Brevet FR2951229A1 — publié le 20110415

L'invention, se rapporte à un dispositif de mise sous pression d'une réserve d'air. Elle concerne plus précisément un dispositif installé dans un boîtier et contenant un compresseur à piston à mouvement alternatif coulissant dans un cylindre longitudinal et entraîné par un moyen de transformation de mouvement accouplé à l'arbre de sortie rotatif d'un moteur à carcasse oblongue. Il est connu de l'art antérieur, par exemple, illustré par le brevet us 3592244, de placer le groupe moteur selon une direction orthogonale à la direction longitudinale du piston. Une telle disposition, non seulement induit un encombrement important avec des pertes de volumes non négligeables, mais aussi engendre des contraintes mécaniques sur le moteur et notamment des vibrations orthogonales sur l'arbre de sortie de ce moteur. Ces contraintes entraînent une surcharge du palier de l'arbre, voire même une usure et induisent consécutivement des forces transversales sur le rotor qui après de nombreux cycles vont générer un jeu d'entrefer nuisible au rotor. Pour remédier à ces inconvénients, on utilise des moteurs de constructions robustes montés sur des consoles massives supportant le moyen de transformation de mouvement, le moteur et le compresseur. Ainsi, ces dispositifs de l'art antérieur occasionnent un coût élevé de fabrication dû au prix de revient d'une telle construction et choix du moteur. De plus, une telle construction reste encombrante et entraîne un dessin de boîtier assez massif. L'invention a donc pour but de pallier les inconvénients de l'art antérieur en réalisant un dispositif de mise sous pression de conception esthétique non encombrante et minimisant les problèmes techniques évoqués ci-dessus. Selon l'invention, ledit cylindre est agencé latéralement et longitudinalement à la carcasse de manière à former un ensemble compact occupant un volume minimal dans le boîtier. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, l'arbre de sortie du moteur et le cylindre sont agencés selon des directions parallèles. Ainsi notamment, grâce à cette disposition, non seulement on réduit considérablement l'encombrement, mais aussi on organise un système mécanique dont les contraintes et vibrations sont distribuées selon une direction principale parallèle au piston et au rotor. En outre, grâce à cette construction monobloc, on réalise un ensemble robuste, facile à installer dans un boîtier et d'un coût de fabrication plus faible car le moteur peut être de type classique économique. Un dispositif de mise sous pression de ce genre est particulièrement intéressant dans une mise en œuvre dans des boîtiers d' appareils électroménagers tels que, par exemple, des appareils de préparation d'infusions présentant un boîtier de forme tubulaire cylindrique dont un tronçon renferme un système d'extraction ; ledit système d'extraction comprenant une chambre d'infusion, un réservoir d'eau en relation , d'une part avec ladite chambre et, d'autre part avec la réserve d'air sous pression, ainsi qu'une goulotte de sortie de l'infusion. Cette réalisation autorise un dessin de boîtier procurant une esthétique sobre et minimale et susceptible d'être tenu à la main sans désagrément. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, prise à titre d'exemple non limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel la figure unique est une vue en coupe d'un dispositif de mise sous pression selon l'invention agencé dans un boîtier d'appareil. . En se référant à la figure unique, le dispositif de mise sous pression comprend un compresseur, désigné dans son ensemble par la référence 1, et est destiné à être agencé dans un boîtier 2.Ce compresseur est relié à une réserve R d'accumulation d'air sous pression qui peut être elle-même agencée dans le boîtier ou externe à ce boîtier.Préférentiellement, le boîtier 2 est de forme tubulaire cylindrique. Comme représenté, le compresseur 1 est du type à piston 4 à mouvement alternatif coulissant linéairement dans un cylindre longitudinal 5 et entraîné par un moyen 6 de transformation de mouvement rotatif en linéaire lié à l'arbre de sortie 7 d'un réducteur de vitesse 8 accouplé à l'arbre de sortie rotatif 10 d'un moteur électrique 9 à carcasse oblongue 9'.Ce moteur, de type standard, présente une carcasse tubulaire dont un flasque 11 formant palier est traversé par l'arbre 10. Selon l'invention, ledit cylindre 5 est agencé latéralement et longitudinalement à la carcasse 9' de manière à former un ensemble compact occupant un volume minimal dans le boîtier. Pour compléter cette compacité, le moyen 6 de transformation de mouvement, comprenant également un réducteur de vitesse 8, est agencé transversalement à l'ensemble compresseur-moteur. Dans la réalisation représentée, l'arbre de sortie 10 du moteur et le cylindre 5 sont agencés selon des directions 5 parallèles Y, X. Le réducteur de vitesse 8 est formé par deux pignons 16 et 17 agencés orthogonalement et le moyen 6 de transformation de mouvement est du type à plateau manivelle dont un maneton 18 est en prise avec une bielle 10 19 solidaire du piston 4. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, le compresseur 1, le moteur 9, le moyen 6 de transformation de mouvement et le réducteur de vitesse 8 sont montés sur une console unique 12. 15 Pour ce faire, la console 12 présente une forme générale en U dont la base comporte un premier berceau 13 de centrage du flasque 11 du moteur et un second berceau 14 de soutien du cylindre 5 , tandis que les branches du U comprennent respectivement un palier 7'et 7" pour 20 l'arbre de sortie 7 du réducteur 8. On remarquera que le pignon 16 jouxte le plateau manivelle avec seulement l'interposition du palier 7' offrant ainsi une plus grande compacité tout en réduisant les forces axiales sur l'arbre 7 puisque le dit pignon 16 25 et le pignon 17 forme un renvoi d'angle. On comprendra que grâce à cette construction, non seulement on réduit considérablement l'encombrement puisque le compresseur et le moteur sont latéralement adjacents, mais aussi on organise un système mécanique 30 dont les contraintes et vibrations sont distribuées selon une direction principale parallèle au piston et à l'arbre 10 du moteur. En outre, grâce à cette construction monobloc, on réalise un ensemble robuste, facile à installer dans un boîtier et d'un coût de fabrication plus faible car le moteur peut être de type classique économique. De préférence, de manière à permettre un calibrage précis de la chambre de compression, le cylindre 5 est maintenu en une extrémité 20 en appui dans son berceau 14 par deux tirants diamétralement opposés, représentés schématiquement par leur tête 21 en appui sur une culasse 22 de fermeture de l'extrémité opposée du cylindre 5, et qui viennent se visser sur la console 12. Ainsi en jouant sur la longueur du cylindre ou en interposant des cales dans le berceau, on ajuste, en fabrication la longueur de la chambre de compression et ainsi le volume résiduel au point mort haut. Selon une autre caractéristique de l'invention, la console 12 repose par les extrémités de ses branches sur un bâti 23 lui-même monté dans le boîtier 2 sur des amortisseurs 24 en caoutchouc. De construction symétrique, un bâti opposé 25 avec des amortisseurs 26 maintient l'autre flasque 27 du moteur dans le boîtier 2. Grâce à cette réalisation, on obtient un amortissement des énergies cinétiques liées aux mouvement des pièces du moyen de transformation 6 et du piston 4 et donc un affaiblissement notable des chocs ou vibrations et donc du bruit généré par les différentes pièces du dispositif de compression. Selon une variante non représentée, mais susceptible de mieux répondre en plus aux chocs provoqués lors de chutes éventuelles de l'appareil, caractérisé en ce que le dispositif de mise sous pression est agencé dans un manchon formant matelas isolant phonique et anti- vibrations disposé entre l'ensemble compresseur-moteur et la paroi interne du boîtier. Un autre avantage lié à cette réalisation en une seule structure est la simplicité de montage et d'assemblage des pièces qui va générer, notamment dans une fabrication en grande série, un faible coût de fabrication. Une application particulièrement intéressante concerne l'intégration d'un tel dispositif selon l'invention dans un appareil de préparation d'infusion tel qu'une cafetière, représentée schématiquement sur la figure, et comportant le boîtier tubulaire cylindrique 2 dont un tronçon 28 renferme un système d'extraction. Ce système d'extraction comprenant une chambre d'infusion 29, un réservoir d'eau 30 en relation , d'une part avec ladite chambre et, d'autre part avec la réserve R d'air sous pression qui peut être amenée par exemple à au-moins 16 bars, ainsi qu'une goulotte 31 de sortie de l'infusion. La dite réserve d'air ou ledit réservoir d'eau ayant un organe de commande de l'écoulement de l'infusion par ladite goulotte. En outre le dispositif de mise sous pression comprend un système de commande de la mise en fonctionnement du moteur comprenant un interrupteur de mise en marche et un moyen de temporisation pour ajuster la pression nécessaire dans la réserve d'air afin de procurer une ou plusieurs extractions complètes de l'infusion. Grâce au faible encombrement du dispositif de mise sous pression, et à cet arrangement linéaire de ce dispositif et du système d'extraction, on réalise un boîtier esthétique, simple à fabriquer et présentant un diamètre compatible pour une prise en main dudit boîtier offrant ainsi une ergonomie appréciable. REVENDICATIONS1.Dispositif de mise sous pression d'une réserve d'air(R) installé dans un boîtier(2)et contenant un compresseur (1) à piston (4) à mouvement alternatif coulissant dans un cylindre (5)longitudinal et entraîné par un moyen (6) de transformation de mouvement accouplé à l'arbre de sortie rotatif (10) d'un moteur (9) à carcasse oblongue (9'), caractérisé en ce que ledit cylindre (5)est agencé latéralement et longitudinalement à la carcasse (9')de manière à former un ensemble compact occupant un volume minimal dans le boîtier. 2.Dispositif de mise sous pression selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen (6) de transformation de mouvement, comprenant également un réducteur de vitesse (8), est agencé transversalement à l'ensemble compresseur-moteur. 3. Dispositif de mise sous pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre de sortie(10) du moteur et le cylindre (5) sont agencés selon des directions parallèles. 4.Dispositif de mise sous pression selon la revendication 3, caractérisé en ce que le réducteur de vitesse (8) est formé par deux pignons (16 et 17) agencés orthogonalement et le moyen (6) de transformation de mouvement est du type à plateau manivelle dont un maneton (18) est en prise avec une bielle (19) solidaire du piston (4). 5. Dispositif de mise sous pression selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le compresseur (1), le moteur (9), le moyen (6)de transformation de mouvement et le réducteur de vitesse (8) sont montés sur une console unique (12) . 6.Dispositif de mise sous pression selon la revendication 5, caractérisé en ce que la console (12) présente une forme générale en U dont la base comporte un premier berceau (13) de centrage d'un flasque (11) du moteur et un second berceau (14) de soutien du cylindre (5), tandis que les branches du U comprennent respectivement un palier(7',7") pour l'arbre de sortie (7) du réducteur(8). 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le cylindre (5) est maintenu en une extrémité {20) en appui dans son berceau par deux tirants (21) diamétralement opposés et qui viennent en appui sur une culasse (22) de fermeture de l'extrémité opposée du cylindre. 8. Dispositif de mise sous pression selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la console (12 )repose par les extrémités de ses branches sur un bâti (23) lui-même monté dans le boîtier (2) sur des amortisseurs (24). 9.Dispositif de mise sous pression selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu'il est agencé dans un manchon formant matelas isolant phonique et anti-vibrations disposé entre l'ensemble compresseur- moteur et la paroi interne du boîtier. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est destiné à être monté dans un appareil de préparation d'infusion présentant un boîtier(2) de forme tubulaire cylindrique dont un tronçon (28) renferme un système d'extraction ; ledit système d'extraction comprenant une chambre d'infusion (29), un réservoir d'eau (30) en relation ,d'une part avec ladite chambre et, d'autre part avec la réserve (R) d'air sous pression, ainsi qu'une goulotte (31) de sortie de l'infusion. 11.Dispositif de mise sous pression selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un système de commande de la mise en fonctionnement du moteur comprenant un interrupteur de mise en marche et un moyen de temporisation.