Distribution de boissons.
La présente invention concerne la distribution de boissons et en particulier, mais pas exclusivement, la production et la distribution de boissons fraîchement infusées, comme du café et du thé.
Au cours des années, plusieurs systèmes diffé-rents ont été proposés pour infuser fraîchement du café et du thé. Ces systèmes impliquent en général une certaine forme de filtration pour séparer le marc de café ou les feuilles de thé de la boisson en vue de sa consommation et de préférence une certaine forme d'emballage scellé pour maintenir la fraîcheur du café ou
du thé avant son utilisation.
L'idée de sceller du café ou du thé frais dans des emballages individuels en une matière imperméable à l' air qui comportent une matière filtrante n'est pas neuve. L'emballage n'est ouvert qu'au moment de l'utilisation, de l'eau y est introduite et le liquide extrait est évacué, le, marc de café ou les feuilles de thé étant retenus par la matière filtrante. L'emballage est
alors jeté.
La distribution de café ou de thé au moyen de tels emballages suscite plusieurs difficultés, en particulier lorsque ces emballages sont destinés à être utilisés dans des machines à distribuer des boissons.
On a identifié au moins deux domaines principaux dans lesquels une manipulation efficace de ces sachets présente des difficultés. Le premier de ces domaines peut être qualifié de domaine d'introduction de l'eau et comprend en fait le mécanisme d'ouverture de l'emballage et d'introduction de l'eau. Dans des réalisations connues, il était prévu d'ouvrir l'extrémité supérieure de l'emballage par sectionnement et d'y introduire de l'eau par gravité. Ce processus non seulement présente des impondérables comme le temps de filtration et des infusions variables d'un emballage à un autre, mais en outre il peut être lent (ce qui donne une boisson froide). Il peut aussi être antihygiénique, en ce sens que le marc de café peut déborder par-dessus l'extrémité supérieure de l'emballage.
Un second domaine offrant des difficultés réside dans la manipulation efficace d'emballages dans une machine. Il est possible de manipuler des emballages sur base d'un principe continu de bobine à bobine, mais ceci peut créer des problèmes d'hygiène et les difficultés de manipulation à la machine augmentent lorsqu'il s'agit d'emballages individuels séparés. Il est aussi souhaitable que les emballages ne soient pas manipulés à la main dans la zone d'introduction de l'eau, car ceci peut aussi s'avérer antihygiénique.
Ces difficultés sont importantes vues dans
le cadre d'un distributeur de boissons à usage public ou semi-public (par exemple dans un bureau).
On a à présent mis au point un distributeur de boissons permettant d'éviter les difficultés précitées.
Suivant l'invention, il est prévu un appareil distributeur de boissons destiné à fournir une boisson par introduction d'un agent aqueux dans un emballage normalement scellé, cet appareil comprenant un dispositif pour recevoir et supporter l'emballage
à un poste récepteur, un dispositif pour transférer l'emballage du poste récepteur vers un poste d'introduction de l'agent aqueux et pour positionner et supporter l'emballage en cet endroit, un dispositif d'introduction d'agent aqueux dans le dit poste pour coopérer avec un dispositif de positionnement sur l'emballage afin de permettre l'introduction de l'agent dans cet emballage et l'extraction d'une boisson.
Des particularités préférées de l'invention seront décrites ci-après à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
la Fig. 1 est une vue en perspective d'un emballage à boisson scellé ayant la forme d'un sachet à utiliser dans l'appareil préféré conforme à l'invention;
la Fig. 2 est une vue schématique des fonctions de l'invention, et
les Fig. 3 à 8 sont des vues d'une forme préférée d'appareil distributeur de boissons conforme à l'invention, la Fig. 3 étant schématique tandis que les Fig. 4 à 8 illustrent certains éléments avec plus de détails;
la Fig. 7 est une vue en perspective des éléments de l'appareil adjacents à sa porte, tandis que les Fig. 5 et 8 sont des vues de côté de divers éléments, les Fig. 6 et 7 étant des vues suivant les lignes X et Y, respectivement, de la Fig. 4. Les éléments non essentiels à la compréhension de l'invention
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Sur la Fig. 1, le sachet à boisson scellé préféré pour l'appareil conforme à l'invention comprend une matière en feuille 102 en substance imperméable à l'air et à l'eau qui est un stratifié fait d'une couche de polyester métallisé et d'une couche de polypropylène. La métallisation est prise en sandwich entre les deux couches de matière plastique, la couche de polypropylène étant la couche intérieure du sachet. Une matière en feuille filtrante 104 faite de polypropylène filé-soudé est enfermée dans la matière en feuille 102. Les matières 102 et 104 comportent des plis inférieurs
106 et 108, respectivement. Le pli 106 est situé plus bas que le pli 108 pour former une chambre 110 en dessous du niveau inférieur de la matière 104. Les bords latéraux des matières 102 et 104 sont soudés l'un à l'autre pour former une poche contenant du café moulu
112.
Le bord supérieur du sachet est aussi scellé et contient un ajutage 114 présentant un canal central de débit d'eau 116, une collerette supérieure 118 et des ailes latérales 120. Le canal de débit d'eau 116 est fermé par un opercule 122. La collerette supérieure 118 permet de monter le,sachet dans l'appareil distributeur de boissons. Lorsque l'opercule 122 est brisé, de l'eau peut être introduite dans le sachet par l'intermédiaire du canal 116. Les ailes latérales 120 vont en s'amincissant vers l'extérieur (vues en plan) de chaque côté du fût de l'ajutage. Ces ailes fournissent une aire plus étendue pour souder efficacement l'ajutage à la matière 102.
En service, comme décrit plus en détail plus loin, on sectionne la matière 102 dans la région de la chambre 110 pour former une sortie et on monte le sachet dans un poste d'introduction d'agent aqueux. On introduit un agent aqueux, typiquement de l'eau chaude, dans le sachet par le canal 116 à partir d'un injecteur d'eau creux qui perce l'opercule 122 et assure l'étanchéité par contact avec la paroi latérale du canal 116. L'eau et le café moulu infusent et l'eau est filtrée et sort par la sortie formée dans la base sectionnée du sachet pour être recueillie dans un récipient adéquat.
La Fig. 2 illustre schématiquement les phases utilisées dans l'appareil conforme à l'invention pour produire une boisson à partir d'un emballage scellé tel qu'un sachet représenté sur la Fig. 1. Diverses options sont possibles selon le degré de sophistication souhaité de l'appareil.
Comme le montre la Fig. 2, les sachets 148 à utiliser sont stockés séparément de l'appareil
et introduits dans cet appareil individuellement lorsqu'une boisson est souhaitée, ou plusieurs de ces sachets peuvent être stockés, par exemple dans un magasin, prévu dans la machine et peuvent être extraits automatiquement au moment de leur utilisation. De toute manière, le sachet passe d'un poste de stockage ou d'entrée 150 à un poste d'introduction d'agent aqueux 152. Le sachet est ouvert en 154 (c'est-à-dire que la
sortie destinée à permettre l'extraction de la boisson est formée) soit au poste 152, soit avant. La sortie peut être formée par une opération manuelle ou mécanique. Si l'opération est manuelle, elle peut impliquer l'enlèvement d'un ruban de déchirure du sachet; si elle est mécanique, elle peut impliquer l'utilisation d'une guillotine avant le poste 152 ou au niveau de celui-ci. L'agent aqueux est injecté dans le sachet et la boisson est extraite au poste 152. Le sachet épuisé est alors transféré à un poste d'évacuation de sachets vides 156. Ceci pourrait impliquer une simple éjection du sachet du poste 152 ou le transport du sachet automatiquement vers une zone de stockage des sachets épuisés.
L'appareil décrit à présent avec référence aux Fig. 3 à 8 est conçu pour fournir des boissons à partir d'un sachet tel que celui représenté sur la Fig. 1. Il est destiné en particulier, mais pas exclusivement, à fournir du thé ou du café fraîchement infusé dans un milieu dans lequel un degré d'automatisation complet de la distribution de cette boisson ou un mécanisme de distribution de boissons n'est pas requis. Un tel milieu est typiquement un bureau. Dans cette description, on décrira la fourniture de café fraîchement infusé, bien que d'autres boissons pourraient tout aussi bien être fournies.
Comme le montrent les Fig. 3 à 8, l'appareil comprend un réservoir d'eau 202 contenant un dispositif de chauffage à thermostat 204 suffisant pour maintenir
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une électrovalve à trois voies 208. Une deuxième entrée 210 de cette valve provient d'une pompe à air
212, de sorte que de l'air ou de l'eau est débité vers le bas dans le tube de débit 214. Ce dernier se termine à une branche d'une jonction Y 216 dont l'autre branche supérieure part d'une électrovalve d'évacuation d'air
218. La branche inférieure de la jonction 216 se termine dans un injecteur 220 comportant un orifice inférieur exposé présentant un tranchant qui facilite le perçage de l'opercule d'un ajutage de sachets. (Le sachet est représenté en pointillés sur la Fig. 3).
Une porte à charnière 222 est montée de manière à rester normalement ouverte (comme indiqué en traits interrompus sur la Fig. 3) et comprend une paroi antérieure 224 portant un support de sachet 226 et un ergot de verrouillage de porte 228. Une paroi postérieure 230 séparée de la paroi antérieure et articulée aux parois latérales de la porte en 231 s'étend vers le haut à partir de la base de la porte et est espacée de la paroi antérieure 24. Une base ouverte pour la porte est prévue entre les parois antérieure et postérieure et la paroi postérieure ne s'étend que sur une partie de la hauteur de la paroi antérieure. La porte 222 peut être facilement enlevée de ses charnières afin de pouvoir être aisément nettoyée.
Le pivotement de la paroi postérieure 230 autour de sa charnière 231 est limité par deux dispositifs à crochet et ergot 233 prévus chacun d'un côté de la paroi postérieure.
Un porte-griffe 232 est normalement disposé immédiatement en dessous de l'injecteur 220, mais en service il est sollicité vers le haut par l'abaissement d'un bras d'actionnement.234. Le porte-griffe 232 sollicité vers le haut et le bras d'actionnement 234 abaissé sont verrouillés dans cette position par un mécanisme de loquetage 236. Ce dernier coopère aussi avec l'ergot de verrouillage 228 pour bloquer la porte lorsqu'elle est fermée. Un microcommutateur 238 est disposé près du bras d'actionnement 234 et est fermé lorsque le bras 234 est abaissé. Le mécanisme de loque-tage ou de verrouillage est relié à un solénoïde
240 et est déclenché par l'actionnement de ce solénoïde.
Un bouton sélecteur de volume de boisson 242 est couplé à un dispositif à temps à came électromécanique 244 qui commande le fonctionnement de la valve à trois voies 208, de la pompe à air 212, de la valve d'évacuation d'air 218 et du solénoïde 240.
Un récipient adéquat, 246, destiné à recevoir la boisson voulue, est placé immédiatement en dessous de la porte 222 et de l'injecteur 220 et est supporté sur un égouttoir 248. Derrière l'égouttoir 248 est disposée une trémie 250 destinée à recevoir les sachets épuisés.
Les valves, la pompe, l'élément chauffant/thermostat, le solénoïde et les éléments du dispositif à temps à came sont standards et ne doivent pas être décrits plus en détail. Une explication plus détaillée des autres éléments sera à présent donnée avec référence aux Fig. 4 à 8. Il convient de noter dans ces figures que le boîtier et les parois de support pour les divers éléments ont été supprimés pour plus de clarté.
Le porte-griffe 232 est supporté à pivot par deux bras pivotants 252 et à coulissement par rapport à une tige de support verticale 254 suspendue à la surface de support fixe 256 du boîtier. Les bras pivotants
252 pivotent autour d'un axe horizontal 258 supporté par des parois latérales fixes du boîtier (omises pour plus de clarté). Les extrémités des bras 252 éloignées du porte-griffe 232 sont reliées par une barre 259 qui s'engage dans une encoche prévue à la base du bras d'actionnement 234. Un ressort 257 rappelle l'ensemble du bras d'actionnement 234, du porte-griffe 232, des bras pivotants 252, et de la barre 259 de telle façon que le porte-griffe 232 soit normalement dans sa position abaissée ou inférieure illustrée sur la Fig. 5.
En ce qui concerne le détail représenté sur les Fig. 6 et 7, le support de sachet 226 pivote sur une languette fixe 260 qui se dresse perpendiculairement sur la paroi antérieure 224. Des ressorts 262 sollicitant le support 226 dans un sens l'écartant de la paroi antérieure 224. Le support 226 comporte des parois latérales 264 et une base 266 et une paroi latérale 264 présente un logement 268 d'une dimension prévue pour recevoir, avec serrage, un ajutage de sachet.. Le support 226 est fendu en 270 de telle façon que, lorsque le support 226 est abaissé à l'encontre de la sollicitation des ressorts 262, il s'applique tout contre la paroi antérieure 224 et la languette 260 s'engage dans la fente 270 et dans le logement 268.
Le mécanisme de verrouillage et de déverrouillage est illustré sur la Fig. 8. Le bras d'actionnement
234 présente un cran 272 dans lequel s'engage la languette d'une détente de déverrouillage 274. La détente
274 est équilibrée autour d'un pivot 276 de telle sorte que la languette repose normalement dans le cran 272 et n'en soit dégagée que par une force exercée vers le haut par un solénoïde 240. Une aile 274 sur le bras d'actionnement 234 limite son déplacement vers le haut et vers le bas par contact avec des éléments de la surface de support de boîtier 256 (non représentés sur la Fig. 8) et supporte aussi un bras à came pivotant 278. Un bras de verrouillage pivotant 280 comporte une surface de came destinée à coopérer avec le bras à came
278 et un cran 284 destiné à coopérer avec l'ergot de verrouillage de porte 228.
Comme le montre la Fig. 8, l'appareil est représenté avec le porte-griffe 232 dans sa position supérieure, le bras d'actionnement 234 étant donc maintenu abaissé par la détente de déverrouillage 274 et la porte étant bloquée par le bras de verrouillage 280.
L'appareil fonctionne de la manière suivante. Le volume de boisson souhaité (gobelet petit, moyen ou grand) est sélectionné au moyen du bouton sélecteur
242. Un sachet, tel que représenté sur la Fig. 1, contenant du café moulu, est sélectionné à partir d'une réserve de sachets et son bord inférieur est éliminé par sectionnement. Le sachet est placé à l'intérieur de la porte ouverte 222 dans l'espace entre les parois antérieure et postérieure 224, 230, l'ajutage du sachet étant reçu dans le support 226. La collerette supérieure 118 de l'ajutage repose dans les parois latérales 264 et contre la base 266. La partie resserrée de l'ajutage aboutissant au sachet proprement dit repose dans le logement 268 et le sachet proprement dit porte contre la surface interne de la paroi antérieure 224.
La porte est fermée et est donc verrouillée par engagement de l'ergot de verrouillage 228 dans le cran 284 du bras de verrouillage 280 (Fig. 8). Lorsque la porte est fermée, le support 226 est pressé contre le porte-griffes232. Le fait de fermer la porte comprime le support 226 contre la paroi antérieure 224 de la porte. La languette 260 pénètre dans la fente 270 et presse l'ajutage du sachet sur les griffes du porte-griffes232 à un endroit situé immédiatement en dessous de l'injecteur
220. Pour permettre cette fonction, le porte-griffes232 comprend une fente 286 d'une forme complémentaire de celle de l'ajutage du sachet et de sa collerette supérieure.
Le client presse alors le bras d'actionnement
234. Le porte- griffes 232 se déplace donc vers le haut à l'encontre de la sollicitation du ressort 257, amenant l'orifice tranchant de l'injecteur 220 à percer l'ajutage du sachet et à pénétrer dans cet ajutage. L'ensemble du bras 234 et du porte-griffes 232 se verrouille dans cette position par coopération du cran du bras d'actionnement avec la languette de la détente de déverrouillage 274. L'abaissement du bras d'actionnement 234 ferme le micro-interrupteur 238 pour actionner le dispositif à temps à came 244 selon une séquence de fonctionnement programmée des éléments qu'il commande.
La séquence programmée est la suivante. Initialement, la pompe à air 212 est arrêtée, la valve de mise à l'atmosphère 218 est fermée, la valve à trois voies 208 se trouve dans une position dans laquelle elle interrompt le passage de l'eau de la sortie 206 vers le tuyau 214. Le solénoïde 240 est dans un état inactif pour maintenir le mécanisme de verrouillage par l'intermédiaire de la détente de déverrouillage 274. La valve d'évacuation d'air 218 s'ouvre et la valve à trois voies 208 est donc actionnée pour admettre de l'eau chaude par gravité dans le tuyau 214. La valve d'évacuation d'air 218 se ferme ensuite, tandis que la valve à trois voies 208 commute pour raccorder l'entrée d'air 210 au tuyau 214, coupant ainsi l'alimentation d'eau. La pompe à air 212 est simultanément enclenchée.
L'air pompé (environ à 0,28 kg/cm<2> au manomètre) refoule l'eau dans le tuyau 214 par l'injecteur
220 et dans le sachet. La synchronisation du fonctionnement des valves 208, 218 et de la pompe 212 est telle que le débit d'eau pénétrant dans le tuyau 214 et s'écoulant dans celui-ci sert de mesure volumétrique pour régler la quantité d'eau chaude fournie.
Lorsque l'eau chaude est à présent contenue dans le sachet, la pompe à air 12 est déclenchée, établissant une pause pendant laquelle l'eau chaude et le café moulu infusent et l'eau ne s'écoule que goutte à goutte ou même pas du tout dans le récipient 246. La pompe à air 212 est alors enclenchée à nouveau et l'air ainsi pompé refoule le café chaud hors du fond du sachet dans le récipient 246. La pompe à air déclenche et achève un cycle complet de la séquence programmée.
Le sachet est alors mis à l'atmosphère par l'intermédiaire de la valve 218 et le solénoïde 240 est actionné. Ceci actionne la détente de déverrouillage
274 et dégage la languette de cette détente du cran du bras d'actionnement 234. Le bras d'actionnement 234 remonte et le porte-griffes232 descend sous la sollicitation du ressort 257. Cette action arrache l'ajutage du sachet de l'extrémité de l'injecteur 220. La montée du bras d'actionnement 234 élève simultanément le bras à came 278 qui, en coopération avec la surface de came
282, fait pivoter la plaque de verrouillage 280 (dans le sens des aiguilles de la montre sur la Fig. 8), dégageant ainsi l'ergot de verrouillage de porte 228 du cran 284. La porte 222 s'ouvre. La paroi postérieure
230 de la porte est maintenue dans une position verticale jusqu'à ce que les crochets et les ergots 233 viennent en prise.
A ce moment, les parois antérieure et postérieure 224 et 230 présentent deux mâchoires légèrement ouvertes au sachet épuisé situé entre elles. La paroi postérieure 230 de la porte pivote alors vers l'avant avec le reste de la porte et s'applique contre le sachet épuisé qui repose à présent uniquement par son ajutage dans la rainure 286 du porte-griffes.L'ouverture de la porte arrache donc le sachet épuisé du porte-griffes232 et le sachet descend dans le trémie
250 obliquement suivant le mouvement d'ouverture de la porte. Le récipient 246, avec la boisson qui y a été débitée, est enlevé et l'appareil est prêt à fournir une autre boisson si on le souhaite. La présence d'une porte postérieure à charnière et la présentation de deux mâchoires légèrement ouvertes au sachet épuisé
assure une évacuation plus efficace du sachet dans la trémie 250.
Quoique l'appareil ainsi décrit ne soit pas un distributeur automatique, on peut évidemment réaliser une telle fonction, par exemple, en couplant un poste distributeur de sachets à un mécanisme à déclenchement monétaire et/ou en couplant l'appareil débitant l'eau à un tel mécanisme. Si on le souhaite, l'appareil peut être modifié de diverses manières. Par exemple, un mécanisme sectionneur pour la base du sachet peut être prévu. Divers circuits de sécurité peuvent aussi être incorporés. Par exemple, si un utilisateur introduit un sachet non ouvert, l'appareil tente initialement de refouler de l'eau chaude dans ce sachet. Les sachets sont tels qu'ils sont à même de résister à une force d'entrée de 0,28 kg/cm<2> au manomètre sans se déchirer. Cependant, un détecteur de pression peut être prévu
pour détecter cette pression et pour mettre un terme au cycle
de distribution lorsqu'il le faut pour les besoins de
la sécurité. L'injecteur d'eau 220 peut comporter un orifice conique qui lui permet d'une manière plus efficace d'entrer de pénétrer dans l'ajutage du sachet, de sectionner l'opercule et de sceller l'ajutage.
Si un couteau est prévu dans l'appareil avant que le sachet atteigne le poste d'introduction de
l'eau, un verrouillage peut être prévu entre le couteau et les éléments actionnant le poste d'introduction de l'eau. Ceci assure que le couteau soit utilisé avant qu'un sachet atteigne le poste et diminue le risque
qu'un sachet non ouvert atteigne le poste.
Dans une variante, non représentée, le sachet épuisé est éjecté dans le poste d'évacuation de sachets épuisés 250 sans que la porte pivotante 222 s'ouvre à nouveau. Dans cette réalisation, la porte ne comporte pas de paroi postérieure pivotante 230 et le sachet épuisé est éjecté du support formé par le porte-griffes
232 par un mécanisme d'injection.
REVENDICATIONS
1.- Appareil distributeur de boissons servant
<EMI ID=3.1>
aqueux dans un emballage à boisson normalement scellé, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif pour recevoir et supporter l'emballage à boisson dans un poste récepteur, un dispositif pour transférer l'emballage du porte récepteur à un poste d'introduction d'agent aqueux et pour positionner et supporter l'emballage à cet endroit, un dispositif d'introduction d'agent aqueux au dit poste destiné à coopérer avec un dispositif de positionnement sur l'emballage pour permettre l'introduction de l'agent aqueux et l'extraction d'une boisson.