Brevet FR2663216A1 — publié le 19911220

DISPOSITIF MECANIQUE PERFECTIONNE POUR EFFECTUER LE CYCLE DE TRAVAIL DANS UN APPAREIL AUTOMATIQUE DISTRIBUTEUR DE CAFE ET/OU D'AUTRES BOISSONS CHAUDES. La présente invention concerne un dispositif mécanique perfectionné apte à effectuer le cycle de travail dans un appareil automatique distributeur de café et/ou d'autres boissons chaudes. Le domaine des distributeurs automatiques auquel l'invention se rapporte, comprend essentiellement deux types, c'est-àdire un type qui est activé par un jeton, et l'autre simplement en appuyant sur un bouton. Dans les deux cas, la préparation effective ou brassage du café et des autres boissons est effectuée par un dispositif mécanique actionné par un petit moteur électrique muni de réducteur qui commande les opérations successives du cycle opérationnel, ctest-à-dire chargement de la poudre de café, thé, chocolat ; compression de la dose prélevée et son brassage avec de l'eau chaude refoulement de la boisson préparée ; expulsion des déchets de la chambre de mélange Dans la plupart des cas, le dispositif est muni d'un appareil d'activation à jetons, et ce mémoire - sans exclure la version à bouton - se rapporte particulièrement à cette version.Par conséquent, l'invention envisage que le mécanisme suivant l'invention soit intégré et directement relié mécaniquement à un dispositif à jetons perfectionné, ctest-à- dire simplifié en éliminant ltélectro-aimant usuel. L'ensemble est conçu dans le but de sa rationalisation structurale pour obtenir une meilleure fonctionnalité et une meilleure sûreté de fonctionnement avec moins d'opérations d'entretien. Les distributeurs automatiques de café express et boissons chaudes du commerce sont tous basés sur des mécanismes très compliqués, formés par des éléments mécaniques divers, appareils électriques et électroniques, le tout étant combiné pour remplir les fonctions désirées. Habituellement, le dispositif spécifiquement destiné à préparer la boisson chaude, actionné par un moto-réducteur, est pourvu sur son arbre principal de commande d'un ensemble de cames et contre-cames desquelles sont dérivés les mouvements nécessaires pour le cycle opératif qui commence avec la réception par gravité de la dose de poudre, qui est contrôlée par un capteur électrique.La chambre de mélange qui reçoit la dose est commandée en synchronisme par lesdites cames coopérantes avec des rainures de guidage linéaires, ou de toute façon non-anguleuses, formées sur les deux surfaces intérieures des joues qui constituent le chassis de support du mécanisme. Ce chassis soutient également des moyens de jonction au réservoir de l'eau chaude, et la chambre de mélange est pourvue à sa partie inférieure des moyens d'expulsion des résidus, lesdits moyens étant également commandés par des cames. La commande qui déclenche les opérations de préparation de la boisson, comme mentionné ci-dessus, est réalisée dans la plupart des cas par l'intermédiaire de la liaison électrique des organes de commande avec le mécanisme à jetons.Ce dernier est essentiellement muni d'un électro-aimant de fermeture et d'un ressort de rappel pour l'ouverture, ces organes permettant au jeton de s'arrêter à l'intérieur pour assurer l'activation d'un micro-interrupteur. On sait que les distributeurs automatiques de café et/ou de boissons chaudes utilisés actuellement, en raison de ces dispositifs électro-mécaniques compliqués, sont sujets à des dérèglements de fonctionnement qui non seulement nécessitent de nombreuses opérations d'entretien, mais qui entrainent aussi la distribution de boissons ayant un goût altéré ou pas assez chaudes. L'altération du polit provient du fait que, à cause du système de commande à cames ou par l'intermédiaire d'autres organes mécaniques sujets à l'usure, l'expulsion des résidus n'est pas effectuée complètement. Cela a pour conséquence , par exemple, que les résidus de poudre de café - en particulier si le café suivant est prélevé après quelques jours d'inactivité - s'altèrent ou même moisissent et ils influent négativement sur la poudre nouvelle reçue pour être utilisée. On a observé aussi que, après une certaine période sans prélèvement, le dispositif avec sa chambre de mélange se refroidit, et la température de l'eau chaude introduite s'abaisse alors, ce qui produit une boisson moins satisfaisante. Ces inconvénients et d'autres encore moins importants mais de toute façon nuisibles ont suggéré le développement de certaines solutions pour éliminer lesdits inconvénients, y compris ceux du mécanisme à jetons avec levier de retenue de la monnaie, actionné par un électro-aimant. Tenant compte de la technique connue et mentionnée précédemment, le but principal de la présente invention est de proposer la réalisation d'un dispositif mécanique pour distributeur automatique de café et/ou de boissons chaudes en général qui est essentiellement dépourvu de commande, de cames et de contre-cames, qui comprend une chambre de mélange avec une entrée supérieure d'eau chaude et un petit piston d'expulsion de déchets qui est actionné avec une course positive pour obtenir une expulsion sure et totale, qui comprend un élément de réchauffement du milieu et en particulier du corps de la chambre de mélange, et enfin de réaliser la liaison mécanique du mécanisme à jetons au moyen d'un excentrique sur l'arbre moteur et tige de transmission à un levier oscillant, éliminant ainsi ltélectro-aimant usuel de ralentissement de la chute de la monnaie ou jeton. Fondamentalement, le dispositif mécanique suivant la présente invention est un développement perfectionné et simplifié des dispositifs similaires déjà connus et mentionnés cidessus. Sur l'arbre principal de commande actionné par un moto-réducteur et portant l'arbre moteur avec sa bielle il nty a pas de cames de commande. La fonction de mouvoir opportunément et en synchronisme le corps de la chambre de mélange est remplie par des rainures latérales de guidage formées par une pluralité de parties déplacées angulairement. L'obtention d'une course de longueur invariable et prédéterminée pour l'expulsion totale des déchets de poudre est assurée par un petit piston avec tige, ressort de rappel et point fixe d'appui. L'ensemble est complété par des perfectionnements ultérieurs, tels que l'installation d'une résistance réchauffante pour le milieu intérieur du dispositif et en particulier pour le corps de la chambre de mélange, ou tels que le montage sur l'arbre moteur d'un excentrique pour commander mécaniquement le mécanisme à jetons au moyen d'une tige de transmission et d'un levier oscillan. Cet ensemble est réalisé en choisissant attentivement des organes non sujets à l'usure et, par conséquent, aptes à assurer un fonctionnement régulier et durable. Les dessins ci-annexés représentent schématiquement, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du dispositif selon l'invention. Dans les dessins La Fig.l est une vue latérale des organes mécaniques intérieurs du dispositif avec une des deux joues qui, montées parallèlement espacées, constituent le chassis dudit dispositif, ces organes mécaniques comprenant l'excentrique (qui est visible) monté sur l'arbre moteur avec sa tige pour commander mécaniquement le mécanisme à jetons, représenté à droite ; La Fig.2 est une vue à plus petite échelle de la première phase de travail correspondant au prélèvement par le corps de la chambre de mélange de la poudre de la boisson à travers la trémie ou goulotte de chargement ;; La Fig.3 représente la deuxième phase de travail, c'est-àdire le déplacement vers la gauche de la chambre de mélange et son soulèvement simultané de façon à effectuer le prélèvement d'eau chaude, le compactage de la poudre par le tampon opportunément prédisposé et le refoulement de la boisson La Fig.4 représente la troisième phase de travail, ctest-à- dire l'abaissement du corps de la chambre de mélange et le soulèvement simultané du petit piston d'expulsion des résidus, grâce à l'appui de la tige contre le point fixe de butée, avec compression simultanée du ressort à boudin de rappel monté sur ladite tige La fig.5 représente la quatrième phase de travail, ctest-à- dire l'oscillation de la chambre de mélange vers la droite pour l'expulsion complète des déchets de poudre, où le piston d'expulsion en position de soulèvement complet permet l'élimination totale des déchets par la coopération avec la spatule fixe La Fig.6 est une vue schématique en perspective de la boîte à jetons avec son mécanisme d'actionnement synchronisé à l'arbre moteur du dispositif La Fig.7 est une vue latérale du corps chambre de mélange avec couloir anguleux pour le déchargement des résidus. Comme montré en particulier en Fig.1, le dispositif selon l'invention est monté entre deux joues (1) une à droite et l'autre à gauche, la joue gauche n'étant pas représentée, afin de montrer les organes intérieurs. Lesdites joues sont espacées parallèlement pour former un robuste chassis de support pour la totalité du dispositif. Sur le côté intérieur de chaque joue sont formées les rainures de guidage, inférieure (2) et supérieure (3), pour le glissement du corps de chambre de mélange (4).Le guide supérieur (3), selon une des caractéristiques principales de l'invention, comprend quatre parties mécaniques déplacées angulairement, ce qui permet d'obtenir, sans autres organes mécaniques, le mouvement oscillatoire voulu de la chambre de mélange (4) dont le corps est muni à gauche d'une goulotte anguleuse pour décharger les déchets, et latéralement de tourillons supérieurs (6) destinés à glisser dans les rainures supérieures (3) des joues (1). Au sommet, le corps (4) est muni d'une tuyère d'enclenchement (7) apte à s'encastrer dans un embout avec soupape (8) du bloc supérieur à eau chaude (9) afin de prélever de l'eau chaude dans la phase visible en Fig.3.L'eau chaude arrive par un conduit approprié sur le fond de la chambre de mélange dans le corps (4), au dessous du piston d'expulsion (10) qui est muni, à sa partie inférieure, d'une tige (11) avec joint d'étanchéité (13), ladite tige saillant de la chambre et étant entourée par un ressort de rappel (12) retenu à l'extrémité libre par une rondelle avec broche (14). Le point d'appui de l'extrémité libre (1) de la tige (11) du piston d'expulsion (10) est indiqué en (15). On doit noter à ce propos que lesdits éléments doivent avoir des dimensions et positions telles que, dans la phase de la Fig.4, le piston d'expulsion (10) atteigne en fin de course le niveau supérieur du corps de la chambre de mélange (4) de façon à ce qu'il assure l'expulsion complète des déchets grâce à la coopération avec la spatule fixe (16).En ce qui concerne le corps de la chambre de mélange (4), on doit remarquer qu'il est muni à sa partie inférieure de rallongements avec tourillons latéraux de guidage (17) aptes à s'insérer et glisser dans les rainures inférieures de guidage (2) des joues (1). En outre, le mécanisme du dispositif comprend une bielle dédoublée (18) reliée auxdits rallongements inférieurs du corps (4) au moyen d'un goujon (19), et reliée à son autre extrémité à l'arbre moteur (20) qui est actionné par le moto-réducteur de commande (non représenté). Enfin, ledit bloc (9) à eau chaude est monté au sommet et comprend des conduits intérieurs de distribution d'eau chaude en entrée et de boisson en sortie, laquelle sera filtrée par la rallonge inférieure en tampon (21) qui est pourvue d'un filtre dont le fond comporte des micro-trous (22) et qui est destinée à comprimer les poudres et à filtrer la boisson. Le repère 23 désigne la trémie usuelle ou goulotte pour charger les poudres, cette opération étant contrôlée par une sonde appropriée. Le repère 24 désigne la résistance pour pré-chauffer l'intérieur du dispositif. Enfin, en ce qui concerne l'arbre moteur (20), on doit remarquer que sur son axe central, à l'extérieur de la joue (1), est monté l'excentrique (25) du mécanisme pour commander l'ouverture du passage de chute dans la boite à jetons (26). L'extrémité inférieure d'une petite tige de transmission (27) appuie par gravité sur le pourtour de l'excentrique (25). Sur le corps de la boite à jetons (26) pivote latéralement un petit levier (28) en "T" renversé dont une aile pivote sur la tige (27) et l'autre aile fait fonction d'obturateur du passage du jeton, ce passage étant ainsi contrôlé mécaniquement en synchronisme avec le dérou- lement du cycle de travail du dispositif de façon à éviter l'utilisation de dispositifs électromagnétiques et de ressorts d'éloignement. L'ensemble décrit ci-dessus et représenté est sujet à changements et modifications sans sortir du cadre fondamental de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif mécanique perfectionné apte à effectuer le cycle de travail dans un appareil distributeur automatique de café et/ou autres boissons chaudes, comprenant une chambre mobile de mélange (4), caractérisé en ce qu'il est monté entre deux joues (1) espacées et parallèles dont les faces intérieures en regard sont pourvues de rainures de guidage (2 et 3), soit un couple inférieur et un couple supérieur, ce dernier étant formé par plusieurs parties angu- lairement déplacées aptes à guider opportunément le corps de la chambre de mélange (4) pendant le mouvement alternatif vertical qui lui est donné par une bielle (18) reliée à l'arbre moteur (20) actionné par le moto-réducteur de commande de l'appareil distributeur, dans laquelle chambre de mélange (4) glisse axialement un petit piston d'expulsion (10) dont la tige (11) sort à la partie inférieure de ladite chambre et est disposé pour prendre appui contre un point fixe de butée (15) opportunément positionné, l'ensemble étant complété par un corps supérieur (9) pour le passage de l'eau chaude en entrée et de la boisson préparée en sortie, et par une trémie (23) pour charger la poudre de café ou d'autre espèce. 2. Dispositif mécanique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de la chambre de mélange (4) est pourvu, à sa partie supérieure, sur les deux côtés de tourillons saillants (6) aptes à s'engager et glisser dans lesdites rainures de guidage (2 et 3) dans les joues (1), et ledit corps est pourvu à sa partie inférieure de rallongements sur l'extrémité desquels sont disposés d'autres tourillons de guidage (17) saillant latéralement qui en outre forment le point de pivotement auquel est fixée l'extrémité supérieure de la bielle (18) qui actionne le corps de mélange. 3. Dispositif mécanique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le corps de la chambre de mélange (4) est muni à sa partie supérieure d'un couloir anguleux apte à convoyer la chute des résidus dans un récipient approprié. 4. Dispositifs mécanique suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la prise d'eau chaude (9) du corps de mélange est disposée verticalement en haut, et en ce que le corps supérieur de passage de l'eau chaude est muni sur le fond d'un embout de prise avec soupape (8). 5. Dispositif mécanique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige (11) du piston d'expulsion (10) est monté un ressort de rappel (12) dont une extrémité appuie contre la paroi extérieure de fond du corps de la chambre de mélange (4) et l'autre extrémité contre des moyens de butée tels qu'une rondelle (14), ladite tige (11) prenant appui au moment voulu sur un point fixe opportunément fixé aux joues (1) 6. Dispositif mécanique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans une position appropriée, c'est-à-dire sous le corps de la chambre de mélange (4) en position de repos, est disposé un élément de préchauffage (24) à résistance électrique qui est activé pendant le non-fonctionnement du distributeur automatique. 7. Dispositif mécanique selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend un mécanisme de contrôle synchrone de la boîte à jetons (26) formé par un excentrique (25) monté sur l'axe de son arbre moteur (20) , une petite tige de transmission (27) qui appuie sur un côté par gravité sur le pourtour dudit excentrique (25), et en ce que, sur l'autre côté, est opportunément fixé sur le corps de la boîte à jetons (26), un petit levier en "T" renversé (28) également fixé, de façon à pivoter sur le corps de la boîte à jetons (26) et commandé par ladite tige de transmission (27), ledit levier en "T" (28) servant d'obturateur de l'orifice de sortie du jeton au moyen de son aile libre