CH406561A - Appareil et cartouche pour produire et distribuer une boisson par traitement au moyen d'un liquide d'un produit enfermé dans cette cartouche - Google Patents

Description

  
 



  Appareil et cartouche pour produire et distribuer une boisson par traitement
 au moyen d'un liquide d'un produit enfermé dans cette cartouche
 L'invention se rapporte à un appareil et cartouche pour produire une boisson par traitement (dilution, dissolution, lixiviation, décoction ou traitement analogue) au moyen d'un liquide, d'un produit enfermé dans cette cartouche préfabriquée et pour distribuer ladite boisson dans un récipient du genre gobelet ou tasse.



   Les appareils actuellement connus sont soit de simples distributeurs d'une boisson prête à la consommation et enfermée dans un réservoir (par exemple: distributeur d'orangeade) soit des dispositifs dans lesquels de l'eau chaude sous pression traverse une masse du produit à infuser, placé soit dans un filtre ou une cartouche (par exemple: machine à faire le café dit   à   l'italienne ).   



   L'un et l'autre de ces types d'appareils ont un inconvénient commun: l'impossibilité de délivrer successivement des boissons différentes sans nécessiter un nettoyage complet de la partie distributrice.



   En effet, dans ces appareils la boisson préparée s'écoule par un ou plusieurs becs ou ajutages faisant partie de l'appareil. Par exemple dans le cas d'une machine à café, le filtre qui contient la poudre est pourvu en général de deux becs servant au remplissage des tasses ; si   l'on    désirait faire du thé avec le même appareil (pour autant que la chose soit possible) il serait nécessaire de nettoyer consciencieusement ce filtre et ses becs pour éviter que du café résiduel ne vienne se mélanger au thé.   I1    est aisé de se rendre compte que ce nettoyage est impossible avec les appareils des  self services  >  ou ceux mis à la disposition des membres d'une collectivité (écoles, usines, hôpitaux, etc.).



   C'est pourquoi, il est courant de juxtaposer plusieurs distributeurs chacun d'eux délivrant une seule boisson. Une telle distribution s'effectue dans des conditions hygiéniques défavorables, car si deux usages sont séparés par un temps prolongé (par   exemple:    une nuit, voire deux jours en fin de semaine) certains résidus ayant commencé leur fermentation produisent des matières toxiques qui s'incorporent ensuite aux boissons distribuées ultérieurement
 A un investissement élevé dû à cette pluralité de distributeurs viennent donc s'ajouter les frais de   main-d'ceuvre    nécessités par le nettoyage   fréquent- > de    ceux-ci.



   L'invention a pour objet, un appareil permettant d'obtenir successivement des boissons diverses et de les délivrer sans que la boisson produite   entre en    contact avec ledit appareil.



   Cet appareil et cartouche pour produire une boisson par traitement au moyen d'un liquide   d'un    produit enfermé dans cette cartouche   -et    pour distribuer ladite boisson dans un gobelet   comprennent - deux    corps   l'un    mobile par rapport à   l'autre,    le corps supérieur étant porteur d'une tubulure en communication au moyen d'au moins un robinet avec au moins une canalisation d'alimentation en liquide de traitement (eau chaude ou eau froide) et d'un perforateur, le corps inférieur constituant le   porte-car--      touche-    présentant une cavité destinée à   recevoir- -la    cartouche par le haut,

   caractérisé en ce que ce porte- - cartouche est pourvu d'un large orifice inférieur et que la cartouche présente à sa partie inférieure, au moment de son utilisation, un orifice de vidange plus petit que celui de la cavité, ces deux orifices étant coaxiaux et disposés   l'un    par rapport à   l'autre - de    manière à permettre l'écoulement direct de la boisson hors de la cartouche où elle a été confectionnée   sans    contact avec ledit porte-cartouche.  



   Les dessins annexés représentent des modes de réalisation de l'invention et sur lesquels
 la fig. 1 est une vue en élévation d'un premier mode de réalisation de l'appareil;
 la fig. 2 est une vue en coupe d'une cartouche;
 la fig. 3 est une vue partielle d'un second mode   de réalisation de l'appareil (s emi- automatique)   
 la fig. 4 est une vue partielle d'un troisième mode de réalisation de l'appareil (automatique)
 la fig. 5 est une vue partielle d'un quatrième mode de réalisation de l'appareil (porte-cartouche indé  pendant) ;   
 les fig. 6, 7 et 8 montrent trois variantes de cartouches;

  
 les fig. 9a, 10a,   1 la    et 12a présentent en plan quatre sortes de plaques percées pouvant être utilisées dans une cartouche, les fig. 9b,   10b,      i lb,    et 12b en étant les coupes diamétrales correspondantes.



   Les fig. 9c,   l0c,      lic    et 12c montrent les déformations de ces plaques au moment du passage de la boisson.



   Comme on peut le voir sur les fig. 1, 3, 4 et 5, un appareil pour produire une boisson par traitement liquide d'un produit enfermé dans une cartouche préfabriquée et pour distribuer ladite boisson dans un récipient du genre gobelet ou tasse comprend un corps supérieur 1 dont au moins une tubulure est reliée à une source de liquide sous pression généralement de l'eau au travers d'un robinet de commande 2 et un corps inférieur 3 servant de porte-cartouche à une cartouche 4 fermée à ses deux extrémités, I'un de ces corps étant mobile par rapport à l'autre.



   Le corps supérieur 1 est pourvu d'un organe perforateur 5 du couvercle 6 de la cartouche 4 et d'au moins une tubulure d'amenée du liquide sous pression jusqu'à l'entrée de ladite cartouche.



   Ce perforateur peut être tubulaire et servir également de tubulure d'amenée du liquide, celui-ci pouvant être éjecté par des orifices latéraux 5a.



   En raison de la forte pression, quelquefois 6 à 7   kg/cm     dont est doué le liquide amené (pression de l'eau de ville dans le cas d'eau froide, ou pression de l'eau chaude d'un générateur), il est nécessaire d'établir un joint d'étanchéité sérieux à interposer entre les deux corps pour éviter les éclaboussures.



   La cartouche 4 qui est une enceinte tubulaire a son orifice supérieur bordé d'un collet 4a qui sert de surface de contact et de fixation à un couvercle 6.



   Le collet 4a, le couvercle 6 ou mieux leurs épaisseurs conjuguées forment un tel joint assurant ainsi, sans frais, une étanchéité toujours parfaite, le joint ne servant qu'une seule fois.



   Il est possible de réaliser les cartouches en métal mince, embouti ou en matière plastique injectée.



  Néanmoins, pour obtenir un prix de revient raisonnable, la préférence est donnée à la matière plastique soufflée ou mieux soufflée-étirée qui permet d'obtenir des épaisseurs de parois extrêmement minces (environ   2/10e    de millimètre) tout en conservant une épaisseur raisonnable pour le collet 4a. Pratiquement, les parois de la cartouche ont une résistance mécanique très faible, aussi pour leur permettre de résister à la pression du liquide leur paroi latérale est appliquée contre la paroi intérieure du porte-cartouche 3, la forme et les dimensions de la cartouche et du porte-cartouche étant prévues à cet effet.



   De préférence, cette forme est tronconique, d'une part pour favoriser la dispersion du liquide dans la masse du produit et d'autre part pour favoriser l'éjection de la cartouche hors du porte-cartouche après usage. Le cône peut se prolonger jusqu'à l'extrémité inférieure et se terminer par des lèvres telles que   4b    collées ou soudées (fig. 2) qui se décolleront ou se déchireront sous l'effet de la pression.



     I1    semble néanmoins que la préférence doit être donnée aux cartouches comportant une base annulaire intermédiaire 4d qui sert d'assise sur un rebord 3a du porte-cartouche 3, limitant l'orifice central   3b    de celui-ci (fig. 5).



   La cartouche est ainsi mieux soutenue à la fois à sa partie haute et à sa partie basse.



   La cartouche comprend en son intérieur une plaque percée 7 qui sera décrite ultérieurement. Cette plaque sert de régulateur de pression et agit à la manière de la membrane d'un détendeur en provoquant une perte de charge par laminage évitant ainsi que la pression provoque un jet de liquide trop puissant. Cette plaque doit être placée transversalement à la cartouche, suffisamment haute pour se trouver dans la zone soutenue par le porte-cartouche et laisser entre elle et l'orifice de sortie une chambre 4e servant de pot de détente.



   On voit sur la fig. 6 que ce pot de détente constitue une saillie se terminant par un téton 4f ; ce téton peut être percé ou coupé soit manuellement soit mécaniquement afin d'obtenir l'orifice d'écoulement coaxial avec l'orifice   3b    du porte-cartouche.



   La cartouche de la fig. 7 montre que le pot de détente 4e peut être prépercé, son orifice étant alors obturé par une pastille 9 collée extérieurement.



   Par contre, le pot de la cartouche représentée à la fig. 8 n'est pas fermé à sa base, la pastille obturatrice 10 étant collée contre la plaque 7 ou contre la base 4d soit au-dessus de celle-ci soit au-dessous de celle-ci selon le type de trous de cette plaque.



   Quelle que soit la solution adoptée pour la cartouche (fig. 2, fig. 6, fig. 7 ou fig. 8) la coaxialité des   orifices    de sortie de la cartouche 4g et du portecartouche 3f permet à la boisson sortant de celle-ci de s'écouler dans le gobelet ou la tasse   1 1    sans avoir de contact avec ledit porte-cartouche.



   Ce résultat est a fortiori atteint quand les lèvres   4b    de la cartouche (fig. 2) ou le téton   4b    sortent au travers de l'orifice 3f du porte-cartouche et se trouvent par conséquent à un niveau inférieur de la base 3a, de celui-ci.   I1    est donc possible en plaçant dans le porte-cartouche 3 des cartouches 4 contenant des  produits différents, d'obtenir successivement des boissons différentes sans aucun mélange et dans des conditions hygiéniques optimales.



   Bien entendu, l'appareil peut être conçu de différentes manières, chacune convenant à un usage déterminé.



   Ainsi, l'appareil représenté à la fig. 1 comprend un corps fixe inférieur 3 supportant le porte-cartouche et un corps mobile 1 articulé par des biellettes 12 sur la platine 13 du corps 3 permettant ainsi au corps 1 de s'écarter du porte-cartouche.



   Le corps 1 supporte le perforateur 5 et une ou plusieurs conduites d'amenée de liquide (par exemple: une pour l'eau chaude et l'autre pour l'eau froide) toutes les conduites étant en dépendance d'un robinet 2. Le ou les robinets 2 sont reliés aux sources de liquides par des tuyaux flexibles. De préférence les liquides sont successivement amenés à la cartouche par une conduite unique réalisée par le tube même du perforateur S, le robinet 2 est alors un robinet à plusieurs voies.



   Un tel appareil est complété par un verrou 18 qui solidarise les corps 1 et 3 pendant l'usage.



   L'appareil représenté à la fig. 3 est sensiblement l'inverse du précédent en ce sens que le corps 101 est fixe, soutenu par la console 102 et c'est le corps
 103 qui bascule selon un axe horizontal 104 depuis la position d'éjection de la cartouche vide (position en traits mixtes).



   A cet effet le corps 103 porte-cartouche est solidaire d'un levier 106 articulé en 104 sur la console
 102 et pourvu d'une poignée 107 pouvant tourner sur un axe porteur par ailleurs d'un verrou 118 venant s'engager sur une rampe du corps 101 et un
 couteau 108. Après avoir placé la cartouche 4 le relèvement du levier 106 vient appliquer le couvercle de celle-ci contre la base du corps 101 et provoquer la perforation de ce couvercle, la rotation de la poi
 gnée assurant tout d'abord la coupe du téton 4f et
 enfin le verrouillage.



   Après écoulement, le mouvement inverse ramène la cartouche vide près du pied de la console où un
 éjecteur 109 passant au travers du trou 103b repousse le fond 4d de la cartouche. Cet appareil
 convient parfaitement à des utilisateurs expérimentés
 par exemple, aux membres d'une collectivité se ser
 vant fréquemment de l'appareil.



   Un appareil plus simple par exemple, à usage
 familial peut être réalisé (fig.   5)    en rendant indépen
 dant le porte-cartouche 203, porteur d'une poignée
 207. Ce porte-cartouche se fixe sur le corps fixé 201
 à la manière des filtres des machines à café dites
   à l'italienne   c'est-à-dire par assemblage à baion
 nette. Dans ce modèle la cartouche, si elle est du
 type de la fig. 6, doit avoir son téton tranché
 manuellement.



   Pour les lieux publics (transports en commun,
 halls de gare, etc.) l'appareil doit avoir un fonctionne
 ment plus automatisé afin qu'une fausse manceuvre
 ne puisse se produire.



   L'appareil représenté à la fig. 4   répond - à    cette exigence.



   Le corps 303 qui sert de porte-cartouche est monté coulissant horizontalement par rapport au corps 301 qui est fixé; une poignée 307 assure la manoeuvre. Le perforateur 305 qui sert aussi d'amenée de liquide est monté coulissant verticalement, sa tige   305b    est solidaire du noyau d'un électro-aimant 304, elle est en outre raccordée à une électrovanne 302 à multiples directions la mettant éventuellement en communication avec l'une des sources de liquide sous pression (froid ou chaud). Cette tige   305b    porte également une couronne 305c sur laquelle s'articulent au moins deux extracteurs 318.



   L'appareil est complété par un commutateur à poussoir 315 placé dans un circuit électrique. Lorsque le corps 303 est tiré hors du corps 301, il est possible d'y placer une cartouche neuve. Le commutateur 315 est alors dans la position pour laquelle il n'établit pas le circuit d'excitation de l'électro-aimant 304, l'ensemble 305, 305a, 305b, 305c et 318 est alors relevé par l'action du ressort 316. La poussée sur la poignée 307 fait coulisser le corps 303 par rapport au corps 301, le téton   4f    de la cartouche rencontre le couteau fixe 308 qui le sectionne alors que ladite cartouche est maintenue par le guide 301 ; en fin de course le corps 303 repousse le poussoir du commutateur 315, établissant éventuellement par l'intermédiaire de relais temporisés le circuit de l'électro-aimant 304 et de la vanne 302.



   L'ensemble   305-318    s'abaisse, perfore le couvercle 6 de la cartouche, le liquide s'écoule dans celle-ci, les extracteurs 318 s'engagent sous le rebord de la cartouche 4 dans des encoches du corps 303 du fait du chanfrein de leur tête   31 8a    en forme de crochet.



  Une traction sur la poignée 307 coupe le circuit de l'électro-aimant, le ressort 316 rappelle alors vers le haut l'ensemble 305-318 et la cartouche vide, jusqu'au moment où le talon   318b    des extracteurs rencontre une came fixe 319 qui agissant en antagonisme de leur ressort 319 écarte leurs crochets   31 8a    laissant tomber la cartouche vide sur un déflecteur 301e qui le conduit vers un vide-ordure et permettant ainsi au cycle de se renouveler.



   Bien entendu, en ce qui concerne l'alimentation en liquide les appareils représentés partiellement aux fig. 3, 4 et 5 peuvent être aménagés comme il a été dit pour celui de la fig. 1.



   La plaque percée 7 joue un rôle comportant dans l'obtention du résultat recherché, d'une part en créant la perte de charge qui ralentira l'écoulement à l'orifice 4g, non seulement pour éviter les éclaboussures, mais aussi pour asservir le débit de cet orifice en fonction du temps de traitement du produit de base
 nécessaire pour assurer la qualité de la boisson et d'autre part en jouant ou ne jouant pas le rôle de filtre.



   Les fig. 9a, 9b, 9c montrent une plaque percée d'une fente 7a et servant aux dissolutions de poudres fines (poudre d'orange, de citron, etc.).  



   On remarque que la plaque en service se déforme peu.



   Les fig. 10a, 10b, 10c montrent une plaque percée de deux fentes, par exemple parallèles, nécessaires pour les dissolutions de poudres devenant coagu  lantes Oait, cacao, etc.) ; la partie 7b entre fentes a    tendance à se déformer légèrement en raison de la viscosité du liquide.



   Les fig.   il a,      1 lob,      il c    montrent une plaque ayant deux fentes en croix, délimitant des quartiers 7c qui s'écartent sous la poussée de la pression pour laisser passer des morceaux contenus dans la boisson (par exemple: fines herbes, champignons, viande, etc.).



   Au contraire, la plaque représentée aux fig. 12a, 12b, 12c est percée de trous fins 7d à la manière d'un tamis. Cette plaque peut se déformer en poche; elle sert plus particulièrement aux infusions, lixiviation et décoction (café, thé, tilleul).
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Appareil et cartouche pour produire une boisson par traitement au moyen d'un liquide, d'un produit enfermé dans cette cartouche et pour distribuer ladite boisson dans un gobelet, comprenant deux corps, l'un mobile par rapport à l'autre, le corps supérieur étant porteur d'une tubulure en communication au moyen d'au moins un robinet avec au moins une canalisation d'alimentation en liquide de traitement (eau chaude ou eau froide) et d'un perforateur, le corps inférieur constituant le porte-cartouche, caractérisé en ce que ce porte-cartouche présentant une cavité destinée à recevoir la cartouche par le haut est pourvu d'un large orifice inférieur et que la cartouche présente, à sa partie inférieure au moment de son utilisation, un orifice de vidange plus petit que celui de la cavité,

   ces deux orifices étant coaxiaux et disposés l'un par rapport à l'autre de manière à permettre l'écoulement direct de la boisson hors de la cartouche où elle a été confectionnée sans contact avec ledit porte-cartouche.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que la partie inférieure de ladite cartouche passe au travers de l'orifice de la base du porte-cartouche.

   2. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que la partie supérieure de ladite cartouche comporte un collet et est fermée par un couvercle fixé sur ledit collet, ledit collet se plaçant entre les deux corps, pour faire joint d'étanchéité lorsque les deux corps sont rapprochés l'un de l'autre.

   3. Appareil selon la sous-revendication 2, caractérisé en ce que le porte-cartouche et la cartouche ont des formes et dimensions correspondantes de manière que la paroi latérale extérieure de la cartouche s'applique contre la paroi latérale intérieure du porte-cartouche.

   4. Appareil selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les parois adjacentes du porte-cartouche et de la cartouche sont coniques.

   5. Appareil selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que la cartouche est divisée en deux compartiments par une plaque percée formant détendeur, le compartiment supérieur contenant le produit de base, le compartiment inférieur communiquant avec l'orifice de sortie de la cartouche servant de pot de détente.

   6. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que le perforateur et la tubulure d'amenée de liquide dans la cartouche sont mobiles et peuvent se déplacer d'un mouvement alternatif vertical.

   7. Appareil selon la sous-revendication 6, caractérisé en ce que le perforateur et la tubulure d'amenée sont actionnés par des moyens moteurs électrocommandés par un microcommutateur placé dans le chemin parcouru par le porte-cartouche et actionné par celui-ci.

   8. Appareil selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que le microcommutateur commande également le circuit d'une électrovanne placée sur une canalisation d'alimentation en liquide de traitement.

   9. Appareil selon les sous-revendications 7 et 8, caractérisé en ce que des relais temporisés sont placés dans les circuits des moyens moteurs et de l'électrovanne.