Brevet FR2628963A1 — publié le 19890929

(i RÉPUBLIQUE FRAN AISE J N de publication 2 628 963 {l n'utiliser que pour les INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction) DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE N d'enregistrement national 88 03863 PARIS Int CI4: A 47 J 31/54, 31/36. - @DEMANDE DE BREVET D'INVENTION AI Date de dépôt: 24 mars 1988. ( Demandeur(s): S.E.I.B. SARL. - FR. Priorité ( Inventeur(s): Frédéric Bret; Raymond Perjès. _ Date de la mise à disposition du public de la demande: BOPI " Brevets " n 39 du 29 septembre 1989. _ Références à d'autres documents nationaux appa- rentés: rné Titulaire(s): Q Mandataire(s) Chaudière pour machine à café. (' La chaudière pour machine à café selon l'invention com- prend une chambre 12, d'axe vertical, formée entre un élément n supérieur fixe 14 et un élément inférieur mobile 16, ces deux éléments étant reliés de façon étanche par une membrane élastique 18 en forme de rondelle plate. L'arrivée de l'eau dans 42 _D la chambre 12 se fait par un tube 20 disposé selon l'axe de la.4: 0!' 4 chambre et le rappel de l'élément inférieur 16 en position haute est obtenu au moyen d'un ressort 30 également centré sur cet axe. Une telle chaudière peut être utilisée avantageuse- ' t ment dans une machine à café automatique. 4 "2T L 3' _ 4 DJNe743 UL> D Vente des fascicules à 'IMPRIMERIE NATIONALE. 27, rue de la Convention - 75732 PARIS CEDEX 15 L'invention concerne une chaudière destinée à équiper une machine à café, ainsi qu'une machine à café automatique comprenant une ou plusieurs chaudières de ce type. L'invention constitue plus précisément un perfectionnement à la chaudière décrite dans le document FR-A-2 544 184. Cf document décrit une chaudière pour machine à café automatique, comprenant une chambre d'axe vertical et dont la paroi inférieure mobile est reliée à la paroi supérieure fixe par O un soufflet. L'eau à chauffer est admise dans cette chambre par un tube d'alimentation vertical dont l'extrémité inférieure débouche en face d'une soupape logée dans la paroi inférieure mobile. Des ressorts entourant la chambre plaquent normalement S cette soupape contre l'extrémité du tube d'alimentation. L'eau est injectée dans le tube d'alimentation par une pompe, ce qui a pour effet de déplacer la paroi inférieure mobile de la chambre pour l'amener au contact d'un support mobile pourvu d'alvéoles dans lesquels sont placées les dosesde café. Le chauffage de l'eau dans la chambre augmente la pression et conduit à L'évacuation de l'eau chaude par un tube parallèle au tube d'alimentation et disposé selon l'axe de la chambre. Cette évacuation est contrôlée par une soupape située à ta base du tube d'évacuation de l'eau et qui ne s'ouvre que lorsqu'un certain seuil de pression est atteint. Une telle chaudière présente L'avantage de permettre l'automatisation complète de La machine à café. En effet, lorsque l'alimentation en eau cesse, la paroi inférieure n'est plus plaquée sur le plateau tournant portant le café, de sorte qu'une nouvelle dose de café peut âtre amenée en-dessous de la chaudière par un simple déplacement horizontal (rotation ou translation) du support mobile. La structure particulière de la chaudière décrite dans le document FR-A-2 544 184 a cependant l'inconvénient d'être dissymétrique. En effet, L'arrivée de l'eau sous pression en regard de la paroi inférieure mobile de la chambre s'effectue de façon décalée par rapport à l'axe vertical de cette dernière. De plus, le rappel de cette paroi inférieure mobile dans sa position haute de repos est obtenu au moyen de plusieurs ressorts placés à l'extérieur de la chambre, ce qui contribue également à accroître Y3D la dissymétrie. La conséquence de cette dissymétrie de structure est un risque de coincement de la paroi inférieure lors de son déplacement. De plus, cette chaudière connue utilise un soufflet souple pour relier la paroi inférieure mobile à la paroi a S supérieure fixe de la chambre. Il en résulte que la fiabilité de la chaudière n'est pas totalement satisfaisante. L'invention a précisément pour objet une chaudière pour machine à café automatique perfectionnée présentant notamment une fiabilité accrue grâce à une structure pratiquement symétrique et o à la suppression du soufflet utilisé dans le document FR-A-2 544 184. Selon l'invention, ce résultat est obtenu au moyen d'une chaudière pour machine à café automatique, comprenant: - une chambre à eau cylindrique et d'axe vertical, formée entre un élément supérieur fixe et un élément inférieur mobile entre une position haute de repos et une position basse de travail, dans laquelle cet élément inférieur mobile est en appui étanche contre un support mobile selon une direction horizontale et comprenant au moins un réceptacle apte à recevoir une dose de café moulu, - au moins un ressort de rappel interposé entre lesdits éléments pour déplacer l'élément inférieur mobile vers sa position haute de repos, - un tube d'alimentation en eau solidaire de l'élément supérieur fixe et plongeant dans ladite chambre, de façon à être en contact étanche avec un siège formé sur l'élément inférieur mobile, lorsque ce dernier est dans sa position haute de repos, - une conduite d'évacuation de l'eau solidaire de L'élément inférieur mobile et présentant une extrémité supérieure qui débouche-dans la chambre à eau et une extrémité inférieure qui débouche au-dessus du réceptacle porté par le plateau escamotable, et - une soupape tarée logée dans la conduite d'évacuation de l'eau, n'autorisant l'écoulement de cette dernière dans le réceptacle que lorsque la pression dans la chambre à eau dépasse un seuil donné, cette chaudière étant caractérisée en ce que le ressort de rappel ainsi que le tube d'alimentation en eau plongeant dans la chambre à eau sont centrés sur l'axe vertical de cette dernière et en ce que l'élément supérieur fixe et l'élément inférieur sont reliés de façon étanche par une membrane élastique en forme de rondelle plate. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la conduite d'évacuation de l'eau comprend un passage formé dans eD L'élément inférieur mobile, en-dessous du siège, selon l'axe de la chambre à eau, et un tube débouchant latéralement dans ledit passage et se prolongeant verticalement dans la chambre à eau jusqu'en haut de cette dernière. Selon le cas, le ressort de rappel peut être un ressort 2S S de traction logé dans le tube d'alimentation en eau ou un ressort de compression. L'invention a également pour objet une machine à café automatique comprenant au moins une chaudière du type défini précédemment, un convoyeur apte à déplacer pas à pas des ' récipients pouvant contenir un nombre _ de tasses, n étant un entier positif, entre un poste de chargement et un poste de déchargement de ces récipients, en passant par au moins u. poste d'identification et au moins un poste de remplissage, chaque poste d'identification comprenant au moins un détecteur dont le signal de sortie détermine le nombre _ de tasses contenues dans Le récipient, et chaque poste de remplissage comprenant un bec verseur alimenté en café par une chaudière, La machine comprenant de plus une centrale de commande sensible au signal de sortie du détecteur et commandant l'avance pas à pas du convoyeur et La mise e oeuvre de la chaudière selon n cycles successifs, lorsque le récipient occupant Le poste de remplissage contient n tasses. De préférence, cette machine à café comprend de plus un détecteur de niveau du café contenu dans le récipient occupant le Io, poste de remplissage. Un exemple de réalisation de L'invention va maintenant être décrit, à titre d'exemple nullement limitatif, en se référant aux dessins annexes dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe verticale d'une ih Z5 figure 1. On a représenté sur la figure 1 une chaudière 10 conforme à l'invention. Cette chaudière comprend une chambre de faible volume 12 délimitée entre un élément supérieur fixe 14 et un élément inférieur mobile 16. Ces éléments 14 et 16 sont disposés selon un axe vertical commun. Comme on le verra - ultérieurement, l'élément inférieur 16 peut se déplacer selon cet axe entre une pisition haute de repos et une position basse de travail. De façon plus précise, l'élément supérieur fixe 14 se compose d'un bol cylindrique renversé 14a, en t8le emboutie, prolongé vers le bas par une pièce cylindrique et de plus petit diamètre 14b, également en tôle emboutie. Cette pièce cylindrique 14b présente à son extrémité supérieure une collerette sur laquelle est sertie l'extrémité inférieure du bol 14a. Cette S liaison par sertissage sert également à pincer de façon étanche le bord périphérique extérieur d'une membrane élastique 18 en forme de rondelle plate. L'élément inférieur mobile 16 comprend quant à lui une pièce tubulaire massive 16a apte à coulisser à la manière d'un piston dans la partie tubulaire 14b de l'élément supérieur fixe. L'élément mobile 16 comprend de plus une coupelle 16b emboÂtée à force dans la pièce tubulaire 16a et dont le bord supérieur est rabattu afin de pincer le bord périphérique intérieur de le membrane élastique 18 contre la face supérieure plane de la pièce IS tubulaire 16a. Dans la disposition qui vient d'être décrite, la membrane 18 en forme de rondelle plate assure l'étanchéité de la chambre 12 à la jonction entre l'élément supérieur fixe 14 et l'élément inférieur mobile 16. Comme l'illustre bien la figure 1, 2o Lorsque l'élément inférieur mobile 16 est dans sa position basse, la partie centrale de la membrane 18 est en appui sur une partie tronconique de la collerette formée à l'extrémité supérieure de la pièce cylindrique 14b. Au contraire, lorsque L'élément 16 est dans sa position haute (figure 2), la membrane 18 est pratiquement plane. Cette disposition procure une fiabilité très accrue par rapport au soufflet souple assurant l'étanchéité selon La technique antérieure. Conformément à une autre caractéristique importante de L'invention, l'alimentation en eau de la chambre 12 s'effectue par un tube vertical 20 descendant dans la chambre12 et disposé selon L'axe de cette chambre. Ce tube 20 est relié à une pompe d'alimentation externe 76 (figure 3) par un tube 22 raccordé au tube 20 par un coude 24 traversant la paroi supérieure horizontale du bol renversé 14a. L'extrémité inférieure plane et horizontale 20a du tube vertical 20 constitue un siège de valve sur lequel est en appui étanche un joint annulaire 26, lorsque l'élément inférieur 16 est en position haute (figure 2). Ce joint 26 est fixé sur un bouchon 27 obturant l'extrémité supérieure d'un tube vertical 28. ô; L'extrémité inférieure ouverte du tube 28 est fixée sur une ouverture centrale ménagée dans le fond tronconique de la coupelle 16b, par exemple par soudure. Le tube vertical 28 est également disposé selon l'axe vertical de la chambre 12. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure O 1, le placage du joint 26 contre l'extrémité inférieure 20a du tube 20 est obtenu au moyen d'un ressort de traction 30 disposé à l'intérieur du tube 20, selon l'axe de celui-ci, et dont les extrémités sont fixées respectivement sur le coude 24 et sur le bouchon 27 obturant à son extrémité supérieure le tube 28. Ib En variante et comme l'illustre la figure 2, ce ressort de traction 30 peut être remplacé par un ressort de compression disposé autour du tube 28, selon l'axe de celui-ci, et comprimé entre un collet formé sur le bouchon 27 et une pièce d'appui 132 solidaire de l'élément supérieur fixe 14. Afin que l'eau contenue dans la chambre 12 puisse s'évacuer par le tube 28, un tube vertical 32 dont l'extrémité inférieure est coudée, est placé dans la chambre 12 et raccordé par cette extrémité inférieure coudée sur le tube 28. L'extrémité supérieure de ce tube 32 est située à proximité du haut de la chambre 12. En-dessous du fond tronconique de la coupelle 16b, La pièce tubulaire massive 16a supporte une grille de répartition 34 sur laquelle prend appui un ressort 36 plaquant un clapet conique 38 contre un siège de valve formé à la jonction de l'extrémité inférieure du tube 28 sur le fond de la coupelle 16b. La chaudière 10 conforme à l'invention comprend de plus, de façon classique, une résistance chauffante 40 dont les spires entourent les tubes 20 et 32 et qui traverse la paroi supérieure du bol renversé 14a. Un thermostat 42 est également 3b fixé dans la paroi du bol renversé 14a, de façon à contrôler la 262.8963 température de L'eau admise dans la chambre 12. La chaudière 10 qui vient d'être décrite est placée au- dessus d'un support 43 mobile dans un plan horizontal, tel qu'un plateau tournant ou une plaque à tiroir. Le support 43 est pourvu d'au moins un réceptacle constitué par un alvéole délimité par une bague 44 en matière semi-rigide. Comme on l'a décrit notamment dans Le document FR-A-2 544 184, Le support 43 permet de déplacer l'alvéole entre un poste 74 (figure 3) permettant de moudre et de tasser automatiquement une dose de café 46 dans cet LO alvéole et la position des figures 1 et 2, dans laquelle l'alvéole est aligné avec l'axe vertical de La chaudière. En dessous du support 43, la machine à café comprend une plaque horizontale 48 percée d'un passage 48a prolongé vers le bas par un bec verseur 48b, à la verticale de la chaudière. A LS son extrémité supérieure, le passage 48a est évasé de façon à déboucher sur un diamètre voisin des diamètres intérieurs de La pièce 16a et de la bague 44. Sur La face supérieure du plateau 48, le passage 48a porte une grille de filtration très fine 50. De préférence, le plateau 48 comprend des moyens de chauffage 51, OD par exemple électriques. Au repos, l'élément inférieur mobile 16 de la chaudière se trouve en position haute sous l'action du ressort 30 ou 130 (figure 2). Dans cette position, le joint 26 est plaqué de façon étanche contre L'extrémité inférieure 20a du tube d'alimentation 20. Ce clapet 38 est également plaqué contre son siège par le ressort 36. Une dose de café moulu 48 est chargée dans la bague 46 alors que celle-ci se trouve au droit du poste 74 (figure 3). Un déplacement du support 43 permet ensuite d'amener la bague 46 dans l'alignement de L'axe vertical de La chaudière, comme l'iLlustre la figure 2. La pompe 76 (figu..re 3) raccordée sur Le tube d'arrivée d'eau 22 injecte alors de L'eau sous pression par le tube d'alimentation 20. La pression de L'eau admise par Le tube 20 a 3E pour effet de déplacer légèrement vers le bas L'élément inférieur mobile 16, de sorte que l'eau est admise dans la chamre 12 par le passage ainsi formé entre l'extrémité inférieure du tube 20 et le joint 26. Simultanément, la résistance électrique 40 est alimentée de façon é chauffer l'eau admise dans la chambre 12. Comme on le voit sur la figure 1, la poussée de l'eau admise dans la chambre12 sur l'élément inférieur mobile 16 a pour effet de presser de façon étanche l'extrémité inférieure de la pièce tubulaire 16a contre la bague 44 en un matériau semi- rigide. Par réaction, cette bague est elle-même appliquée de façon étanche contre le plaque 48, Dans ces conditions, une étanchéité totale est obtenue entr2 la pièce 16a, la bague 4 4 et La pL aque 4 8 Lorsque la chambre 12 est remplie d'eau jusqu'à un niveau supérieur à celui de l'extrémité supérieure du tube 32 et lorsque la température de l'eau est suffisamment élevée, la pression régnant dans la chambre 12 écarte le clapet 38 de l'extrémité inférieure ou tube 28, en comprimant le ressort 36. L'eau chaude passe alors à travers la grille de répartition 34 et arrive sur la dose de café moulu 4 6 Le café ainsi formé s'écoule ensuite au travers de la grille de filtration 50 par le passage 48a, puis par le bec verseur 48b, dans la tasse ou le récipient à remplir. Lorsqu'une quantité d'eau correspondant à une tasse de café a été admise dans la chambre 12, la pompe 76 sur laquelle est raccordé le tube d'alimentation 22 s'arrête et ce tube 22 est mis à l'air libre par une électrovanne 78 (figure 3). L'élément inférieur mobile 16 revient alors automatiquement à sa position de repos sous l'action du ressort 30, de même que le clapet 38. Un nouveau cycle peut alors être initié, si nécessaire. La chaudière qui vient d'être décrite présente une fiabilité très accrue par rapport aux chaudières existantes. En effet, sa structure symétrique autour d'un axe vertical lui permet de supprimer pratiquement tout risque de coincement de l'élément inférieur mobile. De plus, l'utilisation d'une membrane déformable en forme de rondelle plate pour relier Les éléments fixe et mobile permet de supprimer le soufflet déformable utilisé antérieurement. En outre, il faut noter que la structure de cette chaudière est d'une grande simplicité puisque la presque totalité des pièces peuvent être réalisées sans usinage. Par ailleurs, sa conception lui. procure une grande insensibilité au phénomène d'entartrage. En particulier, les organes essentiels mis au contact de l'eau se trouvent protégés de l'entartrage. Comme on l'a déjà mentionné, la chaudière qui vient t d'être décrite est particulièrement bien adaptée à une machine à café automatique. Ainsi, comme on l'a représenté très schématiquement sur La figure 3, cette chaudière 10 peut être incorporée dans une machine à café automatique 60 dont les principales caractéristiques vont maintenant être décrites. Cette machine à café automatique 60 comprend tout d'abord un convoyeur 62 servant à déplacer sur une surface horizontale et selon une trajectoire rectiligne des récipients tels que des tasses simples TS, des tasses doubles TD, ou des 2o verseuses V. Ce convoyeur 60 déplace pas à pas ces différents récipients dans le sens de la flèche F, sous l'action d'un moteur 64. Le déplacement des récipients obtenu par le convoyeur 62 selon la flèche F permet de déplacer ces récipients entre un ou plusieurs postes de chargement ou de mise en place Pc et un ou plusieurs postes de déchargement Pd. Entre ces deux séries de postes, les récipients défilent successivement devant un ou plusieurs postes d'identification Pi et un ou plusieurs postes de remplissage Pr. 3 0' Sur La figure 3, qui représente pour simplifier une machine équipée d'un seul poste de remplissage Pr, on voit que ce poste comprend essentiellement La chaudière 10 prolongée vers le bas par Le bec verseur 48b du plateau 48. Un détecteur de niveau de café 66 peut également être prévu à ce poste. Chacun des postes d'identification Pi comprend quant à lui un ou plusieurs détecteurs 68 tels que des contacteurs permettant d'identifier la nature du récipient TS, TD ou V qui se trouve à ce poste et, par conséquent, le nombre n de tasses contenues dans ce récipient. Les informations fournies par ces détecteurs 66 sont transmises à une unité centrale de commande 70 qui reçoit par ailleurs les informations fournies par le détecteur de niveau 66. L'unité centrale de commande 70 commande selon des séquences programmées à volonté le moteur 64 d'avance du convoyeur t 0 62, le moteur 72 assurant le déplacement du support mobile 43, un poste (non représenté) d'évacuation du marc, le poste 74 de mise en place du café moulu dans la ou les bagues 44, ainsi que la pompe 76 et l'électrovalve 78 montées dans le tube d'arrivée d'eau 22 de la chaudière 10. IE Grâce à cette disposition, l'identification de la nature du récipient à remplir faite au niveau des postes Pi permet de déterminer le nombre de cycles successifs de mise en oeuvre de la chaudière 10 nécessaires pour le remplissage de ce récipient. Ainsi, la détection du passage d'une tasse simple TS conduit au remplissage de celle-ci par un cycle de mise en oeuvre unique de la chaudière 10, alors que la détection du passage d'une tasse double TD ou d'une verseuse V déclenche la mise en oeuvre de deux cycles successifs, ou plus dans le cas de la verseuse. Il apparait ainsi clairement que la chaudière 10 selon l'invention est particulièrement adaptée pour être utilisée dans une machine à café automatique, une telle machine pouvant bien entendu comprendre plusieurs chaudières dans le cas o cette machine est équipée de plusieurs postes de remplissage Pr. REVENDICATIONS 1. Chaudière pour machine à café automatique, comprenant: - une chambre à eau (12) cylindrique et d'axe vertical, formée entre un élément supérieur fixe (14) et un élément inférieur (16) mobile entre une position haute de repos et une position basse de travail, dans laquelle cet élément inférieur mobile est en appui étanche contre un support (43) mobile selon une direction horizontale et comprenant au moins un réceptacle (44) apte à recevoir une dose de café moulu (46), - au moins un ressort de rappel (30, 130) interposé entre lesdits éLéments pour déplacer l'élément inférieur mobile (16) vers sa position haute de repos, - un tube d'alimentation en eau (20) solidaire de l'élément supérieur fixe (14) et plongeant dans ladite chambre, de façon à être en contact étanche avec un siège (26) formé sur l'élément inférieur mobile, lorsque ce dernier est dans sa position haute de repos, - une conduite d'évacuation de l'eau (32, 28) solidaire de l'élément inférieur mobile (16) et présentant une extrémité supérieure qui débouche dans la chambre à eau (12) et une extrémité inférieure qui débouche au-dessus du réceptacle (44) porté par le plateau escamotable, et - une soupape tarée (38) logée dans la conduite d'évacuation de l'eau, n'autorisant l'écoulement de cette dernière dans le réceptacle que lorsque la pression dans La chambre à eau (12) dépasse un seuil donné, cette chaudière étant caractérisée en ce que le ressort de rappel (30, 130) ainsi que le tube d'aLimentation en eau (20) plongeant dans la chambre à eau (12) sont centrés sur l'axe vertical de 3 O cette dernière et en ce que l'élément supérieur fixe (14) et l'élément inférieur (16) sont reliés de façon étanche par une membrane élastique (18) en forme de rondelle plate. 2. Chaudière selon la revendication 1, caractérisée en ce que la conduite d'évacuation de l'eau comprend un passage (28) formé dans L'éLément inférieur mobile (16), en-dessous dudit siège selon l'axe de la chambre à eau (12), et un tube (32) débouchant latéralement dans ledit passage et se prolongeant verticalement dans la chambre à eau (12) jusqu'en haut de cette dernière. 3. Chaudière selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le ressort de rappel est un ressort de traction (30) logé dans le tube (20) d'alimentation en eau. 4. Chaudière selon L'une quelconque des revendicatioons 1 et 2, caractérisée en ce que le ressort de rappel est un ressort de compression (130) interposé entre un collet solidaire de l'élément inférieur mobile (16) et une pièce (132) solidaire I 5 de l'éLément supérieur fixe (14). - 5. Machine à café automatique, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une chaudière (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, un convoyeur (62) apte à déplacer pas à pas des récipients (TS, TD, V) pouvant contenir un 2 O nombre n de tasses, n étant un entier positif, entre un poste de chargement (Pc) et un poste de déchargement (Pd) de. ces récipients, en passant par au moins un poste d'identification (Pi) et au moins un poste de remplissage (Pr), chaque poste d'identification comprenant au moins un détecteur (68) dont le eg signal de sortie détermine le nombre _ de tasses contenues dans le récipient, et chaque poste de remplissage (Pr) comprenant un bec verseur (48b) alimenté en café par ure chaudière (10), la machine comprenant de plus une centrale de commande (70) sensible au signal de sortie du détecteur (68) et commandant l'avance pas à pas du convoyeur (62) et la mise en oeuvre de la chaudière (10) selon _ cycles successifs, lorsque le récipient occupant le poste de remplissage contient n tasses. 6. Machine à café selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend de plus un détecteur de 3 niveau (66) du café contenu dans le récipient occupant le poste de remplissage (Pr). ot 0%. H/2S9tt; oeSAI c"C o bt N FIG. 3 qGFg221 4A /''---_72 ' _ v y_.. 2, l P) _ __ '_____ 1 _ éLRC e.r c'u