Brevet FR2893244A1 — publié le 20070518

La présente invention concerne des procédés et un appareil pour la distribution de boissons dans un réceptacle comme un gobelet. Il est connu d'utiliser des machines de distribution de boissons dans lesquelles un liquide aqueux est déposé dans un réceptacle. Le réceptacle peut déjà contenir un ingrédient concentré. A titre d'exemple G.B.-A 2 402 386 décrit un système de distribution du type à gobelet dans lequel un gobelet renfermant une partie des ingrédients de boissons en poudre dans sa base est séparé d'une pile de tels gobelets, placé dans un poste de remplissage de gobelets et rempli avec de l'eau chaude pour former une boisson. Dans d'autres systèmes de distribution de boissons, le réceptacle peut être initialement vide et le système de distribution remplit le réceptacle avec de l'eau et un ingrédient de boisson soit séquentiellement soit simultanément. A titre d'exemple, la boisson peut être préparée à l'intérieur de la machine de distribution dans une chambre de mélange ou par injection de l'eau dans une capsule de concentré de boisson. La boisson s'écoule ensuite dans le réceptacle. Dans d'autres machines de distribution, un ou plusieurs composants de boisson et de l'eau sont déposés séparément dans un réceptacle, soit séquentiellement soit simultanément. Dans de nombreux systèmes comme ceux décrits ci-dessus, on a trouvé que lorsque la boisson est produite ou déposée dans le réceptacle, une certaine quantité de l'ingrédient de boisson concentré ou de la boisson mélangée peut être projetée hors du réceptacle et sur la machine de distribution ou l'environnement de la machine de distribution. Ceci peut conduire, au cours du temps, à une contamination sur le réceptacle ou autour du réceptacle et de la machine de distribution. Ceci peut également conduire à la production d'une boisson avec une concentration réduite d'ingrédient de boisson en raison de la perte d'ingrédient à partir du réceptacle. Ces problèmes sont accentués par les vitesses de remplissage élevées et l'utilisation de jets d'eau à vitesse élevée. WO-A-02/087400 décrit un système de distribution pour la préparation de boissons mousseuses comme un capuccino. Dans ce système, une dispersion aqueuse concentrée d'un ingrédient apte à mousser est déposée dans la base d'un gobelet et un jet à vitesse élevée d'eau est ensuite injecté dans la dispersion pour produire une mousse à l'intérieur du gobelet par le mélange à cisaillement élevé. U.S.-A- 4 388 338 décrit le remplissage d'un gobelet de boisson par l'intermédiaire d'une tête de distribution qui comprend un ajutage d'eau primaire, un jet d'eau secondaire pour "fouetter" la boisson dans le gobelet pour assurer un mélange adéquat et une pulvérisation d'eau ou moyen de douchage pour supprimer le moussage dans le gobelet. G.B.-A- 1 367 354 décrit un appareil de distribution de boisson dans lequel une tête de distribution de liquide est munie d'une pulvérisation en forme d'éventail, tournante pour supprimer le moussage sur la surface de la boisson. Dans un premier aspect, la présente invention fournit un procédé de remplissage d'un réceptacle ayant une base, au moins une paroi latérale, une région supérieure et une région inférieure, comprenant : (a) l'injection d'un flux d'un premier liquide dans le réceptacle et (b) l'injection d'une pulvérisation sensiblement conique d'un deuxième liquide dans une région supérieure du réceptacle pour former un rideau de liquide à l'intérieur du réceptacle pour limiter l'échappement des composants non aqueux à partir du réceptacle pendant ledit remplissage. Dans un deuxième aspect, la présente invention fournit un appareil de distribution de liquide comprenant un premier injecteur de liquide pour injecter un flux d'un premier liquide dans un réceptacle et un deuxième injecteur de liquide pour fournir une pulvérisation sensiblement conique du deuxième liquide à l'intérieur du réceptacle pour limiter l'échappement des composants non aqueux à partir du réceptacle pendant ledit remplissage. Avantageusement, l'appareil selon la présente invention est approprié pour réaliser le procédé selon le premier aspect de l'invention. Le rideau de liquide qui est, de préférence, un rideau d'eau retient les composants de boisson à l'intérieur du récipient en capturant et en entraînant les particules ou les gouttelettes projetées à partir de la boisson ou des concentrés dans le fond du récipient. De préférence, l'étape de pulvérisation est sensiblement simultanée avec au moins une période initiale de l'étape d'injection lorsque l'échappement des ingrédients concentrés à partir du fond du réceptacle est le plus probable. La pulvérisation peut être intermittente ou continue mais elle est, de préférence, continue au moins pour la partie initiale de l'étape d'injection. Le réceptacle comprend normalement une base et des parois latérales définissant un volume intérieur qui est ouvert au-dessus. De préférence, le réceptacle comprend un gobelet ou une tasse. Avantageusement, le réceptacle est un réceptacle en matériau thermoplastique qui est jetable. Le volume intérieur peut, de façon caractéristique, se situer dans la gamme d'environ 50 ml à environ 500 ml, par exemple d'environ 100 ml à environ 350 ml. Les réceptacles particulièrement appropriés sont les gobelets jetables utilisés pour les systèmes de distribution de boisson dans des gobelets comme les gobelets KLIX (RTM). Ces gobelets sont fournis avec un ingrédient particulaire solide dans la base du gobelet et sont donc enclins à une perte d'ingrédient pendant le remplissage. Les systèmes à gobelet ont des nervures saillantes dans le gobelet pour aider à l'empilage et à la séparation des gobelets de la pile. La boisson peut être n'importe quelle boisson chaude ou froide comprenant, par exemple, les infusions, comme le café ou le thé fraîchement préparé, le thé ou le café instantané, la soupe, le chocolat chaud, l'eau, les eaux aromatisées, les jus de fruits et les boissons gazeuses. Le réceptacle peut être muni d'un ingrédient de boisson concentré avant d'injecter le liquide dans le réceptacle. Dans un tel cas, le premier et/ou le deuxième liquide(s) se compose(nt), de préférence, essentiellement d'eau éventuellement mélangée avec de la vapeur d'eau. L'ingrédient est n'importe quelle substance acceptable du point de vue alimentaire. De préférence, l'ingrédient est un solide particulaire. De façon typique, l'ingrédient comprend une boisson partiellement ou complètement déshydratée comme du café. Le premier liquide et le deuxième liquide peuvent être identiques. En variante, les premier et deuxième liquides peuvent être différents l'un de l'autre. De préférence, le deuxième liquide est de l'eau car l'échappement de gouttelettes d'eau à partir de la pulvérisation ne provoquera pas de contamination de l'appareil près du réceptacle. Dans certains modes de réalisation, à titre d'exemple, pour les systèmes de distribution en gobelet, à la fois les premier et deuxième liquides sont de l'eau. En variante, le premier et/ou le deuxième liquide(s) peut/peuvent comporter une dispersion aqueuse d'un ou plusieurs ingrédients de boisson. A titre d'exemple, les liquides peuvent comporter un ou plusieurs composants choisis parmi les extraits de thé, les extraits de café, les extraits de chocolat, un succédané et un édulcorant. Dans ces modes de réalisation, le procédé peut comprendre, en outre, les étapes de fourniture d'une capsule contenant un ingrédient de boisson et d'injection d'au moins une partie des liquides dans le réceptacle au travers de la capsule. L'ingrédient de boisson comprend, de façon typique, du café broyé ou du thé en feuilles, de préférence selon une quantité appropriée pour élaborer un seul gobelet de boisson. La capsule est normalement jetable après une utilisation. La capsule peut comprendre des parois latérales définissant une région fermée contenant l'ingrédient de boisson. La pulvérisation peut comprendre une averse du deuxième liquide formant un rideau de liquide sensiblement continu au niveau de tout le réceptacle ou d'une partie du réceptacle. En variante, la pulvérisation peut être formée à partir d'une pluralité de jets fins ou de gouttelettes du deuxième liquide. Ceci signifie que la pulvérisation de liquide n'a pas besoin d'être continue à condition qu'elle réalise la prise et l'entraînement de la majorité des particules ou gouttelettes contenant les composants non aqueux qui ont tendance à être projetés hors du réceptacle. La pulvérisation de liquide est, de préférence, située sensiblement à l'intérieur du volume interne du réceptacle, avantageusement dans une région supérieure dudit volume interne afin qu'elle reste sensiblement au dessus du niveau du remplissage de liquide dans le réceptacle, au moins initialement. Il convient de remarquer que l'emplacement de la pulvérisation de liquide peut être déplacé pendant le remplissage afin de maintenir la pulvérisation au dessus du niveau du liquide dans le réceptacle. Il convient également de remarquer que la pulvérisation de liquide peut seulement être appliquée pour une partie initiale du procédé de remplissage de liquide lorsque le risque de pulvérisation des ingrédients de boisson concentrés ou en poudre à partir du réceptacle est le plus grand. La pulvérisation peut ensuite cessée pendant que le remplissage du réceptacle est terminé. La pulvérisation du deuxième liquide est sensiblement conique. Ceci 35 signifie qu'elle est essentiellement dirigée le long d'une surface de rotation s'étendant sensiblement à 360 autour d'un axe de cône et inclinée selon un angle par rapport à l'axe de cône. L'intérieur du cône est, par conséquent, essentiellement exempt du deuxième liquide pulvérisé. Il convient de remarquer que le trajet suivi par le deuxième liquide peut ne pas être linéaire en raison de l'effet de la gravité et, par conséquent, le mot "conique" dans ce contexte englobe les surfaces de rotation formées par les lignes courbes comme une parabole ainsi que les lignes droites ou les lignes courbes intermédiaires. L'angle moyen du deuxième liquide pulvérisé à l'axe de cône est avantageusement d'environ 30 à environ 80 , par exemple d'environ 45 à environ 60 . De préférence, au moins environ 50 %, plus particulièrement au moins environ 75 % et, mieux encore, pratiquement tout le deuxième liquide est dirigé sensiblement le long de ladite surface de rotation. Le deuxième liquide dans la pulvérisation conique est ainsi dirigé latéralement et vers le bas à partir d'une buse vers les parois latérales du réceptacle. Avantageusement, l'axe de cône est agencé selon un angle inférieur à environ 45 , de préférence inférieur à environ 30 par rapport à l'axe longitudinal du réceptacle et, mieux encore, l'axe de cône coïncide sensiblement avec l'axe longitudinal du réceptacle (c'est-à-dire la verticale dans la plupart des modes de réalisation). La buse est avantageusement située en un emplacement proche de l'axe longitudinal du réceptacle, par exemple dans une région radialement centrale du réceptacle. De façon caractéristique, le deuxième liquide formant la pulvérisation frappe la paroi latérale du réceptacle à une hauteur au-dessus du niveau de liquide dans le réceptacle de façon à capturer n'importe quel contenu ayant tendance à être projeté hors du réceptacle pendant son remplissage. Avantageusement, au moins environ 50 %, notamment au moins environ 75 % du deuxième liquide formant la pulvérisation frappe la paroi latérale du réceptacle à une hauteur au-dessus du niveau de liquide dans le réceptacle. De préférence, la pulvérisation conique forme un rideau de liquide conique sensiblement continu ou feuille s'étendant au niveau d'au moins une partie du réceptacle. Au moins une partie du liquide qui est injectée dans le réceptacle est dans le flux du premier liquide plutôt que dans la pulvérisation du deuxième liquide. Dans certains modes de réalisation, la majorité de l'eau utilisée pour former la boisson est injectée dans le réceptacle dans le premier flux de liquide et une minorité de ladite eau est injectée dans le réceptacle en tant que deuxième pulvérisation de liquide. La quantité du premier liquide dans le flux et du deuxième liquide dans la pulvérisation est, de préférence, ajustable indépendamment pour minimiser la quantité du deuxième liquide dans la pulvérisation et réduire le temps pris pour produire une boisson. Avantageusement, le premier liquide formant le jet et le deuxième liquide formant la pulvérisation peuvent traverser différentes parties de l'appareil de fabrication de boisson avant d'atteindre les sorties respectives. Dans un mode de réalisation de l'appareil selon la présente invention, les premier et deuxième injecteurs de liquide peuvent comporter un injecteur coaxial et une buse de pulvérisation. L'appareil peut, par exemple, comporter une paire de parois cylindriques coaxiales, la paroi intérieure ayant un rayon ri et la paroi extérieure ayant un rayon r2 définissant les canaux intérieur et extérieur respectifs. Le canal intérieur peut s'étendre davantage que le canal extérieur. A titre d'exemple, lorsque la buse comprend deux parois cylindriques coaxiales, la paroi intérieure peut s'étendre davantage que la paroi extérieure. Le deuxième liquide qui traverse le canal coaxial extérieur forme la pulvérisation et le premier liquide qui traverse le canal coaxial intérieur forme le flux. Les sorties des deux canaux sont agencées de sorte que le premier liquide traversant le premier canal forme un jet et le deuxième liquide traversant le canal extérieur soit dispersé afin de former la pulvérisation. L'injecteur et/ou la buse de pulvérisation peut/peuvent être formé(s) par moulage par injection d'un matériau thermoplastique. De préférence, les buses sont adaptés de façon démontable à l'appareil de fabrication de boisson pour permettre le remplacement ou le nettoyage des buses. Les buses peuvent être réalisés pour être jetables afin d'éviter les problèmes d'accumulation des saletés dans les buses ou de contamination par une utilisation prolongée. L'appareil selon la présente invention comprend normalement, en outre, un support de gobelet pour recevoir et positionner un réceptacle dans une position optimum pour le remplissage. Il convient de remarquer que les premières et/ou les deuxièmes sorties peuvent être mobiles verticalement pendant l'étape de remplissage pour optimiser le remplissage du réceptacle. Il convient de remarquer que les caractéristiques facultatives et/ou préférées décrites en liaison avec l'un quelconque des aspects ci-dessus de la présente invention peuvent également être présentes seules ou en combinaison avec l'une quelconque d'autres caractéristiques facultatives et/ou préférées dans les modes de réalisation selon n'importe quel autre aspect de l'invention. On décrit ci-après des modes de réalisation spécifiques de la présente invention à titre d'exemple, en référence au dessin annexé sur lequel : la figure 1 représente une vue en coupe transversale schématique d'un appareil selon un premier mode de réalisation de la présente invention. En se référant à la figure 1, l'appareil comprend un appareil de fabrication de boisson du type à distribution en gobelet comprenant une source d'eau chaude classique et une pompe (non représentée). La source d'eau chaude est reliée à l'ensemble d'ajutage 10 par l'intermédiaire de clapets de commande appropriés (non représentés). L'ensemble d'ajutage 10 comprend une paire de parois cylindriques coaxiales 20, 30, la paroi intérieure 20 ayant un rayon ri et la paroi extérieure 30 ayant un rayon r2. Un canal intérieur 25 est défini par la surface intérieure de la paroi intérieure 20. Un canal extérieur 35 est défini par la surface intérieure de la paroi extérieure 30 et une surface extérieure de la paroi intérieure 20. En utilisation, un réceptacle 40, par exemple un gobelet KLIX (RTM) renfermant un ingrédient de boisson concentré 45 est positionné sur un support de gobelet afin de recueillir l'eau éjectée de la buse 10. La paroi intérieure 20 de la buse 10 se prolonge davantage dans une direction coaxiale vers le réceptacle 40 que la paroi extérieure 30 de la buse 10. L'eau chaude est injectée dans le réceptacle 40 par l'intermédiaire à la fois des canaux intérieur et extérieur 25, 35 de la buse 10. Le liquide, qui est injecté dans le réceptacle 40 au travers du canal intérieur 25, forme un flux 50. Le liquide qui est injecté dans le réceptacle 40 au travers du canal extérieur 35 forme une pulvérisation 60 qui frappe la paroi latérale 42 du réceptacle 40 près de son ouverture 44. La pulvérisation 60 de liquide agit pour capturer et entraîner n'importe quel ingrédient de boisson concentré et/ou de boisson mélangée qui a tendance à être projeté hors du réceptacle 40. La pulvérisation 40 empêche ainsi la contamination de la machine et de la surface environnante et permet un remplissage plus rapide du gobelet. Le mode de réalisation ci-dessus a été décrit seulement à titre d'exemple. De nombreux autres modes de réalisation rentrent dans le cadre de la présente invention, comme cela apparaîtra à l'homme du métier. REVENDICATIONS 1. Procédé de remplissage d'un réceptacle ayant une base, au moins une paroi latérale, une région supérieure et une région inférieure, comprenant : (a) l'injection d'un flux d'un premier liquide dans le réceptacle et (b) l'injection d'une pulvérisation sensiblement conique d'un deuxième liquide dans une région supérieure du réceptacle pour former un rideau de liquide à l'intérieur du réceptacle pour limiter l'échappement des composants non aqueux à partir du réceptacle pendant ledit remplissage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième liquide se compose essentiellement d'eau. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un axe de cône de ladite pulvérisation conique coïncide sensiblement avec un axe longitudinal du réceptacle. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins environ 50 %, de préférence au moins environ 75 % du deuxième liquide formant la pulvérisation frappe la paroi latérale du réceptacle à une hauteur au dessus du niveau du liquide dans le réceptacle. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite étape de pulvérisation est mise en oeuvre simultanément avec au moins une partie initiale de ladite étape d'injection. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier et deuxième liquides sont injectés dans le réceptacle par l'intermédiaire de canaux coaxiaux, le premier liquide traversant le canal intérieur à une première sortie et le deuxième liquide traversant le canal extérieur par une buse de pulvérisation. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réceptacle renferme un ingrédient de boisson concentré avant ladite injection. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volume dudit premier liquide injecté dans le réceptacle est supérieur au volume dudit deuxième liquide introduit dans le réceptacle dans l'étape de pulvérisation. 9. Appareil de distribution de liquide comprenant un premier injecteur de liquide (20) pour injecter un flux d'un premier liquide dans un réceptacle (40) et un deuxième injecteur de liquide (30) pour fournir une pulvérisation sensiblement conique du deuxième liquide à l'intérieur du réceptacle (40) pour limiter l'échappement des composants non aqueux à partir du réceptacle (40) pendant ledit remplissage. 10. Appareil de distribution de liquide selon la revendication 9, caractérisé en ce que les premier et deuxième injecteurs de liquide (20, 30) comportent des canaux coaxiaux (25, 35).