchon de transfert entre par la fenêtre latérale alors ou verte--etvient se positionner exactement d'une manière concentrique sur le tamis du piston tandis que son excroissance éjecte la galette de marc de café précédente vers un réceptacle. Le manchon faisant office de chambre reste en place, le manchon de transfert descend de manière à constituer une cavité dans laquelle peut tomber la nouvelle mouture de wafe contenue dans le manchon de transfert. Le bras oscillant ramene à sa position initiale le manchon de transfert o0 il sera à nouveau chargé en mouture par le moulin. Le manchon faisant office de chambre remonte jusqu'au niveau du porte-tamis disposé à l'extrémité supérieure du cylindre guide, ferme ainsi a fenêtre latérale du cylindre guide et forme ainsi a intuson une chambre/dans laquelle le piston, en montant, assure le tassement de la mouture en volume idoine pour l'infusion. L'eau chaude sous pression est admise, traverse la poudre et s'écoule en infusion de café. Les figures ci-jointes données à titre d'exemple indicatif et non limitatif permettront aisément de comprendre l'invention. La figure 1 est une vue en coupe du groupe infuseur passant par l'axe I-I représenté dans la figure 2. La figure 2 est une vue en plan du groupe infuseur et du mou lin café. La figure 3 est une vue en coupe du moulin à cafe, du dis. positif de dosage et du manchon de transfert selon l'axe 11-11. -Les figures 4,5,6 et 7 representent les differentes phases importantes du cycle de la machine. La machine a cafe selon l'invention est constituée principa lement par un groupe infuseur fixe sur une semelle 1, sur laquel le vient également se fixer un moulin a café 2 lequel, suivant une technique connue, vient alimenter en mouture de café,un récep- tacle de transfert 3 en forme de manchon muni sur l'un de ses cô- tes d'une excroissance 4. 5 Ce receptacle de transfert 3 estfixéà l'extrémité d'un bras/os cillant autour d'un axe 6 fixé perpendiculairement la semelle 1. Le receptacle de transfert 3 de la mouture de café est animé d'un mouvement pendulaire sur un plan horizontal comportant une position extrême du côte du moulin correspondant au remplissage en mouture et son dosage, l'autre extremite une position in termediaire au cours de laquelle l'excroissance 4 chassc ct éjec- te le marc de la dose precedente, puis le mouvement se poursuit et le réceptacle de transfert s'insère dans le groupe infuseur lui- méme pour y déverser sa charge en cafe moulu. Le groupe d'infusion du cafe est constitue par une partie fixe qui est un cylindre guide, ce cylindre guide 7 comporte au moins une fenêtre 0. Sur les figures représentées, 11 comporte deux fenêtre, une fenêtre 1 pour le passage du réceptacle dc trans fert 3 et une fenêtre 2 pour l'éjection de la galette 8 de marc de cafe par l'excroissance 4. Sur la partie superieure du guide cylindre 7 est fixe un porte tamis 9 demontable perce d'un conduit 10 pouvant, soit admettre l'eau chaude, soit evacuer le cafe en infusion. Ledit porte-tanis 9 est muni d'un tamis 11 pouvant servir, soit de douchette pour la diffusion d'eau -chaude, soit de filtre pour le café infusé. Un joint idoine 12 assure l'étanchéité. A l'intérieur du cylindre guide 7 est dispose un manchon mobile 13 qui fait office de chambre mobile å un piston 14. Ledit manchon 13 et le piston 14 sont concentriques et animés chacun d'un mouvement vertical alternatif indépendant. Ledit fanchon 13 ouvre et ferme, dans un mouvement vertical, une fenêtre latérale Oi disposée sur ledit cylindre guide .7. Au niveau de ladite fenêtre latérale Oî un réceptacle de transfert mobile 3 peut coulisser dans un plan horizontal pour venir occuper la place de la chambre mobile du piston 14. Ledit receptacle de transfert 3 comporte une excroissance 4 pour évacuer. la galette 8 de marc de café. Ledit receptacle 3 animé d'un mouvement horizontal est un manchon de transfert dont les dimensions ne peuvent être superieures à celles de la chambre mobile du piston 14 qu'il viendra, momen tapement occuper pour y déverser la mouture tout en ejectant la galette 8 de marc précédente. Le cylindre guide 7 peut comporter une autre fenêtre ou deux, par laquelle la galette de marc 8 precedente sera éjectée par l'excroissance 4, lorsque le manchon de transfert 3 viendra occuper la chambre mobile du piston 14, comme cela est représenté dans lalfigure 5. Ledit manchon 13 et ledit piston sont animes'un mouvement vertical alternatif dont les séquences sont représentées dans les figures 4,5,6 et 7. Ces figures seront explicitées ainsi que le cycle de fonctionnement, ultérieurement. La tête du piston 14 comporte sur un disque cylindrique 15, un porte tamis démontable 16 percé d'un conduit 17. Le portetamis 16 porte un tamis 18. Un joint 19 assure l'étanchéité. Ledit conduit 18 peut passer dans l'axe du piston 14 pour sortir par une fenêtre latérale 03, toujours ouverte, disposée sur ledit manchon mobile verticalement 13 et sur le guide cylindrique 7. La partie supérieure de la tête du piston 14 doit jouer un rôle strictement inverse de celui du tamis 11 equipant le portetamis 9. Le manchon 13 faisant office de chambre mobile est commande par une tige excentrée 20. Les dimensions dudit manchon 13 sont telles qu'elles lui permettent en position haute,de fermer totalement le volume devant subsister entre les tamis 18 et 11 (voir figures et 7), de manière à constituer une chambre etanche par l'intermédiaire des deux joints 12 et 19. Le piston 14 est commandé par une tige 21. Le mouvement des deux tiges 20 et 21 est commandé par deux cames C1 et C2 de profil différent mais solidaires d'un même axe moteur 22. Sur la figure 1, seule la came C1 est visible. Une troisième came C3 commande, par un jeu de renvoi approprié Rsle mouvement du bras oscillant 5, lequelJde par sa fonction n'est asujetti à aucune contrainte de précision. Bien entendu, le jeu de cames peut être obtenu par tout autre système hydraulique ou électro-mécanique: Un générateur d'eau chaude associé à une pompe et à un dispositif de dosage (de technique connue et non représentée), alimente le groupe infuseur,objet de la présente invention. Sur la figure 3, on comprend que le moulin 2 envoie la mouture dans le manchon de transfert 3. Un piston 23 tasse la mouture pour obtenir une galette. Dans la figure 2, on peut voir l'ensemble des mouvements des différents organes. Cette figure 2 représente en effet, vu en plan, le groupe infuseur lorsque le porte-tamis 9 est retire. Le porte-tamis 9 retiré permet de voir le guide cylindre 7, le manchon faisant office de chambre mobile animée d'un mouvement vertical 13 et le piston 14. Le bras oscillant 5 anime d'un mouvement pendulaire tel qu'in diqué selon la flèche F1, peut venir, soit se remplir en poudre au niveau du moulin, soit venir décharger sa galette de mouture au niveau de la chambre du piston 14. On constate donc que le manchon 3 de dosage de la poudre de café sert directement d'orga ne de transfert de la dose entre le moulin 2 et le groupe infuseur ledit manchon 3 n'étant absolument pas sollicité lors de l'infu sion à laquelle il ne participe pas. Selon cette figure, on peut également constater qu'il y a un seul mouvement pendulaire du bras oscillant et un mouvement coulissant de deux pièces concentriques, ce qui simplifie énormément toute la structure du groupe infuseur. La figure 4 représente le groupe infuseur au point de départ. Le manchon de transfert 3 est rempli de mouture par le mou lin 2 jusqu'à ce que le dispositif doseur arrête le fonctionnement dudit moulin 2. Le manchon 13 faisant office de chambre mobile animé d'un mouvement vertical est dans sa position haute, il enserre le tamis 11 du porte-tamis 9. La tête du piston 14, par son disque cylindrique 15, est également en position haute et dans cette position, il subsiste entre le tamis 11 et le tamis 18, un inter stice contenant le marc de café du cycle précédent. Dans la figure 5, le manchon 13 et la tête du piston 14 re ce que descendent jusqu'à/leur bord supérieur affleure le plan horizon tal 1 ou semelle. C'est sur ce plan horizontal ou semelle 1 que se déplace le manchon de transfert 3 suivant la fleche Ce dit manchon de transfert est animé par le bras oscillant 5. La fenêtre latérale 01 est alors dégagée et permet au manchon de transfert 3 de venir se positionner d'une manière concentrique au-dessus du tamis 18.Dans le même temps, l'excroissance 4 portee par le manchon de transfert, éjecte la galette 8 de marc du cycle I precedent tel qu'indique dans la figure 6. Une fois que le manchon de transfert 3 est juste au-dessus du tamis 18 tel que représenté dans la figure 5, le piston 14 des cend d'une valeur telle,qu'il constitue une cavité dans laquelle tombe la nouvelle mouture de cafe contenue dans le manchon de transfert 3. Ensuite, comme indique sur la figure 7, le manchon de trans fert 3 revient à sa position initiale selon le sens indique par la flèche F3 où il sera à nouveau chargé en mouture par le moulin 2. Pendant ce temps, le manchon faisant office de chambre mobile 13 sa remonte sa position initiale tel qu' indique sur la figure 4. I1 en est de meme pour la tête du piston qui assure ainsi le tas serment de la mouture en un volume idoine pour l'infusion. Selon les flèches indiquees en pointilles, l'eau chaude sous ; pression est admise par le conduit 17 et s'écoule en infusion de café par le conduit 10. Sien entendu, le sens de la circulation de l'eau chaude sous pression peut etre inverse. Il I1 est a noter que dans la machine cafe automatique, objet de la présente invention, le manchon de dosage et de trans fert de la poudre de cafe sert directement d'organe de transfert de la dose entre le moulin 2 et le groupe infuseur et cc,sins concourir aux fonctions dudit groupe. La chambre mobile de réception de la poudre de café et la fermeture étanche de la chambre d'infusion sont réalisés pat } coulissements concentriques de deux seuls éléments mobiles 13 et 1 14. Enfin, tous les organes mobiles 13,14,3 et 5 Sont actionnés directement par un mecanisme unique, au moyen de pièces de liai son elémentaires sans correction de course d'un même côté du et plan de translation de la mouture de cafe/du marc uS*. Le manchon 13 faisant office de chambre mobile constitue les parois de la chambre d'infusion, tandis que le sommet @@@ consti- tué par l'extrémité supérieure du cylindre guide 7 fixe qui reçoit un porte-tamis 9 démontable, percé d'un conduit 10, un tamis 11 et un joint d'étanchéité et que le plancher de ladite chambre d'infusion est constitué par la tête du piston 14 qui comporte sur un disque cylindrique 15, un porte-tamis 16 démontable, percé d'un conduit 17, un tamis 18 et un joint d'étanchéité 9. REVENDICATIONS 1. - Machine a café automatique caractérisée par le fait que le groupe infuseur comprend en combinaison, uniquementvdeux pie- ces mobiles concentriques (13,14) animes d'un mouvement vertical alternatif independant, un cylindre guide (7) fixe comportant au moins une fenêtre (01 > 02) au niveau de laquelle un réceptacîr (3) ayant pour seules fonctions le dosage et le transfert de mou ture à la chambre d'infusion, est anime d'un mouvement horizon tal, lesdits organes mobiles (3,13,14) sont actionnes directement par un mecanisme unique (22) au moyen de pieces de liaison (R.20. 21) élémentaire, sans correction de course, d'un même côté du plan de translation de la mouture et du marc use. 2. - Machine a café automatique selon la revendication le i caractérisée par le fait que le groupe infuseur comprend, en com binaison, un cylindre guide (7) fixe a l'intérieur duquel peuvent coulisser un manchon (13) et un piston (14) concentriques, animés alternatif chacun d'un mouvement vertical/independant, ledit manchon (13) fait office de chambre mobile audit piston (14), ledit manchon (13) ouvre et ferme au moins une fenétre latérale (01.0) dispocylindre guide (7) au niveau de laquelle un See sur ledit/réceptacle mobile de dosage et de transfert (3) peut glisser dans un plan horizontal (1) pour venir occuper la place de ladite chambre mobile du piston (14). uniquement pour le chargement et le déchargement en mouture de la chambre d'infusion. 3. - Machine a café automatique selon l'une quelconque des - revendications 1 -ou 2, caractérisée par le fait que le réceptacle de dosage et/trSnsfert (3) est un manchon en une seule pièce. Machine å café automatique selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisée par le fait que le manchon et de dosage/de transfert (3) comporte une excroissance (4) qui éjec-. te, par une fenêtre (02) > la galette (8) de marc du précédent cycle lorsque le manchon (3) se place au-dessus de la tête du piston (14). 5.-Machine à café automatique selon l'une quelconque des revendications 1,2,3 ou 4, caractérisée par le fait que le man- chon de dosage et de transfert (3) est animé d' un mouvement pendulaire au moyen d'un bras oscillant (5), l'extrémité duquel il est fixé, tandis que l'autre extrémité est actionnée par un jeu de renvoi approprié et par une came (C3) montée sur le seul axe moteur (22). 6. - Machine a café automatique selon l'une quelconque des revendications 1,2,3,4 ou 5, caractérisée par le fait que deux cames (C1,C2) de profil différent mais solidaires du même axe moteur (15) actionnent le mouvement vertical alternatif indépen dant du manchon (13) faisant office de chambre mobile et du piston (14). 7. - Machine à café automatique selon l'une quelconque des revendications 1,2,3,4,5 ou 6, caractérisée par le fait que le manchon (13) faisant office de chambre mobile constitue les parois de la chambre d'infusion tandis que le sommet est constitué par l'extrémité supérieure du cylindre guide (7) fixe qui reçoit un porte-tamis (9) démontable,percé d'un conduit (10), un tamis (11) et un joint d'étanchéité et que le plancher de ladite chambre d'infusion est constitué par la tête du piston (14) qui comporte, sur un disque cylindrique (15), un porte tamis (16) demontable , percé d'un conduit (17), un tamis (18) et un joint d'étanchéité (19). 8. - Machine à café automatique selon l'une quelconque des revendications 1,2,3,4,5,6 ou 7, caractérisée par le fait que les séquences constitutives du cycle et les différents mouvements sont les suivants - le manchon de transfert (3) mobile horizontalement est rempli de mouture par le moulin (2) jusqu'à ce que le dispositif doseur arrête le fonctionnement dudit moulin, - le manchon (13) faisant office de chambre mobile animé d'un mouvement vertical, est en position haute, il enserre un tamis (11), le porte-tamis (9) dispose- à l'extrémité supérieure du cylindre guide (7), - la tête du piston (14) est egalement en position haute, mais dans cette position, il subsiste entre le tamis (18) de la tête du piston (14) et le tamis (11) de l'extrémité supérieure du guide cylindre, un interstice contenant le marc de café du cycle précédent, - le manchon faisant office de chambre et le piston (14) redescendent jusqu'à ce que leur bord supérieur affleure au niveau du même plan que le plan du mouvement horizontal du manchon de transfert (3), - le manchon de transfert (3) entre par la fenêtre latérale (01) et vient se positionner exactement d'une manière concentrique sur le tamis (18) du piston (14) tandis que son excroissance (4) éjecte la galette de marc de café precédente (8) vers un réceptacle, - le manchon (13) faisant office de chambre reste en place, le piston (14) descend de manière à constituer une cavité dans laquelleEpeut tomber la nouvelle mouture de café contenue dans le manchon de transfert (3), - le bras oscillant (5) ramène à sa position initiale le manchon de transfert (3) où il sera à nouveau chargé de mouture par le moulin (2), - le manchon (13) faisant office de chambre remonte jusqu'au niveau du porte-tamis (9) disposé à l'extrémité supérieure du cylindre-guide (7), ferme ainsi la fenêtre latérale ( 1) du cylindre guide (7) et forme ainsi une chambre d'infusion dans laquelle le piston (14), en montant, assure le tassement de la mouture en volume idoine pour l'infusion, --lteau chaude sous pression est admise, traverse la poudre et s'écoule en infusion de café. 9.- Machine automatique de préparation rapide de boissons chaudes, en particulier de café express, du type dont le groupe infuseur, à axe longitudinal médian sensiblement vertical avec chambre d'infusion généralement cylindrique à fond et à sommet fermés respectivement par deux tamis plans sensiblement hori- zontaux inférieur verticalement mobile et supérieur, en contact périphérique étanche avec la paroi latérale de chambre d'infusion, dont l'un formant douchette d'amenée et de diffusion d'eau chaude sous pression et l'autre-assurant la filtration et le drainage de l'infusion, combine au moins les fonctions consécutives suivantes à chaque cycle de travail répété - transport d'une dose de poudre depuis un distributeur jusqu'à la chambre d'infusion par transfert horizontal au moyen d'un organe rétractable horizontalement mobile d'une position extérieure de réception de poudre à une position inté- rieure de chargement par le haut où la dose repose sur le tamis inférieur préalablement déplacé à ce niveau, avec éjection concomitante du marc du cycle précédent hors dudit tamis par ledit organe, puis déplacement de la dose avec ledit tamis inférieur jusqu'à une position d'infusion définissant ladite chambre d'infusion;