Brevet FR3025413A1 — publié le 20160311

B.14821 DISPOSITIF DE DISTRIBUTION DE PRODUITS SOLUBLES ET MACHINE A CAFE COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF La présente invention se rapporte au domaine technique général des appareils de production de boissons à base de produits solubles, notamment du café ou du lait, en particulier des machines à café. Il est connu du document W08912416 de réaliser un dispositif de distribution de produits solubles destinés à être mélangés avec de l'eau chaude dans une chambre de mélange pour former une boisson, ledit dispositif comportant un réservoir de produit soluble et un organe doseur comprenant une cavité munie d'une ouverture supérieure et d'une ouverture inférieure, ledit organe doseur étant mobile entre une première position de remplissage dans laquelle l'ouverture supérieure est agencée en vis-à-vis d'une ouverture du réservoir et une deuxième position de distribution dans laquelle l'ouverture inférieure est agencée au-dessus d'un orifice disposé dans une partie supérieure de la chambre de mélange. Lors de d'injection de l'eau chaude dans la chambre de mélange contenant le produit soluble, il se crée un dégagement de vapeur qui va se propager et se condenser dans tout le dispositif de distribution de produits solubles. Ainsi des particules de produits solubles présentes dans les jeux entre les pièces en mouvement vont être hydratées pour constituer une pâte collante qui va augmenter l'effort de manoeuvre de l'organe doseur. En séchant la pâte collante peut bloquer le mouvement de l'organe doseur. Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de distribution de produits solubles ainsi qu'une machine à café mettant en oeuvre ce dispositif qui présente une conception simple et fiable dans le temps. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de distribution de produits solubles ainsi qu'une machine à café mettant en oeuvre ce dispositif qui présente une conception qui soit économique à mettre en oeuvre. 3025413 2 Ces buts sont atteints avec un dispositif de distribution de produits solubles destinés à être mélangés avec de l'eau chaude dans une chambre de mélange pour former une boisson, ledit dispositif comportant un réservoir de produit soluble et un organe doseur comprenant une cavité munie d'une ouverture supérieure et 5 d'une ouverture inférieure, ledit organe doseur étant mobile entre une première position de remplissage dans laquelle l'ouverture supérieure est agencée en vis-à-vis d'une ouverture du réservoir et une deuxième position de distribution dans laquelle l'ouverture inférieure est agencée au-dessus d'un orifice disposé dans une partie supérieure de la chambre de mélange, caractérisé en ce qu'il comporte 10 un tube de transfert agencé entre l'ouverture inférieure et l'orifice de la chambre de mélange pour guider le produit soluble de la cavité de l'organe doseur vers la chambre de mélange lorsque l'organe doseur est dans la deuxième position de distribution, le tube de transfert ne se trouvant plus en regard de l'orifice de la chambre de mélange lorsque l'organe doseur est dans la première position de 15 remplissage. Ainsi l'organe doseur se trouve déporté de la partie supérieure de la chambre de mélange d'une distance égale à la hauteur du tube pour créer un espace de fuite de la vapeur. Lors de d'injection de l'eau chaude dans la chambre de 20 mélange contenant le produit soluble, le tube de transfert est décalé pour ne plus être en regard de l'orifice de la chambre de mélange et l'espace de fuite de la vapeur permet de limiter de manière importante la quantité de vapeur atteignant le dispositif de distribution. 25 De manière préférée, la hauteur du tube est supérieure à 10 millimètres, et de manière encore plus préférée supérieure à 20 millimètres. Lors du transfert de produit soluble de l'organe doseur vers la chambre de mélange, le tube de transfert garantit un transfert sans fuite du produit qui pourrait 30 polluer le dispositif. Avantageusement, l'organe doseur et le tube de transfert sont liés mécaniquement. 3025413 3 Cette disposition permet d'obtenir un système mécanique simple, l'organe doseur et le tube de transfert formant une seule partie à entrainer pour réaliser le transfert d'une dose de produit soluble. De préférence, l'organe doseur est agencé entre une plaque supérieure solidaire du réservoir, comprenant une ouverture disposée en vis-à-vis de l'ouverture du réservoir, et une plaque inférieure comprenant une ouverture disposée à l'aplomb de l'orifice de la chambre de mélange. Cette disposition permet de maintenir une dose de produit soluble dans la cavité de l'organe doseur lors du mouvement de transfert de l'organe doseur de la première position de remplissage vers la deuxième position de distribution. 15 Avantageusement, l'organe doseur est mobile dans une position intermédiaire entre la première position et la deuxième position dans laquelle l'ouverture supérieure de l'organe doseur est obturée par la plaque supérieure et dans laquelle l'ouverture inférieure est obturée par la plaque inférieure. 20 Ainsi, dans cette position intermédiaire de l'organe doseur, la dose de produit soluble est isolée dans la cavité lors du mouvement de transfert de l'organe doseur de la première position de remplissage vers la deuxième position de distribution. Il ne peut y avoir un début de distribution du produit soluble créant un espace dans la cavité qui serait compensé par une arrivée de produit soluble 25 du réservoir. Avantageusement, le dispositif comporte un obturateur agencé au-dessus de l'orifice de la chambre de mélange pour fermer ledit orifice lorsque l'organe doseur est dans la première position de remplissage, l'obturateur ne se trouvant 30 plus en regard de l'orifice de la chambre de mélange lorsque l'organe doseur est dans la deuxième position de distribution. 5 10 Ainsi, lorsque l'eau chaude est injectée dans la chambre de mélange contenant le 3025413 4 produit soluble en générant de la vapeur, l'obturateur ferme l'orifice de la chambre de mélange pour empêcher la vapeur de s'échapper vers le dispositif de distribution. 5 De préférence, l'organe doseur, le tube de transfert et l'obturateur sont liés mécaniquement. Cette disposition permet d'obtenir un système mécanique simple, l'organe doseur, le tube de transfert et l'obturateur formant une seule partie à entrainer 10 pour réaliser le transfert d'une dose de produit soluble. Avantageusement, l'organe doseur, le tube de transfert et l'obturateur sont mobiles en rotation autour d'un axe A. 15 La mise en oeuvre d'un mouvement de rotation des différentes pièces permet d'obtenir un système mécanique simple, compact et économique à réaliser. De préférence, l'organe doseur, le tube de transfert et l'obturateur sont entrainés de la première position de remplissage à la deuxième position de 20 distribution par des moyens de manoeuvre comportant un levier déplacé manuellement et l'organe doseur, le tube de transfert et l'obturateur sont entrainés de la deuxième position de distribution à la première position de remplissage par des moyens de rappel comportant, notamment, un ressort de rappel. 25 Une telle solution comportant une phase manuelle de manoeuvre pour le transfert d'une dose de produit soluble et une phase de retour automatique permet de réaliser un dispositif de distribution simple et très économique à mettre en oeuvre. 30 Avantageusement, l'obturateur comporte des moyens de maintien en pression dudit obturateur sur la partie supérieure de la chambre de mélange lorsque l'organe doseur est dans la première position pour fermer l'orifice de manière 3025413 5 étanche à la vapeur. Cette disposition permet d'éviter toute fuite de la vapeur vers le dispositif de distribution lors de d'injection de l'eau chaude dans la chambre de mélange 5 contenant le produit soluble qui est le moment où la vapeur est générée. De manière avantageuse, les moyens de maintien en pression comportent un ressort. 10 De préférence, l'obturateur et le tube de transfert sont disposés sur un disque agencé sous la plaque inférieure. Avantageusement, le disque, la plaque inférieure et l'organe doseur sont mobiles respectivement le long de l'axe A. De préférence, le dispositif comporte des moyens de mise en pression selon l'axe A de l'organe doseur sur la plaque supérieure, de la plaque inférieure sur l'organe doseur et du disque sur la plaque inférieure, lesdits moyens de mise en pression comportant notamment un ressort. Cette disposition permet de rattraper les jeux de fonctionnement entre les différentes pièces en mouvement du dispositif de distribution et, ainsi, de limiter les espaces dans lesquelles le produit soluble pourrait fuir. 25 Avantageusement, l'organe doseur est en appui sur la plaque supérieure suivant une zone de contact linéaire, et/ou la plaque inférieure est en appui sur l'organe doseur suivant une zone de contact linéaire et/ou le disque est en appui sur la plaque inférieure suivant une zone de contact linéaire. 30 Cette disposition permet de limiter les surfaces de contact entres les différentes pièces en mouvement et ainsi de diminuer les efforts de manoeuvre. De plus, une zone de contact linéaire agit comme un racleur pour décoller d'éventuelles particules de produit soluble qui pourraient adhérer aux différentes pièces en 15 20 3025413 6 mouvement. L'invention concerne également une machine à café comportant un dispositif de distribution de produits solubles tel que précédemment décrit. 5 L'invention sera mieux comprise à l'étude des modes de réalisation pris à titre nullement limitatif et illustrés dans les figures annexées dans lesquelles : La figure 1 illustre une vue de coté en perspective d'une machine à café comportant un dispositif de distribution de produits solubles selon un 10 mode particulier de réalisation de l'invention. La figure 2 illustre une vue suivant le plan de coupe II de la machine à café illustrée sur la figure 1, l'organe doseur du dispositif de distribution étant dans la deuxième position de distribution. La figure 3 illustre une vue en perspective du dispositif de distribution de 15 la machine à café illustrée sur la figure 1, l'organe doseur du dispositif de distribution étant dans la deuxième position de distribution. La figure 4 illustre une vue en perspective du dispositif de distribution de la machine à café illustrée sur la figure 1, l'organe doseur du dispositif de distribution étant dans la première position de remplissage. 20 La figure 5 illustre une vue en perspective éclatée du dispositif de distribution illustré sur la figure 4. La figure 6 illustre une vue suivant le plan de coupe VI-VI du dispositif de distribution illustré sur la figure 5. 25 Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 et 2, l'appareil de production de boissons à base de produits solubles est une machine à café 1. La machine à café 1 comporte un réservoir 2 destiné à recevoir de l'eau froide et une chaudière 3 bitube permettant de produire de l'eau chaude pour alimenter une chambre de mélange 4. La machine à café 1 comporte un 30 dispositif 20 de distribution de produits solubles agencé au-dessus de la chambre de mélange 4 et destiné à distribuer une dose de produit soluble dans la chambre de mélange 4. La dose de produit soluble mélangée avec de l'eau chaude permet de réaliser une boisson chaude, notamment un café, qui est 3 0 2 5 4 1 3 7 distribuée par un orifice de sortie 5 de la chambre de mélange 4 agencé au dessus d'un repose-tasse 9 recevant un récipient (non illustré sur les figures). La machine à café 1 comporte une pompe 10 qui permet le transfert de l'eau contenue dans le réservoir 2 tout d'abord dans la chaudière 3, puis une fois 5 chauffée, dans la chambre de mélange 4. La chambre de mélange 4 comporte une partie supérieure 6 munie d'un orifice 7 d'introduction de la dose de produit soluble et d'un système d'éjection d'eau (non illustré sur les figures) qui est configuré pour produire une pluralité de fins jets d'eau. Cela permet d'impacter le produit soluble de manière homogène et de favoriser la solubilisation dudit 10 produit. Le principe de fonctionnement d'une telle chambre de mélange est décrit dans le document FR2992842. Conformément aux figures 2 à 6, le dispositif 20 de distribution comporte un organe doseur 21 et un réservoir 15 permettant de recevoir le produit soluble. 15 L'organe doseur 21 présente une cavité 22 de forme tubulaire et de section transversale sensiblement ovoïde. La cavité 22 comporte une ouverture supérieure 23 et une ouverture inférieure 24. L'organe doseur 21 est montée mobile en rotation autour d'un axe A vertical. Le réservoir 15 comprend une ouverture 16 qui coopère avec l'ouverture supérieure 23 pour remplir l'organe 20 doseur 21 lorsque l'organe doseur 21 est dans une première position de remplissage. L'organe doseur 21 est agencé entre une plaque supérieure 45 et une plaque inférieure 40. La plaque supérieure 45 comprend une ouverture 46 coopérant avec l'ouverture 16 du réservoir pour permettre le passage du produit soluble du réservoir 15 à la cavité 22. La plaque inférieure 40 comporte une 25 ouverture 41 qui coopère avec l'ouverture inférieure 24 pour vider la cavité 22 lorsque l'organe doseur 21 est dans une deuxième position de distribution. Avantageusement, l'organe doseur 21 parcourt entre la première position de remplissage et la deuxième position de distribution une course angulaire de 80 degrés. 30 Le dispositif 20 de distribution comporte un disque 50 agencé sous la plaque inférieure 40 et mobile en rotation autour de l'axe A. L'organe doseur 21 comporte un ergot 25 (Fig. 5) qui coopère avec un logement 51 agencé sur le 3025413 8 disque 50 pour rendre l'organe doseur 21 et le disque 50 solidaires. Ainsi, lorsque l'organe doseur 21 parcourt une course angulaire, le disque 50 parcourt la même course angulaire. Le disque 50 comporte un tube de transfert 52 agencé verticalement sous l'ouverture inférieure 24 de la cavité 22. Lorsque 5 l'organe doseur 21 est dans la deuxième position de distribution, le tube de transfert 52 est agencé entre l'ouverture 41 de la plaque inférieure 40 et l'orifice 7 disposé dans la partie supérieure 6 de la chambre de mélange 4. Ainsi, le tube de transfert 52 forme un conduit qui permet de guider intégralement la dose de produit soluble de l'organe doseur 21 vers la chambre de mélange 4 10 sans fuite de produit soluble. Lorsque l'organe doseur 21 est dans la première position de remplissage, le tube de transfert 52 ne se trouve plus en regard de l'orifice 7 et il est complètement déporté pour libérer l'espace au-dessus de l'orifice 7. 15 Le disque 50 comporte un obturateur 53 agencé au-dessus de l'orifice 7 de la chambre de mélange 4 pour fermer ledit orifice lorsque l'organe doseur est dans la première position de remplissage. L'obturateur 53 est agencé sur le disque 50 de manière mobile selon un axe vertical 0, parallèle à l'axe A. Un ressort 54 forme des moyens de maintien en pression selon l'axe vertical 0 de 20 l'obturateur 53 sur la partie supérieure 6 de la chambre de mélange 4 lorsque l'organe doseur 21 est dans la première position pour fermer l'orifice 7 de manière étanche à la vapeur. Un levier 55 est agencé sur le disque 50 pour former des moyens de 25 manoeuvre de l'organe doseur 21 et du disque 50 muni de l'obturateur 53 et du tube de transfert 52. Le levier 55 s'étend radialement à partir d'un bord externe 56 du disque 50. L'organe doseur 21 et le disque 50 sont entrainés en rotation de la première position de remplissage à la deuxième position de distribution par une action manuelle sur le levier 55. L'organe doseur 21 et le disque 50 30 sont entrainés en rotation de la deuxième position de distribution à la première position de remplissage par un ressort de rappel 60 agencé dans une cavité 26 de l'organe doseur 21. La cavité 26 comporte une paroi 27 en arc-de-cercle sur laquelle le ressort de rappel 60 est déployé. Sur la figure 5, le ressort de rappel 3025413 9 60 est illustré dans une position non déployée, avant montage. Le disque 50, la plaque inférieure 40 et l'organe doseur 21 sont mobiles respectivement le long de l'axe A. Un ressort 70 forme des moyens de mise en 5 pression selon l'axe A de l'organe doseur 21 sur la plaque supérieure 45, de la plaque inférieure 40 sur l'organe doseur 21 et du disque 50 sur la plaque inférieure 40. Tel que visible sur la figure 5, l'organe doseur 21 présente une forme générale 10 cylindrique et comporte une paroi supérieure 28, une paroi inférieure 29 et une paroi externe 30 cylindrique. La paroi supérieure 28 et un bord supérieur 31 de la paroi externe 30 comportent chacun une excroissance 32, 33 périphérique de section transversale triangulaire qui sont en appui sur la plaque supérieure 45 et forment des zones de contact linéaire. La paroi inférieure 29 comporte le 15 même type d'excroissances 34, 35 sur lesquelles la plaque inférieure 40 est en appui. Le disque 50 comporte une excroissance 57 du même type, agencée à proximité du bord externe 56, qui vient en appui sur la plaque inférieure 40. En fonctionnement, l'utilisateur remplit le réservoir 15 avec du café soluble. 20 L'organe doseur 21 est dans la première position de remplissage et le café soluble passe par l'ouverture 16 du réservoir 15 et par l'ouverture supérieure 23 pour remplir la cavité 22 de l'organe doseur 21. Dans cette première position, la plaque inférieure 40 obture l'ouverture inférieure 24 de la cavité 22 et l'obturateur 53 ferme l'orifice disposé dans la partie supérieure 6 de la chambre 25 de mélange 4. L'utilisateur remplit le réservoir 2 avec de l'eau et met en marche la machine à café 1. Ensuite, l'utilisateur agit sur le levier 55 pour amener l'organe doseur 21 dans la deuxième position de distribution. Dans une première course angulaire de manoeuvre du levier 55, la cavité 22 est déplacée entre la plaque inférieure 40 qui obture l'ouverture inférieure 24 et la plaque 30 supérieure 45 qui obture l'ouverture supérieure 23 pour isoler une dose de café soluble correspondant au volume de la cavité 22. Lorsque l'utilisateur a manoeuvré le levier 55 sur toute sa course angulaire, l'ouverture inférieure 24 de la cavité est en vis-à-vis de l'ouverture 41 de la plaque inférieure 40 et le 3025413 10 tube de transfert 52 est positionné entre l'ouverture 41 de la plaque inférieure 40 et l'orifice 7 disposé dans la partie supérieure 6 de la chambre de mélange 4, en lieu et place de l'obturateur 53. La dose de café soluble est ainsi transférée de la cavité à la chambre de mélange, par gravité. 5 L'utilisateur relâche ensuite le levier 55. L'organe doseur 21 sous l'action du ressort de rappel 60 est rappelé dans la première position de remplissage. L'obturateur 53 est ramené dans sa position de fermeture de l'orifice 7 disposé dans la partie supérieure 6 de la chambre de mélange 4 en lieu et place du tube 10 de transfert 52. L'utilisateur peut alors poser un récipient sur le repose tasse 9 et lancer la réalisation d'un café. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Des modifications 15 restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. Dans une variante de réalisation, l'organe doseur, le tube de transfert et 20 l'obturateur sont mobiles en translation. Dans une autre variante de réalisation, l'organe doseur, le tube de transfert et l'obturateur sont déplacés par un dispositif motorisé. REVENDICATIONS1. Dispositif (20) de distribution de produits solubles destinés à être mélangés avec de l'eau chaude dans une chambre de mélange (4) pour former une boisson, ledit dispositif (20) comportant un réservoir (15) de produit soluble et un organe doseur (21) comprenant une cavité (22) munie d'une ouverture supérieure (23) et d'une ouverture inférieure (24), ledit organe doseur (21) étant mobile entre une première position de remplissage dans laquelle l'ouverture supérieure (23) est agencée en vis-à-vis d'une ouverture (16) du réservoir (15) et une deuxième position de distribution dans laquelle l'ouverture inférieure (24) est agencée au-dessus d'un orifice (7) disposé dans une partie supérieure (6) de la chambre de mélange (4) caractérisé en ce qu'il comporte un tube de transfert (52) agencé entre l'ouverture inférieure (24) et l'orifice (7) de la chambre de mélange (4) pour guider le produit soluble de la cavité (22) de l'organe doseur (21) vers la chambre de mélange (4) lorsque l'organe doseur (21) est dans la deuxième position de distribution, le tube de transfert (52) ne se trouvant plus en regard de l'orifice (7) de la chambre de mélange (4) lorsque l'organe doseur (21) est dans la première position de remplissage. 2. Dispositif (20) de distribution de produits solubles selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe doseur (21) et le tube de transfert (52) sont liés mécaniquement. 3. Dispositif (20) de distribution de produits solubles selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe doseur (21) est agencée entre une plaque supérieure (45) solidaire du réservoir (15), comprenant une ouverture (46) disposée en vis-à-vis de l'ouverture (16) du réservoir (15), et une plaque inférieure (40) comprenant une ouverture (41) disposée à l'aplomb de l'orifice (7) de la chambre de mélange (4). 3025413 12 4. Dispositif (20) de distribution de produits solubles selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe doseur (21) est mobile dans une position intermédiaire entre la première position et la deuxième position dans laquelle l'ouverture supérieure (23) de l'organe doseur (21) est obturée 5 par la plaque supérieure (45) et dans laquelle l'ouverture inférieure (24) est obturée par la plaque inférieure (40). 5. Dispositif (20) de distribution de produits solubles selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un 10 obturateur (53) agencé au-dessus de l'orifice (7) de la chambre de mélange (4) pour fermer ledit orifice (7) lorsque l'organe doseur (21) est dans la première position de remplissage, l'obturateur (53) ne se trouvant plus en regard de l'orifice (7) de la chambre de mélange (4) lorsque l'organe doseur (21) est dans la deuxième position de distribution. 15 6. Dispositif (20) de distribution de produits solubles selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'organe doseur (21), le tube de transfert (52) et l'obturateur (53) sont liés mécaniquement. 20 7. Dispositif (20) de distribution de produits solubles selon l'une quelconque des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que l'organe doseur (21), le tube de transfert (52) et l'obturateur (53) sont mobiles en rotation autour d'un axe A. 25 8. Dispositif (20) de distribution de produits solubles selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'organe doseur (21), le tube de transfert (52) et l'obturateur (53) sont entrainés de la première position de remplissage à la deuxième position de distribution par des moyens de manoeuvre comportant un levier (55) déplacé manuellement 30 et en ce que l'organe doseur (21), le tube de transfert (52) et l'obturateur (53) sont entrainés de la deuxième position de distribution à la première position de remplissage par des moyens de rappel comportant notamment un ressort de rappel (60). 3025413 13 9. Dispositif (20) de distribution de produits solubles selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l'obturateur (53) comporte des moyens de maintien en pression (54) dudit obturateur (53) sur la partie supérieure (6) de la chambre de mélange (4) lorsque 5 l'organe doseur (21) est dans la première position pour fermer l'orifice (7) de manière étanche à la vapeur. 10. Dispositif (20) de distribution de produits solubles selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que l'obturateur (53) et le 10 tube de transfert (52) sont disposés sur un disque (50) agencé sous la plaque inférieure (40). 11. Dispositif (20) de distribution de produits solubles selon la revendication 10, caractérisé en ce que le disque (50), la plaque inférieure (40) et 15 l'organe doseur (21) sont mobiles respectivement le long de l'axe A. 12. Dispositif (20) de distribution de produits solubles selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mise en pression selon l'axe A de l'organe doseur (21) sur la plaque supérieure (45), de la 20 plaque inférieure (40) sur l'organe doseur (21) et du disque (50) sur la plaque inférieure (40), lesdits moyens de mise en pression comportant notamment un ressort (70). 13. Dispositif (20) de distribution de produits solubles selon la revendication 25 12, caractérisé en ce que l'organe doseur (21) est en appui sur la plaque supérieure (45) suivant une zone de contact linéaire, et/ou en ce que la plaque inférieure (40) est en appui sur l'organe doseur (21) suivant une zone de contact linéaire et/ou en ce que le disque (50) est en appui sur la plaque inférieure (40) suivant une zone de contact linéaire. 30 14. Machine à café (1) comportant un dispositif de distribution de produits solubles conforme à l'une des revendications 1 à 13.