Brevet FR2579090A1 — publié le 19860926

La présente invention concerne un préparateur de boissons chaudes telles que café, chocolat, lait, thê, potage ou autres, destiné a équiper plus particulièrement les véhicules mobiles. Des analyses préalables détaillées de l'ensemble du contexte des environnements et en particulier du transport automobile ont permis de déterminer les critères essentiels du dispositif décrit dans le présent document. L'objet de l'invention porte donc sur la conception particuliere et originale du dispositif en tant que produit fini spécifique d'une utilisation donnee. Actuellement, les appareils connus qui sont utilises pour la préparation de boissons chaudes et plus generalement pour le chauffage de liquides (eventuellement dans des véhicules automobiles) ne font pas appel à des techniques très elaborées. Ces ustensiles sommaires trouvent de multiples applications en voyage, en camping ou en voiture. Alimentes par une tension de 12 volts et d'une puissance voisine de 100 watts, ils se branchent habituellement sur l'allume-cigare. De forme sensiblement allongee, ils se limitent le plus souvent à une résistance chauffante blindée surmontée d'un manche utile à leur maniement. Les appareils de chauffage de liquides connus fonctionnant sur batterie sont toujours du type "volant", c'est-à-dire non conçus pour une fixation permanente à un support ou à un récipient. Cette mobile avantageuse en tant qu'ustensile de type "universel" limite cependant leur intérêt en tant qu'équipement de vehicules mobiles, notamment à cause - des risques de brûlure par contact avec le corps chauffant, - des risques de renversement du liquide par manque de stabilité de l'ensemble, - de la nécessité de se prémunir de bouteilles, - de la nécessite d'effectuer plusieurs opérations incommodes dans un véhicule, en particulier le remplissage d'un récipient ou d'un gobelet. La présente invention a pour objet un dispositif préparateur de boissons chaudes destine à équiper plus particulierement, (mais non exclusivement), des véhicules mobiles, caractérisé par l'emploi de récipients ou cartouches d'eau préconditionnès permettant une recharge immédiate (en eau) de l'appareil de chauffage doté par ailleurs d'une electrovanne, dont l'ouverture à la température voulue, déclenche le remplissage du gobelet situé en-dessous. Selon une caractéristique de l'invention, les cartouches en plastique contenant l'eau ou tout autre liquide sont commercialisées en étant gerbees par embattage pour former une colonne de 5 ou 6 unités, ressemblant ainsi à une bouteille d'eau minérale fractionnable (voir figure 5). Selon une caractéristique de l'invention, les cartouches contenant l'eau à chauffer, de capacites appropriées aux gobelets, et fermées par un opercule en feuille d'aluminium ou plastique colle sur le goulot, sont perforables au moment du chargement sur l'appareil. Selon un autre mode de fabrication, les cartouches contenant l'eau à chauffer sont fermées par un bouchon plastique interchangeable muni d'un opercule en feuille d'aluminium ou plastique perforable au moment du chargement de la cartouche sur l'appareil. Dans ce cas, les cartouches sont réutilisables et conditionnées par l'usager lui-même. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'orifice de remplissage de l'appareil comporte une grille protectrice de retenue de débris éventuels de feuille d'aluminium ou de plastique. Selon une autre caractéristique de l'appareil, conformement à l'invention, un disque obturateur mobile placé sous la grille protectrice de retenue empêche le remplissage de l'appareil en l'absence de cartouche ; deux axes appuyés par celle-ci et montés sur ressorts en plastique assurant le mouvement d'ouverture de la soupape lors d'un chargement. Selon une autre caractéristique de l'invention, des ergots perforateurs sont disposés dans l'orifice de remplissage de l'appareil, rendant ainsi automatiques et etanches les opérations de perforation et de transvasement des cartouches préconditionnées, lors du chargement de celles-ci sur l'appareil. Selon un mode de réalisation préféré de l'appareil, conformement à l'invention, les mises en service et arrêt automatiques du chauffage de l'eau sont assurées par un dispositif de commande électronique utilisant une sonde composée de deux électrodes détectant la résistance électrique de l'eau. Selon un mode de realisation preféré de l'appareil, conformément à l'invention, le transvasement dans le gobelet, de l'eau chaude contenue dans l'appareil, est commandé par l'ouverture d'une électrovanne couplée à une sonde détectrice de température (thermostat ou thermistance). Selon un autre mode de réalisation de l'appareil, conformément à l'invention, le transvasement dans le gobelet, de l'eau chaude contenue dans l'appareil, est commande par l'ouverture d'une thermo-valve pourvue d'une lame à fort coefficient de dilatation. Selon un autre mode de réalisation, conformément à l'invention, le transvasement dans le gobelet, de l'eau chaude contenue dans l'appareil, est commande par un robinet ou vanne à poussoir actionné par l'usager des qu'un signal sonore ou lumineux l'y autorise. Selon un autre mode de réalisation, conformement à l'invention, le fond de l'appareil est obturé par un bouchon en plastique interchangeable (après chaque usage) formé de 2 membranes thermo-solubles en gelatine ou en polyethyle- neglycol (PEG) renfermant éventuellement une dose d'ingrédients solubles tels que cafe, chocolat, lait, sucre... ; la retenue de l'eau chauffée dans l'appareil se faisant jusqu'à la rupture successive des 2 membranes. Selon une caractéristique de l'invention, la portion de paroi de l'appareil qui fait saillie vers le bas à partir de son fond est constituee d'une bague souple dotée d'une gorge interne de retenue destinée à recevoir la moulure convexe d'un gobelet ; les 2 éléments Selon un mode de réalisation préferé de l'appareil, conformément à l'invention, un axe de rotation disposé entre les segments latéraux d'une pièce en forme de U permet l'ajustage précis de la verticalité de l'ensemble du dispositif ; le maintien en une position donnee se faisant par blocage de l'axe de pivotement. D'autres caracteristiques, avantages et détails apparaîtront plus clairement à l'aide de la description explicative qui va suivre, faite en réference aux dessins annexés donnes uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: - la figure 1 represente une vue d'ensemble du dispositif selon un mode de realisation préférentiel conforme à l'invention, et dans laquelle en parti culier la figure 1A représente une cartouche d'eau préconditionnée destinée à coopérer avec l'ensemble de l'appareil, la figure 1B est une vue en coupe partielle de l'appareil équipé, selon l'axe AA de la figure 2, la figure 1C représente un gobelet destiné à coopérer avec l'ensemble de l'appareil. - la figure 2 est une vue de dessus de l'appareil de chauffage, notamment du couvercle avec son orifice de remplissage (ou de chargement) et certains des dispositifs qui font l'objet de l'invention. - la figure 3 représente une vue en coupe d'un bouchon de cartouche d'eau inter changeable muni d'un opercule perforable. - la figure 4 représente une vue en coupe d'un obturateur thermo-soluble inter changeable, - la figure 5 représente un ensemble modulaire compose de 5 cartouches precon dîtionnées, gerbées par remboîtage, pour former une "bouteille" d'eau minérale fractionnable. Le préparateur de boissons chaudes, representé à la figure 1, selon une caractéristique de l'invention, est fixé solidement au véhicule au moyen d'un support en forme de U, 18, pivotant autour d'un axe à serrage et dont l'angle de rotation delimité par l'axe vertical XY de la figure lB, permet: - la fixation remarquable du dispositif à toute paroi, pièce ou endroit conve nable du véhicule, indépendamment de leur plan d'inclinaison, - l'ajustage précis de la verticalité du récipient, de l'appareil et du gobelet contenant le liquide. L'appareil, (Fig. 1B), se compose selon l'invention, par un système de chauffage de liquide constitué d'un thermo-plongeur de forme tubulaire ou spiralée, 10, qui est connu en soi. La puissance électrique de la résistance se situe de préférence entre 100 et 150 watts ; soit un courant compris entre 8 et 12 Ampères environ sous 12 volts. Si l'intensité absorbée est admissible par l'allume-cigare, 12, celui-ci pourra constituer une prise standard pour le raccordement électrique de l'appareil sur la batterie. Dans le cas contraire, le branchement se fera à l'aide de cosses ou d'un bornier. La puissance de chauffage du thermo-plongeur réduit le temps de préparation à seulement 2 minutes (une boisson toutes les 2 minutes). La commande électrique du thermo-plongeur ainsi que la signalisation sont traitees pour une meilleure compréhension dans la partie de cette description consacrée à l'automatisme. Le système de fixation des éléments modulaires se caractérise selon l'invention par l'emploi de récipients (appelées aussi cartouches) (Fig. 1A) et de gobelets (Fig. 1C) amovibles et emboitables par simple pression, par rotation, ou par tout autre moyen. Selon une forme de réalisation préférentielle entre autres procédés possibles et envisageables, le boiter de l'appareil en matière plastique posse- de dans sa partie inférieure (base externe) une bague souple, 14, fragmentée en deux, quatre ou plusieurs secteurs munis dans- leur périphérie interne d'une gorge de retenue, 15, assurant la fixation du gobelet. En outre, un joint plat circulaire, 13, réalise en matière plastique souple et concentrique à la bague de fixation, assure l'étanchéité du gobelet, notamment en cas de freinage, de virage, ou de manoeuvre brusque. La cartouche contenant l'eau à chauffer est également dotée d'une gorge périphérique, 1, destinée à coopérer avec un ou plusieurs ergots de retenue, 4, situés dans l'orifice de chargement, 3, de l'appareil porteur. Deux types de récipients sont envisageables - cartouches préconditionnées, jetables après usage, - cartouches réutiiisables, munies d'opercules interchangeables (voir Fig. 3). L'utilisation de récipients préconditionnés (en eau ou boisson à chauffer) détermine un nouveau mode de consommation rapide et fonctionnel dans les véhicules automobiles ; l'environnement routier justifiant pleinement ce choix, notamment en raison - du transport de bouteilles usagées peu commode, - de l'exiguïté des véhicules, - du contexte général rendant malaisée la recharge manuelle de récipients, en particulier par mesure de sécurité, d'hygiène et aussi par manque de temps. Le remplissage manuel de l'appareil de chauffage ( l'aide de bouteilles2 nécessitant l'attention de l'usager, l'invention propose l'emploi de cartouches préconditionnees fermees par opercule perforable au moment du chargement ; cette technique permettant en outre - un stockage etanche des cartouches, - la suppression du décapsulage, - un chargement sûr et immédiat, et un remplissage automatique, - la réduction du mode d'emploi du préparateur au seul chargement de la cartou che et du gobelet. I1 est à noter que le chargement de la cartouche sur l'appareil devra s'accompagner d'une légère rotation de celle-ci, permettant ainsi un écoulement plus rapide de l'eau par élargissement des perforations. La commercialisation des cartouches se fera par packs de 6 unités à plat sous emballage plastique, ou selon une caractéristique de l'invention, gerbées pour former une bouteille modulaire "cassable" ou fractionnable par extraction (voir figure 5). Une coiffe protectrice en plastique placée sur le goulot de la cartouche supérieure evitera tout risque de perforation accidentelle pendant le stockage. Par ailleurs, des disques intercalaires en mousse ou en carton assureront la rigidité de l'ensemble. Le gobelet (Fig. 1C) en matière plastique ou en carton est de type standard ; le bord supérieur de celui-ci est arrondi par une moulure periphérique convexe, 16, permettant sa fixation par emboitage dans la bague souple de retenue, 14, de l'appareil. Deux genres de gobelets sont envisageables - gobelet nu : dans ce cas, l'usager utilise des sachets-doses (café, chocolat, lait, thé, sucre...) en papier qu'il vide dans le gobelet avant sa fixation à l'appareil, - gobelet préconditionné : le fond est pelliculé d'une matière gélatineuse soluble à l'eau chaude et renfermant la dose d'ingrédients, 17. Un choix de plusieurs contenances de cartouches avec leur gobelet équivalent sera proposé aux consommateurs (contenance simple - contenance double). La commande automatique de l'appareil, en particulier le chauffage de l'eau, est assuree par un dispositi-f électronique, 6, (transistor de puissance commande par un amplificateur de courant) couplé à une sonde détectrice d'eau, 8, composée de 2 électrodes isoles entre elles. L'immersion de celles-ci (consécutive au chargement d'une cartouche pleine sur l'appareil) va provoquer un courant de passage au travers de l'eau (liteau étant conductrice d'élec trichite). Les valeurs de résistance électrique de l'eau relevées entre les 2 électrodes de la sonde immergee se situent entre 15 et 20 kilohms, soit un courant moyen de 0,7 milliampères sous 12 volts. Un amplificateur de courant de gain 20 à 30 sera donc suffisant pour saturer le transistor de puissance qui commande le chauffage du thermo-plongeur, 10. Enfin, un signal sonore ou lumineux, 19, placé sur l'appareil, indique la mise en service du circuit de chauffage. Les caractéristiques électriques des composants constituant l'appareil seront modifiées si celui-ci n'est pas conçu pour être utilise en environnement mobile ; en particulier la résistance de chauffage qui sera alimentée par une tension alternative de 110 ou 220 volts suivant les pays, et commandée par un triac. L'eau ainsi chauffée est contrôlée par un thermostat,9, couplé à une electrovanne, 11, dont l'ouverture à la température choisie, va permettre le remplissage du gobelet situé en-dessous. L'ensemble de ce dispositif (thermostat et électrovanne) peut être remplacé, selon l'invention, par l'emploi de bouchons plastiques interchangeables (Fig. 4) après chaque usage. La retenue et l'écoulement de l'eau contenue dans l'appareil de chauffage dépendent des deux membranes thermo-solubles composant ces obturateurs amovibles éventuellement préconditionnés d'ingrédients, 1, (café, chocolat...). Par extension, l'emploi de cartouches préconditionnées et gerbées par emboîtage, peut egalement s'appliquer à la commercialisation de- "bouteilles multifruits" (selon la Fig. 5) assorties de plusieurs jus de fruits (jus d'orange + jus de pomme + jus de raisin + jus de tomate, etc...) d'une contenance de 25 cl (centilitres) chacune. Bien entendu, l'invention n'est nullement limite aux modes de réalisations décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont executées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. REVENDICATIONS 1. Dispositif preparateur de boissons chaudes destiné à équiper plus particulièrement (mais non exclusivement) des véhicules mobiles, caractérisé par l'emploi de récipients ou cartouches d'eau préconditionnés (Fig. 1A) permettant une recharge immédiate (en eau) de l'appareil de chauffage (Fig. 1B) doté par ailleurs d'une électrovanne, dont l'ouverture à la température voulue, déclenche le remplissage du gobelet (Fig. 1C) situé en-dessous. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cartouches en plastique contenant l'eau ou tous autres liquides, notamment constitués d'un assortiment de plusieurs jus de fruits (orange + pomme + raisin + tomate, etc...), sont commercialisées en étant gerbees par emboitage pour former une colonne de 5 à 6 unités de 25 centilitres environ chacune, ressemblant ainsi à une bouteille plastique d'eau minérale ou de jus de fruits. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérise en ce que les cartouches contenant l'eau à chauffer, de capacités appropriees aux gobelets, et fermées par un opercule (2) en feuille d'aluminium ou plastique colle sur le goulot, sont perforables au moment du chargement sur l'appareil. 4. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérise en ce que les cartouches contenant l'eau à chauffer sont fermées par un bouchon plastique interchangeable (Fig. 3) muni d'un opercule (2) en feuille d'aluminium ou plastique perforable au moment du chargement de la cartouche sur l'appareil. Dans ce cas, les cartouches sont réutilisables et conditionnées par l'usager lui -même. 5. Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 4, caractérise en ce que l'orifice de remplissage de l'appareil (3) comporte une grille protectrice de retenue (7) de debris éventuels de feuille d'aluminium ou de plastique 6. Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un disque obturateur mobile (20) placé sous la grille protectrice de retenue, empêche le remplissage de l'appareil en l'absence de cartouche; deux axes (21) montés sur ressorts en plastique assurant le mouvement d'ouverture de la soupape lors d'un changement. 7. Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des ergots perforateurs (5) sont disposés dans l'orifice de remplissaye de l'appareil, rendant ainsi automatiques et étanches les operations de perforation et de transvasement des cartouches préconditionnées, lors du chargement de celles-ci sur l'appareil. 8. Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les mises en service et arrêt automatiques du chauffage de l'eau sont assurées par un dispositif de commande électronique (6) utilisant une sonde (8) composée de deux electrodes détectant la résistance électrique de l'eau. 9. Dispositif selon ensemble des revendications 1 à 8,caractérisé en ce que le transvasement dans le gobelet, de l'eau chaude contenue dans l'appareil, est commande par l'ouverture d'une électrovanne (11) couplée à une sonde détectrice de temperature (9) (thermostat ou thermistance). 10. Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 8,caracterisé en ce que le transvasement dans le gobelet, de l'eau chaude contenue dans l'appareil, est commande par un robinet ou vanne a poussoir actionné par l'usager dès qu'un signal sonore ou lumineux lly autorise. 11. Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 8, caractérise en ce que le fond de l'appareil est obturé par un bouchon en plastique interchangeable (Fig. 4) (après chaque usage) forme de 2 membranes, thermo-solubles (2) en gélatine ou en polyéthylèneglycol (PEG) renfermant éventuellement une dose d'ingrédients solubles (1) tels que café, chocolat, lait, sucre... ; la retenue de l'eau chauffée dans l'appareil se faisant jusqu'à la rupture successive des 2 membranes. 12. Dispositif selon l'ensemble des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la portion de paroi de l'appareil qui fait saillie vers le bas à partir de son fond est constituée d'une bague souple (14), dotee d'une gorge interne de retenue, (15), destinee à recevoir la moulure convexe d'un gobelet (16) ; les 2 éléments (appareil-gobelet) coopérant ainsi par emboîtage.