Brevet FR2562782A1 — publié le 19851018

Dispositif de dosage et distribution, du type à piston de pressurage, pour machines débitant du café express et des boissons analogues, à fonctionnement automatique. La présente invention a pour objet un dispositif de dosage et distribution, pour machines à café express et boissons analogues, et plus particulièrement pour machines à piston de pressurage à fonctionnement automatique, réalisé avec une forme compacte et un encombrement limité, de façon à convenir pour des machines automatiques pour groupes importants et petits, ainsi qu'à usage domestique. On connatt désormais depuis un certain temps différents types de machines destinées à débiter du café et des boissons analogue, à fonctionnement complètement automatique, c'està-dire susceptibles d'effectuer le cycle de distribution des boissons complet, sans aucune intervention de l'utilisateur, après le démarrage initial, du cycle aumoyen d'un boutonpoussoir ou d'un dispositif analogue. Normalement, dans les machines automatiques, le cycle comporte la mouture initiale des grains, le dosage de la poudre et l'injection dans celle-ci d'eau chaude, le pressurage par piston et l'expulsion sous forme d'une "pastille" compacte de la poudre épuisée. Pour effectuer ce cycle, certaines machines comportent deux postes de travail séparés: l'un pour faire passer le conteneur-doseur de poudre de l'alimentation en poudre à la position de pressurage, et l'antre pour le pressurage du mélange et l'extraction du fond épuisé; ces machines utilisent, dans certains cas, un seul groupe moto-réducteur et, dans d'autres cas, deux groupes moto-réducteurs séparés. De toutes façons, dans tous les cas connus, le groupe doseurdistributeur a une structure complexe et très encombrante, de sorte que son utilisation est restée jusqu'à présent limitée aux machines automatiques pour groupes importants et moyens. En outre, la présence de nombreux ressorts de traction et de glissières de guidage pour le conteneur-doseur du piston de pressurage et vers celui-ci, ainsi que l'utilisation de mécanisme cinématiques complexes et encombrants utilisés jusqu'à présent pour coordonner les différentes phases de fonctionnement, impliquent à la longue des conditions de fonctionnement irrégulières, ainsi que des coûts de fabrication et de fonctionnement importants. En conséquence, la présente invention a pour objet un dispositif doseur-distributeur pour machines à café express et boissons analogues, à fonctionnement automatique, présentant une structure compacte, réalisé de façon simple et fiable tout en présentant un encombrement limité, de façon à remédier aux inconvénients et limitations présentés par les groupes de dosage et de distribution connus, et susceptible également d'entre utilisé sur des machines automatiques pour groupes grands et petits, ainsi que pour l'utilisation familiale. L'invention a éqalement pour objet un groupe distributeurdoseur dont la structure permet, en raison de son association particulière à la chaudière de chauffage de l'eau, une distribution uniforme de la température tant au niveau du piston qu'au niveau du conteneur de poudre, par simple conduction thermique, donc sans nécessiter d'agencements spéciaux pour atteindre ce but. On atteint ces objectifs, ainsi que d'autres objectifs qui ressortiront plus clairement de la suite de la description, au moyen d'un dispositif doseur-distributeur de café express ou boissons analogues pour machines distributrices automatiques, du type à piston de pressurage mu par un mécanisme à bielle et manivelle, et comprenant un conteneur pour la poudre de café fixe et à fond ferme par un filtre pourvu d'une colon- nette centrale pour qu'il se soulève au-delà du bord supérieur du conteneur, dispositif qui effectue, selon la présente invention, les phases d'alimentation en poudre et de pressu- rage en un poste unique et est constitué, dans ce but, par un piston à axe vertical, mobile axialement par rapport au conteneur fixe sous-jacent et actionné par un moto-réducteur par l'intermédiaire d'un mécanisme à bielle-manivelle dont la bielle est disposée sensibleraent parallèlement à la tige dudit piston, l'extrémité libre de ladite bielle étant arti vulé sur un pivot solidaire de la tige du piston, de façon à réaliser la phase de pressurage complète, lorsque le maneton de manivelle se trouve pratiquement à son point mort inférieur, un levier oscillant en même temps que la bielle étant articulé sur ledit pivot solidaire de la tige et comportant, à sa partie inférieure un élémentd'arrêt susceptible de venir sous ladite colonnette solidaire da filtreet en alignement axial avec celle-ci la fin de la course de pressurage, de façon à soulever ïî filtre portant pastille de café épuisé au-delà du bord supérieur du conteneur pendant la course de retour du piston, un autre levier de limitation de dose étant en outre monté oscillant en haut dudit pivot solidaire de la tige, levier comportant une spatule transversale et profilée au moins en partie suivant un profil de came, de façon à effectuer un mouvement pendulaire sous l'action dudit pivot de ladite manivelle, de façon à permettre à ladite spatule de se déplacer au contact de l'embouchure du conteneur et d'en retirer l'excès de poudre éventuel pendant la phase initiale de descente du piston, puis expulser latéralement la pastille de café épuisé, déjà écartée dudit filtre, pendant le retour de la bielle vers le point mort supérieur, des moyens de rappel du filtre vers le fond du conteneur, des que la bielle a dégagé ledit levier de soulèvement du filtre de ladite colonnette, étant enfin prévus. Plus particulièrement, pour faire osciller ledit levier de soulèvement du filtre, on prévoit, entre le levier et la bielle oscillante, des moyens de contact et de guidage susceptibles d'entralner ledit levier en le dégageant de la colonnette pendant la phase de pressurage, ainsi que des moyens de rappel en forme de ressort ou analogues, susceptibles de rappeler ledit levier et d'amener son élément d'arrêt dans l'axe de ladite colonnette à la fin de la phase de pressurage et pendant le soulèvement du piston, jusqu'à ce que la pastille ait été expulsée du filtre. D'autres caractéristiques de structure et de fonctionnement du dispositif doseur-distributeur selon l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, faite avec référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, et dans lesquels: La figure 1 représente schématiquement un disposi tif de dosage et distribution de café express pour machines distributrices automatiques, réalisé selon l'invention et représenté dans la position d'alimentation en poudre; la figure 2 représente le dispositif de la figure 1, dans la position de pressurage et de débit de la boisson;la figure 3 représente toujours le même dispositif, dans la phase d'affleurement et d'expulsion de la pastille de poudre épuisée, et la figure 4 repré sente, en vue éclatée, les éléments constitutifs principaux composant le dispositif des figures précédentes. En se référant au dessin annexé, la structure du dispositif selon l'invention permet de réaliser, dans un seul poste, les phases d'alimentation du café en poudre et de pressurage et débit de la boisson obtenue. Dans ce but, la station d'alimentation et de pressurage est constituée en un seul bloc formé (figures 1-2-3) par une chaudière 1 de type connu, destinée à chauffer l'eau, comprenant une entrée en forme de plan incliné 2, qui fait passer, directement par gravité, la poudre moulue par un moulin (non représenté) situé au-dessus, dans un conteneur de pressurage cylindrique 3; sur le même bloc, latéralement par rapport au plan incliné d'alimentation 2, est montée, guidée dans un corps en saillie 4, la tige 5, d'axe vertical, qui actionne un piston 6 disposé coaxialement par rapport à l'axe vertical du conteneur de café 3.Le bloc est constitué intérieurement par un support 7 comportant des glissières et des paliers permettant, entre autres, en 8 l'application d'un plan incliné ou conteneur d'évacuation des pastilles épuisées, ce qui sera expliqué plus clairement dans la suite. Le dispositif distributeur-doseur selon l'invention est constitué par un veoto-rEducteur d'axe horizontal (non represente), positionné dans Je support 7, dont l'axe propre'du moteur 9 est ldgerement décalé par tapport a l'axe commun à la tige, au piston et au conteneur (figurc 4)* Sur l'axe moteur 9 est calée une manivelle 10 qui actionne une bielle 11 dont l'extrémité opposée est articulée sur un pivot 12 solidarisé avec la tige 15 perpendiculairement à celle-ci; le pivot 12 est, en outre, monté de façon à pouvoir coulisser, suivant une course alternative, dans une fente 13 ménagée axialement dans le corps 4 assurant le guidage de la tige, et il y est guidé par l'intermédiaire d'un corps prismatique 12a, solidaire dudit pivot 12 (figures 2 et 4). Sur le pivot 12 est en outre articulé, de façon à pouvoir effectuer un mouvement oscillant pendulaire, un levier en forme de tige 14 destiné à soulever le filtre, dont l'extré- mité opposée est guidée librement par contact par un cliquet 15 dépassant du maneton de manivelle 16 (figure 4); entre la bielle 11 et le levier 14 destiné à soulever le filtre s'interpose, en outre, un ressort de rappel 17 (figure 4) susceptible de maintenir le levier 14 constamment en contact avec le cliquet 15, pendant les déplacements de la bielle 11. L'extrémité inférieure du levier 14 destiné à soulever le filtre est, en outre, repliée de façon à constituer une entretoise 18 qui vient se placer sous une colonnette 19 solidaire, comme dans les types connus, d'un filtre 20 qui constitue le fond étanche du conteneur de café 3; la colonnette 19 est guidée de façon à pouvoir coulisser à la base dudit conteneur et elle est soumise à l'action d'un ressort de rappel 21; sa longueur peut être réglée au moyen d'un écrou d'extrémité 22. Enfin, au-dessus de la fente 13 de guidage du pivot 12 est monté, de façon à pouvoir osciller librement, un levier 23 ayant pour rôle de limiter la dose et d'expulser la pastille 24 de poudre épuisée; il présente sensiblement la forme d'un triangle rectangle dont l'hypothénuse 25 est profilée suivant une ligne brisée constituant un profil en forme de came coopérant avec le bloc 12a du pivot 12 pendant ses déplacements verticaux alternatifs, ce qui ressortira plus clairement de la description qui suivra. A la base du levier de limitation de dose 23 est monté, transversalement, un élément en forme de spatule 26 ayant pour role, par déplacement au contact de l'embouchure du conteneur 3, de retirer l'excès de poudre éventuel par rapport a la dose prédéterminée sous l'effet de l'oscillation communiquée au levier 23 par le bloc 12a pendant la course de pressurage initiale (début de la course du piston vers le-conteneur), ainsi que d'expulser la pastille 24, à la fin de la course assurant le débit et plus précisément lorsque le levier 14 destiné à soulever le filtre a fait affleurer ladite pastille au-delà du bord supérieur du conteneur (figure 3) Plus particulièrement, le levier de limitation de dose 23 est ramené rapidement dans la position d'expulsion de la pastille (figure 3) par la bielle 11 pendant la partie finale de la course du piston vers le haut, et donc lorsque la pastille affleure audeld du conteneur; en effet, à partir de la position d'attente au cours du pressurage, le levier 23 oscille (de façon à expulser la pastille) par butée contre l'extrdmitE de tête de la bielle 11 qui, dans ce but, présente un plan de butée 27 qui, seulement pendant la partie finale de Ba course de soulèvement du piston, est au contact dan appen- dice 28 dépassant du sommet 'u levier 23 t provoque ainsi un déplacement rapide dudit levier 23 et de la spatule cor- respondante contre la pastille, en en provoquant l'évacuation. On peut régler le début de l'intervention, donc du contact, de la bielle sur l'appendice 28 du levier 23 au moyen d'une vis 29 disposée transversalement par rapport dudit appendice. On peut résumer de la façon suivante le fonctionnement du dispositif t dosage et de-distribution décrit précédemment. Lorsque le pistor du dispositif est soulevé, c'est-à-dire lorsque le dispoitif est Us la position de repos comme sur la figure 1, il tombe automatiquement esle quantité dosée de café en poudre grâce à des dispositifs de commande connus; lorsque le conteneur est rempli avec la dose prédéterminée, le moto-réducteur fait descendre, par l'intermédiaire de la manivelle 10 et de la bielle 11, le piston qui, au cours du début de sa course de descente, déplace le levier 23 de limitation de la dose en raison du glissement du bloc 12a associé à la tige le long du profil en forme de came 25 dudit levier 23, le déplacement du levier 23 déplace sa spatule 26 sur le bloc du conteneur en retirant l'excès de poudre éventuel, lequel, en venant au contact du levier 23 de grande étendue, est transporte pour être évacue.Le piston effectue la phase de débit et s'arrête vers le fond du conteneur, lorsque les points d'appui de la manivelle et de la bielle ont leurs axes alignés; pour vaincre la force ascensionnelle (qui aurait tendance à faire reculer le piston) par l'intermédiaire de l'arbre de transmission 9 et du couple moteur lui-meme, la position de l'axe du moteur est volontairement décalée par rapport à l'axe vertical du piston, de telle façon qu'au cours du débit, la position de la bielle 11 corresponde à son point mort inférieur. En meme temps que la descente, le piston entraine vers le bas le levier 14 destiné à soulever le filtre jusqu'à ce que sa traverse 18 soit alignée axialement avec la colonnette 19 associée au filtre. Une fois le débit de la boisson achevé, le piston remonte verticalement par l'intermé- diaire de la bielle et de la manivelle et, au cours de-cette phase, la traverse 18 du levier 14 soulève le filtre avec la pastille de poudre épuisée, en faisant affleurer ladite pastille en dehors de l'embouchure du conteneur. Au moment où la pastille affleure (figure 3), le levier 23 de limitation de dose est déplacé (dans le sens opposé au précédent) par la tête 27 de la bielle 11, par contact contre l'appendice 28 dudit levier de limitation de dose et, pendant ce déplacement, la spatule 26 expulse vers l'arrière la pastille en la faisant tomber dans un récipient approprié ou une décharge.Au cours de la phase finale de la course de remontée du piston, la bielle 11, déplacée par la manivelle, dégage sa traverse 18 de la base de la colonnette de soulèvement du filtre, de sorte que ledit filtre, sous l'action du ressort de rappel 21, est ramené au fond du conteneur. Dans cette position, le dispositif est donc prêt pour une nouvelle phase de débit. La structure particulière en un seul bloc du plan incliné, du conteneur de café et du guidage de la tige, bloc qui est solidaire du corps 8, jouant le rôle de chaudière de chauffage de l'eau, permet de maintenir, par conduction thermique, le piston et le conteneur de café en poudre à la température idéale, sans nécessiter d'agencement particulier pour obtenir la température de fonctionnement voulue. I1 va de soi que l'on peut apporter à la description précédente et au dessin annexé de nombreuses modificatios de détail sans, pour cela, sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Dispositif de dosage et distribution de café express et de boissons analogues pour machines de distribution automatique du type à piston de pressurage actionné par un mOca- nisme à bielle et manivelle et conteneur fixe à fond fermé par un filtre mobile associé à une colonnette de soulèvement pour amener la pastille de café épuisée au-delA du bord supérieur de l'embouchure dudit conteneur, caractérisé en ce qu'il est constitué par un piston (6) à axe vertical (5), mobile axialement par rapport au conteneur fixe (3) sous-jacent et actionné par un moto-réducteur par l'inter- médiaire d'un mécanisme à bielle-manivelle dont la bielle (11) est disposée sensiblement parallèlement à la tige (5) du piston, l'extrémité libre de ladite bielle étant articulée sur un pivot (12) solidaire de la tige (5) du piston de façon à effectuer la phase de pressurage complète lorsque le maneton de manivelle (15-16) se trouve sensiblement à son point mort inférieur, un levier (14) oscillant en même temps que la bielle (11), et comportant à sa partie inférieure un élément d'arrêt (18), étant articulé sur ledit pivot (12) solidaire de la tige, de manière à se placer au-dessous et dans l'axe de ladite colonnette (19) solidaire du filtre (20) à la fin de la course de pressurage, de façon à soulever le filtre (20) portant la pastille de café épuisé au-deld du bord supérieur du conteneur (3) pendant la course de retour du piston (6), un autre levier (23) de limitation de dose étant en outre monté de façon à osciller sur la partie supérieure dudit pivot (5) solidaire de la tige, levier pourvu d'une spatule transversale (26) et profilé, au moins en partie, avec un profil de came (25) de façon à effectuer des mouvements pendulaires sous l'action dudit pivot (12) de ladite manivelle (11), pour permettre à ladite spatule (26) de se déplacer au contact de l'embouchure du conteneur et de retirer I'excès'de poudre éventuel pendant la phase initiale de descente du piston, puis d'expulser latéralement la pastille de café épuisée, déjà soulevée dudit filtre, pendant le retour de la bielle vers le point mort supérieur, des moyens (21) de rappel du filtre vers le fond du conteneur, dès que la bielle (11) a dégagé le levier (17) destiné à soulever le filtre de la colonnette (19), étant en outre prévus. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bielle (11) actionnant le piston (6) est articulée sur un pivot (12) faisant saillie perpendiculairement à l'axe de la tige (5) du piston et pouvant se déplacer, en même temps que la tige (5), dans une fente de guidage (13) pratiquée dans le corps (4) de soutien et de guidage de la tige (5), ledit pivot en saillie (12) comportant une protubé- rance ou bloc prismatique (12a) susceptible de rester en contact avec le levier (23) de limitation de dose et de le déplacer au cours de ses déplacements pendulaires. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le levier oscillant (14) qui a pour rible de soulever le filtre (20) est guidé, pendant ses dXplace ments angulaires, par un pivot, solidaire de la bielle et faisant saillie, de préférence, du maneton de manivelle, un ressort de rappel (17) au moins, susceptible de maintenir le levier (14) constamment au contact du pivot de guidage, étant interposé entre la bielle (il) et le levier (14) destiné à soulever le filtre. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ne que le levier de limitation de dose (23) Pressente une forme plane sensiblement en triangle rectangle" dont l'hypoténuse (25) constitue un guide par contact avec ledit bloc prismatique (12a) solidaire du pivot (12) d'arti- ulation de la bielle ( de façon à permettre au levier de limitation 9 dose 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est associé à un corps (1) d'un seul bloc comprenant la chaudière de chauffage de l'eau usuelle, le plan incliné (2) d'alimentation en poudre, le conteneur (3) et les guides (4) de la tige (5) du piston (6), de façon à permettre de maintenir la température idéale, par conduction thermique, tant sur le piston (6) que sur le conteneur de poudre.