Brevet FR2475258A1 — publié le 19810807

La présente invention concerne les machines et procédés pour distribuer des boissons. Dans un appareil distributeur de boissons classi- ques, des ingrédients secs pour la boisson sont versés dans un bol mélangeur en forme d'entonnoir dans lequel ils sont mélangés à de l'eau chaude. La boisson ainsi formée sort de l'entonnoir à travers un orifice central vers un gobelet placé en dessous. Il a été proposé un appareil distributeur de boissons contenant une pile de gobelets contenant déjà les ingrédients secs. Cet appareil est appelé appareil distributeur de boissons à gobelets préparés. Les gobe- lets sont tirés l'un après l'autre de l'extrémité infé- rieure de la pile et sont remplis d'eau pour former la boisson. Des difficultés sont rencontrées pour établir un appareil pouvant produire différentes boissons, même dans le cas d'une gamme simple telle que du café, du café au lait, du café avec du sucre et du café au lait avec du sucre. Ou bien l'appareil devient volumineux en raison de la multiplication des différentes parties, ou bien certains des ingrédients, tels que le lait et le sucre, ne sont pas présents dans les gobelets et doivent y être ajoutés de la façon voulue, en même temps que l'eau chaude, quand les gobelets ont été séparés de la pile, et par suite certains avantages d'un appareil dis- tributeur de boissons de ce type sont perdus. La présente invention a pour but de fournir un appareil et un procédé pour distribuer les boissons n'a- yant pas les inconvénients précités. Conformément à l'invention, un appareil distri- buteur de boissons comporte un magasin avec des colonnes pour recevoir des piles de gobelets, un dispositif sé- lecteur de colonne, et un dispositif commandé par le dis- positif sélecteur de colonne pour déplacer le magasin pour placer la colonne sélectionnée en face d'un dispositif séparateur de gobelet qui est voisin du magasin et qui est agencé pour séparer un à un les gobelets de la pile de gobelets de la colonne sélectionnée. Le dispositif sélecteur comporte de préférence un dispositif indicateur de choix de la boisson, commandé par le client pour indiquer son choix parmi les diffé- rentes boissons, le magasin comportant des colonnes cor- respondant à chaque boisson de la gamme possible pour recevoir des piles de gobelets contenant les ingrédients secs pour les boissons, le dispositif sélecteur commandant le dispositif d'entraXnement pour placer la colonne cor- respondant à la boisson indiquée pour l'indicateur de boisson en face du dispositif séparateur de gobelet. Pen- dant le fonctionnement, les colonnes contiennent des piles de gobelets, les gobelets d'une colonne contenant les in- grédients secs pour la boisson correspondant à cette co- lonne. Il suffit ainsi que de l'eau chaude soit ajoutée au contenu de chaque gobelet pour former la boisson deman- dée. Quand une boisson est beaucoup plus demandée qu'une autre, plus d'une colonne peut être garnie de go- belets contenant les ingrédients secs pour cette boisson. Par exemple, un appareil comportant dix colonnes peut a- voir deux colonnes pour du café au lait sucré, deux co- lonnes pour du thé au lait sucré et une colonne pour cha- cune des boissons telles que du café, du café au lait, du café sucré, du thé sucré, une boisson au chocolat et unle autre boisson. Dans des appareils distributeurs de boissons con- nus, le dispositif séparant les gobelets des piles est sous la forme d'un anneau entourant chaque pile. Il n'est par suite pas possible d'utiliser un seul dispositif sé- parateur pour plusieurs piles sans utiliser un mécanisme pour élever les piles ou abaisser l'anneau pendant que le dispositif séparateur est transféré d'une pile à une autre. 2475258; Selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'in- vention, le dispositif pour déplacer le magasin est agencé pour déplacer les colonnes sur un trajet horizontal, et le dispositif séparateur de gobelet est situé à côté de ce trajet horizontal. De plus, suivant]e mode de mise en oeuvre pré- féré de l'invention, un tube distributeur d'eau chaude est espacé horizontalement du dispositif séparateur de gobelet, le dispositif transporteur de gobelet étant mo- bile horizontalement entre une première position située en dessous du dispositif séparateur de gobelet et une seconde position située en dessous du tube distributeur, ce dispositif étant agencé pour entraîner de la premiè- re position à la seconde position le gobelet séparé d'u- ne pile par le dispositif séparateur. De préférence le transporteur est disposé au-dessous d'une plaque de base et le magasin est disposé au-dessus de la plaque de ba- se, les gobelets séparés tombant à travers une ouvertu- re de la plaque de base et le tube distributeur traver- sant la plaque de base à un emplacement éloigné de cette ouverture. Par suite, la possibilité que les gobelets des piles soient mouillés par la vapeur d'eau s'élevant d'un gobelet situé dans le berceau est réduite, et la distance de chute de l'eau dans le gobelet peut être plus faible afin d'éviter les éclaboussures. Le procédé selon l'invention pour distribuer des boissons comporte la sélection d'une boisson parmi un cer- tain nombre de boissons, l'entratnement en rotation d'un magasin contenant des piles de gobelets, les gobelets des différentes piles contenant des ingrédients secs pour différentes boissons, l'arrêt de la rotation du magasin quand la pile contenant les ingrédients secs pour la bois- son sélectionnée se trouve dans le poste séparateur, la séparation du gobelet inférieur de la pile, et l'addition d'eau chaude dans le gobelet séparé. De préférence, le gobelet séparé est déplacé horizontalement à partir de la 2475258 - position au-dessous de la pile avant l'addition de l'eau chaude. De cette façon, la possibilité que le contenu des gobelets préparés se trouvant dans le magasin soit humidifié, est réduite. Les caractéristiques de l'invention ressorti- ront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: Figure 1 est une vue schématique en élévation latérale et partiellement en coupe d'un appareil distri- buteur de boissons selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, Figure 2 est une vue de dessous de l'appareil de la figure1, - Figure 3 est une vue schématique en perspecti- ve de dessous de l'appareil des figures 1 et 2, Figures 4a à 4d représentent le mécanisme sépa- rateur de gobelet dans différentes positions, et Figure 5 est le schéma général du circuit de commande de l'appareil des figures 1 à 4. L'appareil selon l'invention représenté sur les figures 1 à 3 comporte un magasin 10 à huit cloisons 11 s'étendant radialement à partir d'un arbre 12 supportant ces cloisons, ces cloisons délimitant huit colonnes verticales pour des piles de gobelets 13 en matière plas- tique. Ces cloisons comportent des parois disposées à la périphérie pour retenir les gobelets dans les colonnes. Ces parois ne sont pas représentées pour simplifier le dessin. L'arbre traverse des paliers (non représentés) d'une plaque de base ou plateau 14 et il peut être en- traîné en rotation.pas à pas par un mécanisme d'entra - nement 15 à roue en étoile à huit positions situé en dessous du plateau 14. Les piles de gobelets 13 sont supportées dans les colonnes par deux anneaux 16 et 17 concentriques au- tour de l'arbre 12 qui sont supportés au-dessus du plateau 14 par des colonnettes 18. Les anneaux sont coupés dans un poste séparateur de gobelet 20 qui concorde avec l'une des colonnes quand le mécanisme à roue en étoile est arrêté. Ces anneaux sont espacés d'une distance égale au diamètre des gobelets 13 immédiatement en-dessous de leur rebord 19 afin de supporter les gobelets inférieurs par ces rebords pour toutes les colonnes sauf la colonne se trouvant dans le poste de réparation. Les gobelets contiennent les ingrédients secs pour les boissons, les gobelets des différentes colonnes du magasin 10 contenant les ingrédients secs pour les différentes boissons de la gamme offerte par l'appareil. Dans l'appareil considéré à titre d'exemple, il existe deux colonnes de gobelets contenant du café, du lait sec et du sucre, les autres colonnes contenant respecti- vement du thé au lait et du sucre, du thé avec du lait, du thé avec du sucre, du café, du café avec du lait, du café avec du sucre et du chocolat. La figure 5 est le schéma général du circuit de commande de l'appareil des figures 1 à 3. Le client in- troduit dans l'appareil la monnaie correspondant au prix de la boisson qu'il.désire. Un mécanisme d'acceptation des pièces 23 effectue l'examen, l'identification et la retenue des pièces. Le mécanisme d'acceptation des piè- ces envoie ensuite un signal à un groupe de boutons poussoirs 24 à travers un dispositif d'inhibition en cas de basse température 22. Ce dispositif 22 détecte la température de l'eau, et si l'eau n'est pas suffisam- - ment chaude il empêche l'envoi du signal au groupe de boutons poussoirs. Le groupe de boutons 24 est constitué par huit boutons poussoirs se trouvant à l'avant de l'armoire con- tenant l'appareil, les boutons correspondant aux huit colonnes du magasin 1-0. A côté de chaque bouton une é- tiquette indique la boisson qui sera formée par addition d'eau au contenu d'un gobelet de la colonne correspondan- te, la boisson étant ainsi distribuée quand le bouton est enfoncé. Quand un bouton est enfoncé, il ferme -un commutateur de verrouillage qui reste fermé jusqu'à être relâché par une impulsion électrique envoyée à un électroaimant de verrouillage. Le client enfonce le bouton voulu pour indi- quer la boisson choisie. Une source de courant électri- que est ensuite connectée par le commutateur associé au bouton poussoir enfoncé à l'un des huit microcommuta- teurs 29. Ces microcommutateurs sont des commutateurs inverseurs et ils sont montés sur une plaque de montage sur le plateau 14. Ces commutateurs sont actionnés par huit cames fixées les unes au-dessus des autres, à l'ar- bre 12. Les cames et les microcommutateurs ne sont pas représentés sur les figures 1 à 3. Les contacts mobiles des commutateurs sont normalement en contact avec les premiers contacts fixes 70, mais quand la colonne cor- respondant à un commutateur se trouve dans le poste sé- parateur, la came associée place le contact mobile sur le second contact fixe 71. Les premiers contacts fixes 70 des commutateurs sont connectés au moteur 28 du mécanisme d'entratnement à roue à étoile. Si le magasin n'est pas dans la posi- tion pour laquelle la colonne correspondant au bouton enfoncé se trouve dans le poste séparateur, le contact mobile du commutateur correspondant se trouve sur le - premier contact fixe et la source de courant électrique sera connectée par ce commutateur au moteur 28. Le mé- canisme à roue en étoile fait tourner le magasin 10 pas à pas jusqu'à ce que la colonne correspondant au bouton enfoncé soit arrivée au poste séparateur. Pour cette position, la came correspondante de l'arbre 12 fait passer le contact mobile du commutateur du premier contact fixe au second contact fixe et le courant est coupé pour le moteur 28. Les seconds contacts fixes des commutateurs sont connectés par l'intermédiaire d'un dispositif d'inhibition pour colonne vide 25 à un dispositif de comparaison de prix 26. Le dispositif 25 détermine s'il y a au moins un gobelet dans la colonne se trouvant au poste sépara- teur, et empêche le fonctionnement de l'appareil s'il n'y en a pas. Dans le dispositif de comparaison de prix 26, un signal du dispositif d'acceptation de piè- ces représentant la valeur totale des pièces introduites dans l'appareil est comparé à un signal représentant le prix de la boisson choisie. Si la monnaie correcte a été introduite dans l'appareil, le dispositif 26 produit un signal sortant qui provoque l'ouverture du commuta- teur fermé du groupe de boutons poussoirs, provoque l'ac- ceptation par le dispositif d'acceptation de la pièce ou des pièces et fait démarrer une minuterie 27. Le dispositif de comparaison de prix est action- né quand le contact mobile du commutateur associé au bou- ton poussoir enfoncé se trouve sur le second contact fi- xe. Si la colonne contenant les gobelets ayant les in- grédients-pour la boisson choisie n'est pas au poste séparateur, la comparaison a lieu quand le magasin a été tourné pour que. cette colonne se trouve dans le pos- te séparateur. Si la colonne de gobelets contenant les ingrédients pour la boisson choisie se trouve déjà dans le poste séparateur quand le bouton est enfoncé, le dis- positif de comparaison de prix 26 fonctionne immédiatement. La minuterie 27 excite d'abord le moteur 50 du mécanisme 20 séparateur de gobelet. Le mécanisme séparateur de gobelet est formé de deux parties situées sur un même rayon passant par l'axe de rotation du magasin. L'une des parties est située à l'intérieur et l'autre à l'extérieur par rapport à la colonne. Chacune des deux parties comporte un levier 35 et un cliquet 36, qui sont articulés sur une colonnette 37 fixée au plateau 14 à côté d'une ouverture 38. Cha- que levier 35 comporte une encoche 39 entre deux butées et 41, à-l'extrémité faisant face à la pile de gobe- lets. Les extrémités libres des cliquets 36 sont cou- dées vers la pile. Sous l'action d'un ressort (non re- présenté) chaque cliquet 36 est rappelé vers la pile et le côté inférieur du cliquet porte sur un goujon 42 du levier 35 correspondant. Les leviers 35 sont basculés autour de leurs articulations par des tiges poussoirs 43 traversant des trous du plateau. Les tiges 43 sont articulées à leurs extrémités inférieures à deux bras 44 dépassant transversalement d'un arbre oscillant 45 qui tourne dans des paliers 46 fixés au c8té inférieur du plateau. Une extrémité de l'arbre 45 est coudée et est engagée dans un alésage d'un bloc 47. Le bloc 47 comporte un alésage circulaire à angle droit-par rapport à l'alésa- ge et dans lequel est monté de façon excentrée un dis- que 48 fixé à l'arbre 49 d'un moteur électrique 50. La rotation de l'arbre 49 provoque la rotation du disque 48 dans l'alésage du bloc 47. Du fait de l'excentricité du disque, le bloc 47 subit un mouvement orbital autour de l'arbre du moteur. La composante du mouvement parallèlement au plateau provoque un mouve- ment coulissant aller et retour du bloc 47 sur la partie coudée de l'arbre 45 et la composante perpendiculaire au plateau provoque un mouvement oscillant de l'arbre autour de son axe, ce mouvement provoquant par l'inter- médiaire des bras 44 la montée et la descente des tiges 43. Pendant que le magasin est tourné pour amener la pile voulue de gobelets au poste séparateur, les ti- ges poussoirs 43 sont en position supérieure et les le- viers 35 sont tournés vers le haut et vers l'extérieur par rapport à la pile de gobelets de la façon représen- tée sur la figure 4a. Les cliquets sont élevés et é- cartés de la pile par les goujons 42. Les butées infé- rieures 40 sont alignées sur les anneaux 16 et 17 et for- ment des ponts dans les intervalles des anneaux de sorte que les rebords des gobelets inférieurs des piles glis- sent le long des anneaux et que dans le poste sépara- teur, ils sont supportés par les butées 40. La rotation du magasin est arrêtée quand le gobelet inférieur de la pile sélectionnée porte sur les butées 40. Quand la rotation du magasin est terminée, le moteur de minuterie 27 provoque le fonctionnement du mo- teur 50 pour un tour de rotation. La première moitié du tour de rotation du moteur provoque l'abaissement des tiges poussoirs, et le mouvement résultant des leviers vers l'intérieur et le bas provoque l'abaissement de la pile. Les cliquets 36 basculent vers l'intérieur jusqu'à être engagés contre les côtés du godet suivant situé au-dessus du gobelet inférieur, immédiatement en- dessous de son rebord (figure 4b). Bien que les leviers continuent à basculer vers le bas, le pivotement sup- plémentaire des cliquets 36 est empêché par des butées (non représentées). Le poids de la pile est alors sup- porté par les cliquets et les butées 40 sont écartées du coté inférieur du rebord du gobelet inférieur. Le pivo- tement supplémentaire des leviers 35 amène les butées 41 en contact avec pression avec le côté supérieur du rebord du gobelet et ces butées repoussent le gobelet inférieur par rapport au reste des gobelets de la pile (figure 4c). Le gobelet séparé tombe à travers l'ouverture 38 sur un berceau 51 situé en-dessous. La seconde moitié du tour de rotation du moteur 50 fait basculer vers le haut les leviers 35. Quand les leviers atteignent les positions représentées sur la figure 4d, les goujons des leviers 35 élèvent les cli- quets pour les écarter du rebord du gobelet, qui est de- venu le gobelet inférieur de la pile, ce qui permet la descente de la pile jusqu'à ce que le gobelet inférieur soit supporté par son rebord sur les butées 40 de la fa- çon représentée sur la figure 4a. Le berceau 51 est monté sur un chariot 52 qui peut circuler sur des rails 53 et 54 entre deux positions extrêmes. La première position est en-dessous de l'ou- verture 38 et la seconde position est en-dessous du bec 55 situé à l'extrémité d'un tube de distribution d'un réservoir d'eau chaude 56. Le chariot 52 est déplacé le long des rails 53 et 54 par le moteur 50. Un excentrique 57 est fixé à l'extrémité de l'arbre 49 et comporte une rainure 58 sur un cÈté, cette rainure étant excentrée par rapport à l'axe de l'arbre du moteur. L'extrémité d'un bras 59 est engagée dans la rainure. L'autre extrémité du bras 59 est engagée dans une douillemontée sur un tourillon 61. Un second bras 62 est fixé à une extrémité à la douille 60. Son autre extrémité traverse une douille 63 montée sur un tourillon 64 fixé au chariot 52. Les figures 1, 2 et 3 montrent la position du chariot au début et à la fin d'un cycle de distribution. Quand le séparateur de gobelet commence à agir et quand les leviers 35 commencent à descendre, le disque 57 tour- ne avec le disque 48. Le bras 59 passe le long de la rainure 58, et par suite il est déplacé vers l'axe de rotation de l'arbre 49. Ce mouvement depivotement est transmis par l'intermédiaire de la douille 60 au bras 62 qui fait passer le chariot de la position au-dessous du bec 55 à la position au-dessous de l'ouverture 58. La composante du mouvement du bras perpendiculairement à la direction de déplacement du chariot est transmise au bras 62 glissant dans l'alésage de la douille 63. Le chariot atteint la position au-dessous de l'ouverture 38 - avant que les leviers 35 soient descendus d'une façon suffisante pour faire tomber le gobelet inférieur de la pile. Quand le gobelet est libéré, il tombe sur le ber- ceau 51 qui a une forme en C en plan pour tenir positi- vement le gobelet. La rotation supplémentaire de l'ar- bre 49 fait pivoter les leviers 35 vers le haut et é- il loigne l'arbre 59 de l'axe de rotation de sorte que le chariot est amené en-dessous de l'ajutage à la fin d'un tour de l'arbre 49. Finalement, la minuterie 27 provoque l'ouver- ture d'une électrovanne 65 du tube distributeur d'eau pendant une durée prédéterminée pour permettre le pas- sage d'une quantité dosée d'eau chaude vers le gobelet se trouvant sur le berceau 51. L'appareil distribu- teur s'arrête ensuite de lui-même, et le gobelet situé en-dessous de l'ajutage est accessible pour le client et peut être enlevé. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative, et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes, sans que l'on sorte de son cadre. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour séparer un récipient terminal, tel qu'un gobelet, d'une pile de récipients emboîtés les uns dans les autres, caractérisé en ce qu'il com- porte: des premiers moyens (35) agencés de façon à venir en appui de manière certaine contre le récipient terminal et à le séparer de la pile (13); et des seconds moyens (36) agencés de façon à empêcher la pile et le récipient terminal de se dépla- cer à l'unisson. 2) Dispositif selon la.revendication 1, caracté- risé en ce que les premiers moyens (35) et les seconds moyens (36) sont raccordés ensemble dé telle sorte que, lorsque les premiers moyens sont actionnés afin de re- tirer le récipient terminal, les seconds moyens (36) sont automatiquement amenés dans une position pour em- pêcher la pile de se déplacer. 3) Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel le récipient terminal est le récipient inférieur de la pile, caractérisé en ce que les seconds moyens (36) comprennent un cliquet agencé de façon à venir en appui contre le récipient adjacent au récipient inférieur, au-dessous de son rebord, et à supporter le reste de la pile pendant que le récipient inférieur est séparé de la pile (13). 4) Dispositif selon la revendication 3, caractéri- sé en ce que les premiers moyens (35) comprennent une première butée (41.) agencée de façon à venir en appui contre la face supérieure du rebord du récipient infé- rieur et un mécanisme d'entratnement (50) servant à déplacer le cliquet et la butée (41) l'un par rapport à l'autre afin d'accroitre l'espacement entre eux et écarter ainsi l'un de l'autre le récipient inférieur et le récipient qui en est adjacent. ) Dispositif selon la revendication 4, caracté- risé en ce que les premiers moyens (35) comprennent éga- lement une seconde butée (40) agencée de façon à suppor- ter le récipient inférieur dans la pile en venant en appui contre lui, audessous de son rebord, la seconde butée pouvant être déplacée en pivotement par le méca- nisme d'entraînement de façon à tourner entre la posi- tion support et une position de séparation dans laquelle la seconde butée (40) est écartée du dessous du rebord du récipient inférieur. 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les première et seconde butées (40, 41) sont portées par un levier (35), le levier pouvant être dépla- cé en pivotement entre trois positions, à savoir: la position support (figure 4a) dans laquelle la seconde butée (40) est en appui contre le dessous du rebord du récipient inférieur d'une pile et dans laquelle la pre- mière butée (41) est hors de contact avec la pile; une position intermédiaire (Figure 4b) dans laquelle la première butée (41) vient en appui contre la face supé- rieure du-récipient inférieur; et la position de sé- paration (figure 4c) dans laquelle la seconde butée (40) est écartée du dessous du rebord du récipient in- férieur tandis que la première butée (41) sépare le récipient inférieur de la pile, le cliquet (36) étant monté pivotant de façon à pouvoir être déplacé d'une position rétractée (figure 4a) dans laquelle il se trouve lorsque le levier (35) est dans la position sup- port jusqu'à une position (figure 4b et figure 4c) en appui contre le récipient adjacent, au-dessous de son rebord, afin de le supporter ainsi que les autres réci- pients de la pile situés au-dessus de lui, position dans laquelle il se trouve lorsque le levier (35) est dans la position intermédiaire et dans la position de distribution. 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le levier (35) comporte une butée d'arrêt (42) agencée de façon à venir, dans la position support (fi- gure 4a), en appui contre un organe d'arrêt formé sur le cliquet (36) afin de maintenir le cliquet écarté de la pile (13). 8) Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le mécanisme d'entraînement (50) comporte un moteur et une tringlerie (43 à 49) à dépla- cement de va et vient servant à faire pivoter les pre- miers moyens (35) de façon à déplacer la première butée (41) par rapport au cliquet (36). 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la tringlerie comporte un disque (48) monté excentriquement sur l'arbre (49) du moteur (50) et qui, lorsqu'il tourne, communique un mouvement de va et vient à un organe (47) monté à rotation sur le disque (48) et, de ce fait, à un ensemble de levier (45, 44, 43) servant à transmettre le mouvement de pivotement aux premiers moyens (35). ) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'ensemble de levier comprend un arbre rota- tif (45> monté pivotant sur l'organe (47) précité et portant un bras de levier (44) raccordé à son autre ex- trémité, par l'intermédiaire d'une tige poussoir (43), aux premiers moyens (35). 11) Dispositif selon l'une des revendications 1 à , caractérisé en ce qu'il comporte deux premiers mo- yens (35) et deux seconds moyens (36), les deux paires de premiers et seconds moyens étant positionnées sur les côtés opposés de la pile de récipients.