Brevet FR2901681A1 — publié le 20071207

La présente invention concerne un dispositif d'extraction d'une substance pour la production de boissons par infusion et en particulier de boissons au café à partir de mouture. L'invention s'appliquera particulièrement aux machines à café de type espresso utilisant des conditionnements de mouture de café du type cartouche ou capsule. Améliorer la praticité d'emploi des machines à café est un souci constant de tous les fabricants et ce plus particulièrement depuis l'apparition de io conditionnements jetables de mouture qui sont faciles à manipuler. Différents systèmes permettant d'opérer les phases d'introduction de la mouture, de fermeture de la chambre d'infusion, d'opération de la lixiviation, d'ouverture de la chambre d'infusion et de l'éjection de la mouture, ont déjà été proposés. 15 Le document FRA 2 849 760 présente dans ce cadre un dispositif et une machine pour l'extraction d'une substance pour la production de boissons comportant des chambres d'infusion aptes à être ouvertes et fermées par l'intermédiaire d'un système à levier monté en rotation par rapport au bâti de la machine de sorte à entraîner, suivant un autre axe de rotation, une partie 20 mobile de la chambre d'infusion. Un tel système d'actionnement donne globalement satisfaction mais il est apparu le besoin de l'améliorer notamment pour des applications à des conditionnements de café moulu de type cartouche ou capsule. La présente invention s'inscrit dans ce cadre et propose à cet effet un 25 dispositif d'extraction d'une substance pour la production de boisson par infusion associant une mobilité en rotation à une mobilité en translation d'une partie mobile de la chambre d'infusion relativement à une partie fixe. Le tout est combiné à un système d'entraînement à levier disposant d'une liaison du type pivot glissant entre le levier et la partie mobile avantageusement mais non 30 limitativement réalisé par l'intermédiaire d'un système d'axe pivotant et de trous oblongs. Un tel dispositif a l'avantage d'assurer un grand débattement vertical de la partie mobile pour accéder facilement à son volume intérieur permettant la réception de la mouture, par exemple conditionnée dans des capsules ou cartouches. Ce débattement vertical permet aussi un plus grand débattement angulaire de la partie mobile de sorte à la mettre dans une orientation angulaire favorable pour son extraction manuelle ou pour son éjection automatique. De par le mode d'entraînement de l'invention, l'ensemble de ces étapes s'effectue par un seul mouvement de l'utilisateur sur un levier, les moyens d'entraînement utilisés permettant l'enchaînement des phases de mobilité de la partie mobile de la chambre d'infusion. D'autres buts et avantages apparaîtront au cours de la description qui io suit qui présente un mode de réalisation préféré de l'invention non limitatif. Auparavant, il est rappelé que l'invention concerne un dispositif d'extraction d'une substance pour la production de boissons par infusion comportant : - une chambre d'infusion formée d'une partie fixe et d'une partie mobile 15 de sorte à ouvrir et fermer la chambre d'infusion, - un levier monté en rotation relativement à un axe (A) et apte à entraîner la partie mobile en rotation relativement à un axe (B) par l'intermédiaire d'une liaison du type pivot glissant entre le levier et la partie mobile, caractérisé par le fait que l'axe (B) de rotation de la partie mobile est 20 situé sur un élément monté en translation relativement à la partie fixe pour approcher ou éloigner la partie mobile de la partie fixe. Ce dispositif pourra se présenter suivant les variantes avantageuses mais non limitatives suivantes : - dispositif comportant des moyens élastiques de poussée de l'élément 25 monté en translation vers une position dans laquelle la partie mobile est éloignée de la partie fixe, - dispositif dans lequel l'élément monté en translation comprend une tige montée dans un logement de guidage, - dispositif dans lequel le logement de guidage est formé dans la face 30 arrière de la partie fixe, - dispositif dans lequel l'élément monté en translation comporte une partie longitudinale orientée suivant la direction de translation et une partie transversale sur laquelle est situé l'axe (B) de rotation de la partie mobile, - dispositif dans lequel la liaison du type pivot glissant est située entre l'axe (B) de rotation de la partie mobile et l'axe (A) de rotation du levier, - dispositif dans lequel la liaison du type pivot glissant comporte un trou oblong formé dans le levier coopérant avec un axe d'entraînement (C) sur lequel la partie mobile est montée en rotation, - dispositif dans lequel la face arrière de la partie fixe comporte une surface de butée pour limiter la rotation de la partie mobile, - dispositif dans lequel la partie mobile comporte au moins un réceptacle de conditionnement d'une substance à infuser et la base du réceptacle io comporte une ouverture permettant le passage d'un poussoir dans le volume du réceptacle pour amorcer l'extraction du conditionnement après usage, - dispositif dans lequel le poussoir est formé sur le levier de sorte à passer dans le volume du réceptacle en fin de rotation de la partie mobile, - dispositif dans lequel la partie fixe comporte un corps doté d'une tête 15 d'injection d'eau chaude dans un conditionnement de substance à infuser, la tête étant mobile et apte à s'appliquer ou à percer un embout formé sur le conditionnement et la surface inférieure du corps étant apte à s'appliquer sur la face supérieure du conditionnement autour de l'embout, - dispositif dans lequel le corps est entouré d'une couronne s'appliquant 20 élastiquement sur la face supérieure d'un réceptacle recevant un conditionnement dans la partie mobile, - dispositif dans lequel le débattement en rotation de la partie mobile est compris entre 45 et 90 . - dispositif dans lequel le débattement en rotation de la partie mobile est 25 supérieur à 90 . La présente invention concerne également une machine pour la fabrication de boissons incorporant un dispositif selon l'invention. Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention. Ils représentent seulement un mode de réalisation de 30 l'invention et permettront de la comprendre aisément. Les figures 1 à 3 montrent un exemple de dispositif de l'invention en vue de face en trois positions successives respectivement fermée, intermédiaire et ouverte. Les figures 4 à 6 illustrent le dispositif de l'invention suivant les lignes de coupe AA des figures 1 à 3 respectivement. La figure 7 est une vue en coupe de l'invention en position intermédiaire en phase de translation verticale. La figure 8 est une vue en perspective du dispositif ouvert. La figure 9 montre la coopération du dispositif d'extraction avec un conditionnement de café moulu en position fermée ; la figure 10 en est une vue de détail au niveau de la partie d'injection d'eau. La figure 11 illustre cette coopération en position ouverte et la figure 12 io en est une vue de détail. Le dispositif de l'invention est incorporé dans une machine convenant particulièrement pour la fabrication de boissons au café obtenues à partir d'infusion d'une substance du type mouture de café. A cet effet, le dispositif est rapporté sur le châssis 3 de la machine par tout moyen courant de sorte à 15 recevoir de l'eau chaude sous pression obtenue classiquement par l'intermédiaire d'une chaudière et d'une pompe. Le dispositif d'extraction ici présenté comporte une chambre d'infusion que l'on définit ici comme le volume apte à recevoir la mouture de café conditionnée ou non et au niveau duquel s'effectue la phase d'injection d'eau 20 chaude au travers de la mouture. Pour permettre l'admission, l'infusion et l'éjection de la mouture, la chambre d'infusion est réalisée dans une partie fixe 1 et dans une partie mobile 2. La partie mobile 2 permet d'opérer les phases successives de fonctionnement. 25 On notera que les figures annexées à la présente description se réfèrent à un mode de réalisation utilisant des conditionnements 6 de mouture de café. Dans la description qui suit, on se référera uniquement à cet exemple cependant non limitatif étant entendu que le dispositif peut également fonctionner avec de la mouture non emballée reçue dans une coupelle filtre 30 manipulable. Par ailleurs, l'exemple illustré comporte deux chambres d'infusion aptes à fonctionner avec deux conditionnements 6 simultanément ou séparément. Cet exemple n'est cependant pas limitatif et le dispositif de l'invention peut s'appliquer à un système utilisant un seul conditionnement 6. Dans le cas représenté aux figures 1 à 3, l'entraînement de la partie mobile 2 est opéré par l'intermédiaire d'un levier 20 doté d'une poignée 13 pour l'actionnement par l'opérateur ainsi que d'un système en étrier apte à encadrer la partie mobile 2. Le levier 20 est lui-même monté en rotation par rapport au châssis 3 de la machine autour d'un axe A. On voit plus précisément le mode d'entraînement de la partie mobile 2 aux figures 4 à 6. io A ces figures, on a représenté un axe B de rotation de la partie mobile 2 par rapport au châssis 3 et à la partie fixe 1. Parallèlement, une liaison pivot glissant est formée entre le levier 20 et la partie mobile 2 de sorte à produire l'entraînement. On entend par liaison du type pivot glissant une liaison cinématique permettant une rotation de la partie mobile autour d'un axe lui- 15 même apte à une translation relativement au levier 20. Dans le cas illustré, la liaison pivot glissant est réalisée par une paire de trous oblong 21 formés sur deux portions latérales du levier 20 en forme d'étrier de sorte à coopérer avec un axe C sur lequel la partie mobile 2 est montée en rotation. La figure 7 illustre précisément les trois mobilités en rotation du 20 dispositif de l'invention à savoir celle du levier 20 relativement à l'axe A, celle de la partie mobile 2 relativement à l'axe B et de la partie mobile 2 relativement à l'axe C. Selon l'invention, l'axe B est formé sur un élément translatif 9 monté en translation relativement à la partie fixe 1. 25 Cette mobilité en translation permet d'approcher ou d'éloigner la partie mobile 2 de la partie fixe 1. L'accostage des deux parties fixe 1 et mobile 2 s'effectue alors uniquement en translation ce qui est plus favorable à l'étanchéité et à l'absence de frottement entre les deux parties. En outre, la possibilité d'éloigner plus fortement la partie mobile de la partie fixe assure une 30 plus grande accessibilité à la partie mobile 2 en particulier en phase de chargement et de déchargement des conditionnements 6. A titre d'exemple préféré, on a représenté en particulier aux figures 4 à 7 un élément translatif 9 sous la forme d'une tige dotée d'une portion verticale et montée en translation dans un logement de guidage 10 à l'encontre d'un ressort 11 apte à rappeler par défaut la tige 9 en position éloignée relativement à la partie fixe 1. L'élément 9 comporte également avantageusement une partie longitudinale 22 s'étendant depuis la partie arrière de la partie fixe 1 vers la partie de façade sensiblement au niveau de la face inférieure de la partie mobile 2. C'est avantageusement à proximité de la partie longitudinale 22 qu'est positionné l'axe de rotation B. L'axe B est très légèrement décalé vers l'arrière par rapport à l'axe C io de sorte que la rotation du levier 20 génère, en phase finale, la rotation de la partie mobile 2. Le placement à proximité des axes B et C assure un grand débattement angulaire qui peut être soit compris entre 0 et 90 particulièrement si un déchargement manuel est souhaité soit de plus de 90 si on souhaite une éjection par gravité. 15 Toujours en référence aux figures 4 à 7, l'élément 9 et le logement de guidage 10 sont formés au niveau de la face arrière de la partie fixe 1. A ce niveau, une surface de butée 23 est apte à coopérer avec la partie mobile 2 de sorte à limiter son mouvement de rotation particulièrement en phase de remontée de la partie mobile 2 vers la partie fixe 1. 20 La partie mobile 2 comporte au moins un réceptacle 5 définissant un volume intérieur accueillant un conditionnement 6. Le réceptacle 5 comporte une ouverture dans sa partie inférieure pour constituer une zone d'évacuation 8 de boisson. La forme et les dimensions du réceptacle 5 sont adaptées aux formes 25 et dimensions des conditionnements 6 à recevoir. Pour faciliter l'extraction des conditionnements 6 en phase d'ouverture de la chambre d'infusion, le dispositif comporte, suivant un mode préféré de réalisation de l'invention, un poussoir 14 apte à s'introduire dans le volume intérieur du réceptacle 5 en fin de rotation de la partie mobile 2 de sorte à 30 s'appliquer à proximité de la partie inférieure du conditionnement 6 pour le soulever légèrement ou complètement en dehors du volume du réceptacle 5. Un exemple de poussoir 14 est donné en figure 11 en phase de déchargement du conditionnement 6. Dans le cas représenté, le poussoir 14 est formé sur le levier 20, sensiblement vers la face arrière du dispositif, le débattement angulaire de la partie mobile 2 étant choisi pour que le poussoir 14 s'introduise dans le volume intérieur du réceptacle 5 en fin de rotation. On a également illustré aux figures 9 à 12 un exemple de coopération entre le conditionnement 6 et la partie d'injection d'eau chaude du dispositif. Ainsi, en figure 9, le conditionnement 6 comporte un embout 4 par lequel est introduite l'eau chaude dans le conditionnement 6, avec ou sans percement préalable de l'embout 4. On a également illustré un corps d'injection io 17 dans lequel un trou central permet une mobilité en translation d'une tête d'injection apte à s'appliquer sur la face supérieure de l'embout 4, le corps d'injection 17 lui-même s'appliquant sur la face supérieure du conditionnement 6 situé autour de l'embout 4. Le conditionnement 6 est donc particulièrement bien immobilisé et l'étanchéité peut être réalisée par un joint par exemple 15 torique formé entre le corps 17 et une portion cylindrique de la surface latérale de l'embout 4. Par ailleurs, le corps 17 est entouré d'une couronne 18 apte à s'appliquer sur la face supérieure du réceptacle 5. La couronne 18 est mobile en translation verticale à l'encontre de moyens de rappel du type ressort 19. 20 Lorsque le dispositif est en position fermé, la configuration représentée à la figure 10 est atteinte. A ce stade, l'embout 4 opère la translation verticale de la tête d'injection 7 entraînant l'ouverture du circuit d'injection d'eau chaude passant dans la tête d'injection 7. Simultanément, le corps 17 s'applique autour de l'embout 4 de sorte à le maintenir et assurer l'étanchéité. La couronne 18 est 25 quant à elle en position rétractée du fait de l'appui du pourtour du réceptacle 5. La figure 11 montre une position ouverte du dispositif et la figure 12 illustre plus précisément la position de repos de la partie d'injection d'eau chaude du dispositif. Dans cette configuration, la tête d'injection 7 est déployée dans le corps 30 17 et plaquée contre celui-ci à l'encontre d'un ressort 16. Le passage d'eau chaude n'est plus possible dans cette configuration. Dans le même temps, la couronne 18 est également en position déployée. On explique ci-après un exemple de fonctionnement d'une machine incorporant le dispositif de l'invention. Dans une première étape, le levier 20 est positionné, par l'intermédiaire de la poignée 13, dans une configuration similaire à celle représentée par exemple à la figure 8 pour l'admission d'un ou plusieurs conditionnements 6 dans la partie mobile 2. Le débattement angulaire de la partie mobile 2 conjugué à la translation verticale assure une grande accessibilité de l'ouverture des réceptacles 5 pour l'introduction des conditionnements 6. L'opérateur exerce ensuite une rotation sur le levier 20 lequel pivote io relativement à l'axe A. Par l'intermédiaire de la liaison pivot glissant, la partie mobile 2 est amenée à pivoter relativement à l'axe B jusqu'à parvenir en position droite en application sur la surface de butée 23. Le mouvement de pivot exercé par l'utilisateur sur le levier 20 se 15 poursuivant, la partie mobile 2 entame alors, par l'intermédiaire de l'élément 9, un mouvement de translation verticale jusqu'à accoster la partie fixe 1. On atteint, via la position de la figure 5, la position de la figure 4. A ce stade, le circuit d'injection d'eau chaude a été ouvert par le déplacement de la tête 7 agissant tel un clapet dans le corps 17 tel que 20 représenté en figure 10. L'actionnement de la machine permet alors de produire l'entrée d'eau chaude dans le conditionnement 6. Eventuellement, l'embout 4 pourrait être préalablement percé par un organe adéquat formé sur la tête d'injection 7. La boisson est évacuée par l'intermédiaire de la zone 8. 25 L'opérateur peut alors produire une rotation inverse sur le levier 20 de sorte à amener la partie mobile 2 jusqu'à la position d'ouverture. Ce faisant, le levier 20 produit d'abord une descente de l'élément 9 correspondant à la position illustrée aux figures 2, 5 et 7. Le ressort 11 sera d'une raideur adaptée à faciliter cette étape de 30 descente. A titre préféré, le ressort 11 permet aussi de favoriser la translation en phase de descente de sorte à ne produire la rotation de la partie mobile 2 qu'en fin de course. Une fois la descente opérée, l'élément 9 vient en butée, par un épaulement 12 à l'extrémité du logement de guidage 10. La translation s'arrête et la mise en rotation de la partie mobile 2 autour de l'axe B se produit jusqu'à atteindre le débattement angulaire maximal orientant la partie mobile 2 vers la face avant de la machine pour permettre à l'opérateur d'accéder au conditionnement 6. Le poussoir 14 permet d'amorcer le déchargement du conditionnement 6 de sorte à faciliter la manipulation par l'opérateur. Dans une alternative, le débattement angulaire de la partie mobile 2 est tel que le conditionnement 6 est io déchargé par simple gravité. io REFERENCES 1. Partie fixe 2. Partie mobile 3. Châssis 4. Embout 5. Réceptacle 6. Conditionnement 7. Tête d'injection io 8. Zone d'évacuation de boisson 9. Elément monté en translation 10. Logement de guidage 11. Ressort 12. Epaulement 15 13. Poignée 14. Poussoir 15. Ouverture 16. Ressort 17. Corps d'injection 20 18. Couronne 19. Ressort 20. Levier 21. Trou oblong 22. Partie longitudinale 25 23. Surface de butée REVENDICATIONS 1. Dispositif d'extraction d'une substance pour la production de boissons par infusion comportant : - une chambre d'infusion formée d'une partie fixe (1) et d'une partie mobile (2) de sorte à ouvrir et fermer la chambre d'infusion, - un levier (20) monté en rotation relativement à un axe (A) et apte à entraîner la partie mobile (2) en rotation relativement à un axe (B) par l'intermédiaire d'une liaison du type pivot glissant entre le levier (20) et la partie io mobile (2), caractérisé par le fait que l'axe (B) de rotation de la partie mobile (2) est situé sur un élément monté en translation (9) relativement à la partie fixe (1) pour approcher ou éloigner la partie mobile (2) de la partie fixe (1). 15 2. Dispositif selon la revendication 1 comportant des moyens élastiques de poussée de l'élément monté en translation (9) vers une position dans laquelle la partie mobile (2) est éloignée de la partie fixe (1). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 dans lequel l'élément monté en translation (9) comprend une tige montée dans un logement de guidage (10). 20 4. Dispositif selon la revendication 3 dans lequel le logement de guidage (10) est formé dans la face arrière de la partie fixe (1). 5. Dispositif selon les revendications 1 à 4 dans lequel l'élément monté en translation (9) comporte une partie longitudinale (22) orientée suivant la direction de translation et une partie transversale sur laquelle est situé l'axe (B) 25 de rotation de la partie mobile (2). 6. Dispositif selon les revendications 1 à 5 dans lequel la liaison du type pivot glissant est située entre l'axe (B) de rotation de la partie mobile (2) et l'axe (A) de rotation du levier (20). 7. Dispositif selon les revendications 1 à 6 dans lequel la liaison du type 30 pivot glissant comporte un trou oblong (21) formé dans le levier (20) coopérant avec un axe d'entraînement (C) sur lequel la partie mobile (2) est montée en rotation. 8. Dispositif selon les revendications 1 à 7 dans lequel la face arrière de la partie fixe (1) comporte une surface de butée (23) pour limiter la rotation de la partie mobile (2). 9. Dispositif selon les revendications 1 à 8 dans lequel la partie mobile (2) comporte au moins un réceptacle (5) de conditionnement (6) d'une substance à infuser et que la base du réceptacle (5) comporte une ouverture permettant le passage d'un poussoir (14) dans le volume du réceptacle (5) pour amorcer l'extraction du conditionnement (6) après usage. 10. Dispositif selon la revendication 9 dans lequel le poussoir (14) est formé sur le levier (20) de sorte à passer dans le volume du réceptacle (5) en fin de rotation de la partie mobile (2). 11. Dispositif selon les revendications 1 à 10 dans lequel la partie fixe (1) comporte un corps doté d'une tête d'injection (7) d'eau chaude dans un conditionnement (6) de substance à infuser, la tête étant mobile pour ouvrir ou fermer le circuit d'injection d'eau chaude et apte à s'appliquer ou à percer un embout (4) formé sur le conditionnement (6) et la surface inférieure du corps étant apte à s'appliquer sur la face supérieure du conditionnement (6) autour de l'embout (4). 12. Dispositif selon la revendication 11 dans lequel le corps est entouré d'une couronne (18) s'appliquant élastiquement sur la face supérieure d'un réceptacle (5) recevant un conditionnement (6) dans la partie mobile (2). 13. Dispositif selon les revendications 1 à 12 dans lequel le débattement en rotation de la partie mobile (2) est compris entre 45 et 90 . 14. Dispositif selon les revendications 1 à 12 dans lequel le débattement en rotation de la partie mobile (2) est supérieur à 90 . 15. Machine pour la fabrication de boissons incorporant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 14.