FR2594671A1 - Dispositif pour la production automatique de boissons alimentaires obtenues par percolation - Google Patents

Abstract

Dispositif pour la production automatique de boissons alimentaires obtenues par percolation. Selon l'invention le piston d'obturation 18 de la chambre d'une part et le fond inférieur de filtration 24 d'autre part sont prévus avec des courses de déplacement vertical d'axes colinéaires entre eux et colinéaires avec l'axe de la chambre, le piston d'obturation 18 et le fond de filtration 24 étant entraînés dans au moins une partie de leurs mouvements, correspondant à l'effacement du piston vers le haut pour dégager l'ouverture supérieure de la chambre et à l'élévation du fond dans ladite chambre pour l'éjection du gâteau de filtration, par un organe de manîoeuvres à déplacement 14 unique et commun respectivement au piston et au fond. Application à une machine à café entièrement automatique. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention concerne un dispositif permettant la production automatique par percolation de liquides alimentaires et notamment de boissons chaudes telles que le café obtenu par passage d'eau à température convenable à travers un lit de produits aromatiques à l'état pulvérulent tel qu-e du café moulu.

L'invention vise à permettre la réalisation, dans des conditions entièrement automatiques et sans intervention humaine, notamment sans intervention d'un personnel de service ou de l'utilisateur, autre que l'envoi d'un signal de commande initial, d'une boisson chaude telle qu'un café du type "express" c'est-à-dire délivré et mis à la disposition du consommateur immédiatement au sortir de la phase de percolation.

Le connaisseur sait que la préparation d'un café, à partir d'un produit de bonne qualité, nécessite le concours et la réunion de conditions opératoires très ponctuelles et qu'il est parfois difficile de réunir notamment dans le cadre d'une machine entièrement automatique excluant par conséquent le contrôle et la supervision d'un opérateur humain surveillant que les diverses conditions, si banales soient-elles, se trouvent effectivement réunies.

En effet une machine programmée en fonction d'un cycle déterminé subit néanmoins des divergences et des distorsions par rapport au cycle opératoire idéal, ceci en fonction des circonstances particulières qui peuvent varier.

C'est ainsi que la température de l'eau, son débit et par conséquent sa vitesse de parcours au sein de la masse solide, peuvent être modifiés dans des gammes, même mineures mais qui affectent considérablement la qualité du produit final obtenu.

Mais les paramètres attachés au parcours de la phase liquide peuvent eux-mêmes être grandement influencés par l'état de la masse solide soumise à percolation c'est-à-dire le produit aromatique en poudre.

Ce dernier en fonction par exemple de la température ou de 11 hygrométrie ambiante peut se tasser ou s'agglomérer plus ou moins et offrir une résistance variable au passage de l'eau, influant par conséquence sur le débit et la vitesse volumique de la circulation de la phase liquide dans la chambre de percolation.

Mais l'état physique du produit aromatique solide, dans la chambre de percolation correspondant à un volume fixe, peut être considérablement influencé lui-même par la quantité de produits introduits.

En principe la machine est apte à délivrer une dose de produit correspondant au remplissage optimum de la chambre de percolation.

Mais suivant l'état physique du produit et les conditions ambiantes (hygrométrie, température, etc...), le produit pulvérulent dans la phase de déversement pour la chambre peut arriver à une cadence plus ou moins rapide de sorte que si la dose est contrôlée en temps de déversement (ce qui représente le système le plus commode) il est certain que deux déversements programmés par la machine ne correspondront pas nécessairement à la même quantité et pourront varier considérablement d'un jour à l'autre en fonction des circonstances et également en fonction du renouvellement du produit introduit dans la machine (granulométrie, dessiccation, etc...).

Il suit que dans ces conditions le volume de la chambre étant programmé définitivement, si la dose de produits déversée dans la chambre s'écarte quelque peu en plus ou en moins de cette dose idéale, on aboutira au sein de la chambre à un produit qui sera surcomprimé et par 'conséquent trop tassé, opposant une résistance excessive au passage du fluide ; dans ce cas les filets de fluide risquent de se fixer sur des parcours préférentiels correspondant à des parties du produit aromatique où l'extraction sera excessive tandis que dans d'autres parties l'extraction sera insuffisante.

Et inversement si la compression du produit aromatique pulvérulent n'est pas suffisante, la traversée de la phase liquide sera trop rapide pour permettre d'obtenir le résultat obtimum.

La cadence ou la fréquence d'utilisation peuvent également influencer considérablement les résultats obtenus ; si la chambre de percolation est restée inactive pendant un certain temps et s'est par conséquent refroidie, une grande partie des calories apportées par le liquide de percolation seront absorbées par l'inertie thermique des masses notamment métalliques pour assurer leur réchauffement et les conditions de température propres à l'obtention d'un produit satisfaisant ne seront pas réunies.

Pour ces diverses raisons il est difficile d'obtenir à partir d'une machine entièrement automatique un café "express" dont la qualité soit constante tout au long d'une utilisation prolongée et quelles que soient les circonstances extérieures résultant de l'environnement.

Par ailleurs les machines à café automatique représentent des ensembles généralement encombrants mettant en oeuvre des opérations et des moyens d'actionnement successifs compliqués et représentant par conséquent des risques de panne ainsi qu'un prix de fabrication élevé.

.Or, il apparaît souhaitable de pouvoir mettre un appareil fiable et simple à la disposition de groupes de consommateurs de dimensions modestes, par exemple dans des cantines, restaurants en libre-service, sur les lieux de travail ou dans des endroits publics.

Il existe un besoin pour une unité de fabrication automatique de boissons chaudes telles que le café "express", susceptible d'un fonctionnement intermittent, mais apte à répondre à tout moment à la demande et susceptible de fournir un produit de qualité constante dans des conditions de parfaite fiabilité, l'appareil pouvant être mis à la disposition des consommateurs et devant répondre et assurer un cycle complet de fonctionnement sur simple commande initiale éventuellement après règlement par introduction d'une pièce de monnaie ou d'un jeton.

L'invention vise à permettre la réalisation d'une machine d'un fonctionnement extrêmement simple, les moyens mécaniques en mouvement étant réduits au maximum et suivant des parcours limités et d'une trajectoire linéaire simple, excluant des opérations séquentielles complexes.

Par ailleurs l'invention vise à mettre à la disposition des utilisateurs une machine apte à s'adapter en fonction des caractéristiques particulières de fonctionnement et possèdant des automatismes non seulement dans les successions des mouvements mécaniques mais également permettant d'adapter l'intensité des réponses et des moyens mis en oeuvre aux circonstances particulières, la machine possèdant un système interne auto-correcteur évitant par conséquent les distorsions susceptibles d'engendrer des écarts de qualité par rapport à l'optimum souhaité par le consommateur.

A cet effet l'invention concerne un dispositif pour la percolation automatique et instantanée de liquides alimentaires et aptes à être débités par doses correspondant à une unité de consommation ou à un multiple de cette unité, du type comportant une chambre de percolation ouverte par sa face supérieure, une réserve de produits aromatiques de percolation et des moyens de déversement desdits produits dans ladite chambre, un piston supérieur apte à obturer le sommet de ladite chambre en comprimant la dose unitaire de produits de percolation contenus et une source de liquide, notamment d'eau à température convenable alimentant ladite chambre, ladite chambre comportant un fond de filtration pourvu d'ouvertures pour le passage du liquide percolé vers une évacuation, ledit fond étant monté mobile dans ladite chambre et étant relié à cet effet à des moyens d'entralnement, et le dispositif est caractérisé en ce que le piston supérieur d'obturation de la chambre d'une part et le fond inférieur de filtration d'autre part sont prévus avec des courses de déplacement vertical d'axes colinéaires entre eux et colinéaires avec l'axe de la chambre, le piston-d'obturation et le fond de filtration étant entraînés dans au moins une partie de leurs mouvements, correspondant à l'effacement du piston vers le haut pour dégager l'ouverture supérieure de la chambre et à l'élèvation du fond dans ladite chambre pour l'éjection du gateau de filtration, par un organe de manoeuvres à déplacement vertical unique et commun respectivement au piston et au fond.

Selon une autre caractéristique de l'invention le fond de filtration est monté solidaire d'un socle inférieur apte à se déplacer verticalement le long d'organes de guidage fixes solidaires du bâti, ledit socle étant apte à être couplé par des moyens de solidarisation à embrayage automatique à l'organe commun de déplacement vertical, ceci pour une course limitée correspondant à ltélèvation dudit fond dans la chambre en vue de l'éjection du gateau de filtration, ledit socle inférieur coopèrant avec une butée fixe de fin de course apte à assurer le dégagement des moyens d'embrayage automatique du socle par rapport à l'organe de déplacement vertical, pour la position haute du fond correspondant à la sortie du gateau de filtration hors de la chambre de percolation.

Selon encore une caractéristique ledit socle inférieur comporte des organes de rappel aptes à ramener le socle inférieur vers sa position basse ou position de repos en ramenant en conséquence ledit fond de filtration, solidaire du socle, vers sa position de repos dans le fond de la chambre de percolation.

Par exemple l'organe de rappel est constitué d'un organe de déplacement vertical auxiliaire, symétrique de l'organe de déplacement principal, les deux organes de déplacement vertical symétriques étant entraînés par un organe de manoeuvre commun tel qu'un pignon embrayant sur les deux organes de déplacement vertical, entraînés dans un mouvement symétrique inverse l'un de l'autre.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le piston d'obturation de la chambre est solidaire, par l'intermédiaire d'un organe ressort, d'un socle supérieur monté mobile en déplacement vertical et entraîné par l'organe de déplacement vertical, ledit socle comportant un contacteur asservi à la mise sous tension, à une valeur déterminée et réglable, du ressort, ledit contacteur étant apte à commander l'arrêt de l'organe d'entraînement vertical et par conséquent l'arrêt du déplacement vertical dudit socle, de sorte que lorsque le piston bute sur un obstacle, par exemple la masse de produits solides déversés dans la chambre de percolation, cet arrêt du piston entraîne la mise sous tension du ressort et au-delà l'actionnement du contacteur et l'arrêt de la course verticale du socle.

Dans ces conditions, le positionnement du piston d'obturation de la chambre de percolation se fait automatiquement et rigoureusement au niveau exact atteint par la masse de produits solides, avec une légère compression exactement tarée par la course du ressort au-delà de laquelle la tension du ressort agit par le contacteur sur l'arrêt des organes moteurs.

Selon une autre caractéristique le dispositif comporte un organe d'entraînement unique constitué d'un moteur électrique à mouvement réversible, dont le pignon monté sur l'arbre de sortie est apte à engrener sur-un premier organe d'entraînement vertical constitué d'une crémail1ère verticale d'une part et par un contact diamètralement opposé au premier, sur un second organe d'entraînement vertical ou entraînement vertical auxiliaire constitué d'une seconde crémaillère entraînée dans un mouvement symétrique et inverse de la première crémaillère, la première crémaillère étant montée solidaire, par l'intermédiaire dudit organe ressort, sur le socle supérieur lui-même solidaire du sommet du piston d'obturation de la chambre de percolation, et ladite première crémaillère étant apte, par sa partie basse, à coopérer avec des organes d'embrayage automatique disposés sur le socle inférieur, lui-même solidaire du fond de filtration, lesdits organes d'embrayage automatique étant aptes à coupler ledit socle inférieur sur ladite première crémaillère lors de l'arrivée en position basse de cette dernière, la remontée de-ladite première crémaillère étant ainsi apte à entraîner ledit socle inférieur et le fond de filtration qui lui est solidaire dans le parcours de remontée de ladite première crémaillère en entraînant le mouvement d'élèvation du socle inférieur et du fond de filtration, remontant dans ladite chambre, pour provoquer le mouvement d'éjection du gateau de filtration.

Par exemple les organes d'embrayage pour l'accouplement de la base de la première crémaillère et du socle inférieur, sont constitués d'un décrochement en épaisseur disposé à la base de ladite première crémaillère et apte à recevoir au moins un et de préférence deux ou plus organes en relief tels que des cliquets effaçables montés sur ressort dont la tête en saillie biseautée est portée par ledit socle inférieur, ledit cliquet étant apte à s'effacer devant l'extrémité inférieure biseautée de ladite première crémaillère pour s'engager derrière ledit décrochement en entraînant le verrouillage unidirectionnel du socle par rapport à ladite première crémaillère, la remontée de ladite première crémaillère entraînant en conséquence la remontée dudit socle inférieur et du fond de filtration qui lui est solidaire, l'immobilisation du socle inférieur venant à l'appui d'une butée fixe, et correspondant à l'arrivée du fond de filtration en position haute étant apte à provoquer le dégagement desdits cliquets par rapport audit décrochement en débrayant le socle inférieur par rapport à ladite première crémaillère qui peut poursuivre sa course.

Selon encore une autre caractéristique, la seconde crémaillère est apte à être entraînée par le pignon commun, dans un mouvement vertical inverse et symétrique de la première crémaillère, ladite seconde crémaillère étant apte, tandis que la première crémaillère poursuit sa course aseentionnelle, à redescendre vers le bas et à repousser dans ce mouvement ledit socle inférieur retournant vers sa position basse de repos, ramenant ainsi le fond de filtration à la base de la chambre de percolation.

Notamment la course du socle inférieur entre sa position basse de repos et la position haute définie par le contact dudit socle sur ladite butée correspond à la hauteur de la chambre de percolation, la course du fond de filtration, asservie au socle inférieur, allant ainsi de sa position basse ou position de repos pour la phase de percolation vers sa position haute ou position d'éjection du gateau, pour laquelle ce dernier est sorti audelà des bords supérieurs de la chambre de percolation.

Selon une autre caractéristique le dispositif comporte également des moyens de dosage de la quantité de produits aromatiques en poudre et des moyens de dégagement latéral du gateau de filtration, ces moyens étant asservis à des organes d'entraînement dans un mouvement de translation dans un plan sensiblement horizontal entre une position effacée et latérale par rapport à la chambre et une position située à l'aplomb de ladite chambre de percolation, les moyens de manoeuvre associés étant synchronisés par rapport aux mouvements du piston d'obturation et du fond de filtration, de telle façon que les moyens de dégagement latéral du gateau de filtration parcourent la zone située immédiatement à l'aplomb de la chambre, en repoussant le gateau latéralement, lorsque le piston d'obturation d'une part et le fond de filtration d'autre part sont en position haute, la mise en oeuvre des moyens de remplissage de la chambre en produits aromatiques pulvérulents étant aptes à amener ces derniers à l'aplomb de la chambre lorsque le piston est encore en position haute, le fond de filtration ayant été ramené en position basse.

Le dispositif selon l'invention comporte avantageusement un ensemble de commandes et de programmation, apte à enregistrer les ordres correspondant aux quantités (multiples d'une dose unitaire) de liquide, souhaitées par l'utilisateur et apte à actionner en conséquence par des relais appropriés les moyens de dosage du produit aromatique pulvérulent ainsi que les moyens de dosage de liquide, ces moyens de programmation contrôlant également la manoeuvre des moyens de déplacement du piston d'obturation et du fond de filtration.

Selon une autre particularité de l'invention le piston d'obturation comporte des moyens d'étanchéité périphériques par rapport à la paroi latérale de la chambre cylindrique de percolation et constituée d'un joint torique annulaire engagé dans un logement annulaire par rapport au piston, le joint pénétrant avec un faible jeu à l'intérieur de l'alèsage supérieur de la chambre, le logement du joint torique étant prévu entre deux éléments circulaires déplaçables verticalement l'un contre l'autre en écrasant le joint torique entre deux plans horizontaux et en provoquant ainsi l'expansion latérale du joint hors de sa gorge réceptrice, en portant ainsi ledit joint en contact d'étanchéité avec la paroi de la chambre située en regard.

Selon encore une caractéristique particulière de l'invention le fond de filtration monté mobile, étant solidaire du socle inférieur, est disposé au-dessus d'une paroi formant collecteur, fixe et obturant le fond inférieur de la chambre de percolation, ce collecteur étant apte à recueillir le liquide de percolation et à le diriger vers un bec de déversement extérieur.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit et qui est donnée en rapport avec une forme de réalisation particulière.

sans caractère limitatif et en se référant aux dessins annexes.

La figure 1 représente une vue en coupe verticale d'une machine réalisée selon l'invention, le piston d'obturation étant en position haute dégagée et le fond de filtration étant en position de repos dans le fond de la chambre de percolation.

La figure 2 représente une vue en coupe verticale selon la ligne II-II de la figure 1.

La figure 3 représente une vue en coupe horizontale selon la ligne III-III de la figure 1.

La figure 4 montre une vue de détail de l'entraînement de la racle de balayage.

La figure 5 représente une vue en coupe verticale de la machine, identique à la figure 1 mais montrant le piston d'obturation en position descendue lors de la phase de percolation.

La figure 6 montre la vue en coupe verticale identique à la figure 1 et à la figure 3, le piston étant amené en position dégagée et le fond étant en position remontée pour l'éjection du gateau.

La figure 7 montre une vue en plan de détail du socle inférieur et du dispositif d'embrayage sur la crémail ibère.

La figure 8 représente un schéma de principe du fonctionnement du cone de déversement effaçable pour le remplissage de la chambre de percolation en dose de café moulu.

Selon l'ensemble des figures on voit que l'appareil est constitué d'un bati fixe ici formé par exemple d'une carcasse construite à partir des deux-platines respectivement supérieure 1 et inférieure 2 entre lesquelles sont montées les colonnes verticales formant colonnes de guidage 3 et 14.

Sur ce bâti fixe sont montés mobiles deux socles respectivement un socle supérieur 5 et un socle inférieur 6.

Les deux socles sont montés à déplacement vertical étant guidés par les colonnes respectivement 3 et 4 engagées dans les alèsages par exemple à frottement doux (téflonnés) prévus sur chacun des socles.

En position sensiblement médiane et monté fixe sur les colonnes se trouve le bloc intermédiaire 7 solidaire des colonnes et supportant le bloc moteur 8 par exemple formé d'un moteur électrique à mouvement réversible et dont l'arbre de sortie 9 porte le pignon d'engrenage 10.

Le bloc fixe monté sur le bâti par l'intermédiaire des colonnes supporte dans sa partie avant la chambre de percolation constituée d'un logement cylindrique 11.

Le bloc fixe 7 supporte également les organes de déversement dans la chambre de percolation des produits aromatiques solides c'est-à-dire de la poudre ou du café moulu en début du cycle ainsi que les organes d'évacuation du gateau de filtration en fin de cycle.

Ces organes sont constitués d'un cône de déversement 12 recevant le café en poudre depuis une réserve (décrite ci-après) par l'intermédiaire d'un dispositif doseur.

Et le socle 7 supporte également la racle 13 qui permet, par son mouvement de balayage latéral, l'évacuation du gateau de filtration en fin de cycle, le gateau ayant été remonté par l'élèvation du fond de filtration comme ultérieurement exposé.

La racle 13 est entraînée dans un mouvement de balayage latéral angulaire à partir d'un axe d'articulation fixe constitué par la colonne 4, de sorte que dans un premier temps la racle 13 balaye le sommet de la chambre de percolation 11 en évacuant latéralement le gateau de filtration précédent ; -la racle 13 est entraînée par la tige à crémaillère 13a actionnée elle-même par le pignon 10, l'ensemble étant réglé pour que le balayage par la racle intervienne pour la position remontée du fond 24 et l'extraction du gateau filtré, lors du retour en arrière de la crémaillère 13a, la racle est rappelée vers sa position initiale (en trait plein sur la figure 3) effacée latéralement par rapport à la chambre de percolation 11, par le ressort de rappel 13b.

Le cône (ou segment de cône) de remplissage 12 (selon la figure 8) est monté à pivotement libre sur le dispositif doseur 12a et il est mis en position active de déversement par action du socle supérieur 5 en position haute sur le bras de levier 12b ; lors du retour inférieur du socle 5 (et du piston 16-18) le cône de déversement est rappelé vers sa position effacée (en pointillés surale dessin) par simple gravité.

Le bloc 7 est percé d'un alèsage horizontal pour permettre le logement du pignon 10.

Ce bloc est également percé de deux alèsages verticaux pour permettre le passage et le déplacement de deux organes d'entraînement symétrique à savoir un organe d'entraînement principal constitué d'une première crémaillère 14 et un organe d'entraînement secondaire constitué de la crémaillère 15 symétrique de la précédente, les deux crémaillères étant montées sur deux côtés diamètralement opposés du pignon 10 de sorte que dans un mouvement d'entraînement déterminé du pignon les deux crémaillères suivent des parcours respectivement inversés.

Sur la partie supérieure de la première crémaillère 114 est monté solidaire le socle supérieur mobile 5 apte à coulisser, comme exposé précédemment, sur les deux colonnes de guidage respectivement 3 et 14.

Le socle supérieur 5 comporte, monté solidaire sur la partie avant du socle un piston d'obturation 16 formé d'une tige 17 solidaire du socle 5 et d'un plateau horizontal 18 dont la circonférence est prévue pour permettre son engagement avec un faible jeu à l'intérieur de la partie supérieure de la chambre de percolation 11.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, on voit que le plateau comporte un dispositif d'étanchéité formé d'un joint torique 19 inséré dans le logement 20 dont les plans horizontaux respectivement 21,21' sont mobiles en déplacement vertical l'un contre l'autre ; de sorte que lorsque le plan inférieur 21 vient buter contre le niveau de café en poudre situé dans la chambre de percolation, le plan supérieur 21' apparténant au plateau 18 poursuivant légèrement sa course comprime le joint torique 19 lequel est alors expansé latéralement en venant -en position d'engagement et d'étanchéité contre l'alèsage intérieur de la chambre de percolation 11.

On comprend que dans ces conditions lors de la phase de pénétration du plateau 18 le joint torique ne soit pas au contact et n'entrain aucun frottement donc aucune usure par rapport à la paroi de la chambre 11 et l'étanchéité est assurée par le léger mouvement d'écrasement provoqué par le rapprochement des deux plans 21,21' de sorte que l'étanchéité est ainsi assurée automatiquement mais seulement lorsque le plateau 18 du piston 16 est alors en position d'obturation.

De façon connue en soi la paroi du plateau 18 est reliée par une ou plusieurs embouchures 22,22' avec une source d'eau chaude à la température convenable (par le conduit 22").

A la partie inférieure de l'appareil se trouve le socle inférieur 6 sur la partie avant duquel est montée la tige 23 solidaire du fond de filtration 24 situé et monté mobile à l'intérieur de la chambre de percolation 11.

La paroi horizontale constituant le fond de filtration 24 est donc mobile avec le déplacement vertical du socle mobile 6 dans les conditions qui seront décrites ci-après.

En partie inférieure la chambre est obturée par le fond 25 qui constitue le collecteur du liquide de percolation ayant traversé le fond de filtration, le liquide étant évacué à l'extérieur par un bec de déversement depuis le passage 26 ; un alèsage central dans la paroi d'obturation inférieure 25 permet le passage et le mouvement de la tige 23 pour le mouvement d'élèvation ou de redescente du fond de filtration 24.

te fonctionnement de l'ensemble du dispositif peut être décrit comme suit, à partir de l'organe moteur constitué par le moteur électrique 8 et le pignon central 10.

Dans la position de repos qui est représentée à la figure 1, les deux socles sont en position dégagée vers les extrémités de la carcasse, le socle supérieur 5 étant en position haute et le socle supérieur 6 est en position basse.

Dans cette position la chambre de percolation 11 au repos est en attente de remplissage ; le cône de déversement 12 est lui-même en position d'attente au-dessus de la chambre 11 et le cycle commençe avec le déversement de la poudre par le cône suivi par l'effacement de ce dernier vers une position latérale, dès que le socle 5 va amorcer sa descente comme indiqué ci-après.

La rotation du pignon 9 dans le sens de la flèche représentée à la figure 1 entraîne le mouvement des crémaillères à savoir la première crémaillère 14 et la seconde crémaillère 15 dans le sens indiqué par les flèches sur la figure 1.

Dans ce mouvement le socle supérieur 5 s'abaisse jusqu'à la rencontre du plateau 18 à la surface du café moulu situé en attente dans la chambre de percolation .11.

Comme précédemment décrit lorsque le plateau 18 rencontre la surface de café, se produit l'effet de rapprochement des deux plans 21 et 21' composant le plateau 18 avec écrasement du joint torique 19 et contact d'étanchéité du plateau 18 appartenant au piston 16 obturant la chambre de percolation 11.

Le piston 16 se trouve donc en position fixe à l'arrêt, étant venu en butée contre la dose de café contenue dans la chambre de percolation 11.

Cependant le moteur continue à tourner et à entraîner vers le bas la crémaillère 14 selon la flèche de la figure 1, tandis que le piston d'obturation 16 se trouve lui en butée ou freiné par la dose de café qu'il a rencontrée au sein de la chambre de percolation ; dans ce mouvement relatif, la crémaillère 114 se déplace par rapport au socle 5 (solidaire du piston 16) en comprimant le ressort intermédiaire 26, jusqu'à l'actionnement d'un interrupteur qui ferme l'alimentation du moteur et arrête le mouvement de la crémaillère 14.

L'interrupteur est formé par exemple d'un contacteur 35 solidaire du socle 5 et venant porter sur la butée 36 solidaire du sommet de la crémaillère 14 et ceci pour la position détendue du ressort 26 (voir sur la figure 2 la représentation du socle 5 en position haute) ; dès que le piston 16-18 est en butée sur la dose de café dans la chambre 11, le socle 5 est bloqué tandis que la crémaillère 14 poursuit une course limitée en comprimant le ressort 26 ; dans ce mouvement relatif le contacteur 35 est dégagé de sa position d'appui sur la butée 36 ce qui ouvre le circuit d'alimentation du moteur et interrompt le mouvement de la crémaillère 14.

Le ressort 26 joue aussi le rôle de sûreté en permettant un débattement limité de l'ensemble piston 16-18 sous l'effet par exemple de la pression de vapeur dans la chambre 11 lors de la phase de percolation, sans répercuter ce mouvement sur le moteur ; ce dernier n'est donc pas arrêté sur une position bloquée.

On voit que grâce à ce dispositif le positionnement du piston 16 et plus spécialement du plateau 18 qui assure le tassement et la compression de la poudre au sein de la chambre 11 se fait automatiquement, indépendamment de toute pré-programmation, en fonction du niveau de la poudre au sein de la chambre.

Le piston 16 joue ainsi le rôle de contacteur et dès que la rencontre entre l'organe de compression et d'obturation 18 d'une part et la masse de produits aromatiques pulvérulents d'autre part est obtenue, la course se poursuit, en étant cependant freinée et amortie et dans la seule limite de la mise sous tension du ressort 26, après quoi la course s'arrête, en assurant par conséquent, quel que soit le niveau de la dose de poudre dans la chambre de percolation, un degré de compression et de tassement constant et uniforme.

Dans ces conditions, le niveau de l'obturation de la chambre ainsi que la compression et le tassement du produit sont constants, quelles que soient les erreurs ou les inégalités ou distorsions qui ont pu se produire dans la phase antérieure de déversement et qui pourraient aboutir à une quantité de produits supérieure ou inférieure à la dose normale ; dans tous les cas le piston viendra se positionner non pas en fonction d'une donnée programmée à l'aveugle mais bien en fonction de la quantité réelle et effective présente à l'instant déterminé dans la chambre de percolation.

Le piston d'obturation 16 étant à l'arrêt, la centrale de programmation envoie par les canaux 22,22' la quantité d'eau à la température appropriée destinée à traverser le lit de produits aromatiques.

Et selon un développement de l'invention on peut également prévoir que la programmation de la quantité et du débit de l'eau envoyés pour une dose déterminée est également asservie de façon concrète à la quantité de produits effectivement présente.

A cet effet on peut prévoir sur l'ensemble mobile formé par la crémaillère 14 et/ou le socle mobile 5 d'une part et l'ensemble fixe constitué par les colonnes et la platine supérieure 1, des organes de repérage et de lecture (non représentés) et qui peuvent ainsi être constitués de sondes électromagnétiques, de repérage par interrupteur à lame souple, lecteur opto-électronique, potentiomètre, etc..., susceptibles de permettre le repérage précis du positionnement instantané du piston et notamment du plateau 18 dans sa position de repos, au contact de la dose de produits pulvérulents.

On voit en effet que en fonction de l'importance du remplissage de la chambre, le plateau 18 du piston 16 va s'arrêter plus ou moins haut.

Dans ces conditions le dispositif de repérage et de lecture peut envoyer un signal à la centrale de programmation informant cette dernière sur la quantité de produits pulvérulents effectivement présents dans la chambre de façon à commander les paramètres d'écoulement du liquide en conséquence notamment le débit et la quantité.

Dans ces conditions on comprend qu'on obtiendra une boisson de propriété constante puisque les paramètres d'écoulement du liquide auront été asservis de façon stricte aux quantités de produits solides effectivement introduits en corrigeant ainsi les déviations ou les distorsions dans la quantité du produit solide, la proportion de liquide introduit étant par conséquent rigoureusement et constamment respectée.

Le liquide après percolation et ayant traversé le lit de produits solides est recueilli dans le collecteur formé par le fond 25 et évacué vers l'extérieùr où il peut être recueilli de façon connue par un bec de déversement dans une tasse ou tout récipient approprié.

Le cycle programmé se poursuit alors avec le dégagement du piston 16 et l'évacuation du gateau de filtration correspondant aux marcs présents dans la chambre de percolation 11.

Comme on le voit sur la figure 1, le moteur ayant été mis en fonctionnement dans un mouvement inverse du précédent, le pignon 10 tourne dans le sens des flèches indiquées sur la figure et les crémaillères respectivement la première crémaillère 14 et la seconde crémaillère 15 sont entraînées dans un mouvement inverse du précédent c'est-à-dire que la première crémaillère 14 remonte tandis que la crémaillère 15 redescend.

Dans ce mouvement la première crémaillère 14 va entraîner le socle inférieur 6.

A cet effet on a prévue la base de la première crémaillère 14, au delà d'une face biseautée 27 par laquelle se termine la crémaillère, un épaulement biseauté en creux 28 coopérant avec les ergots formant cliquets 29 et 29' venant en saillie à l'intérieur de l'alèsage 30 situé à l'aplomb de la base de la tête biseautée 27 de la première crémaillère 14, sur le socle inférieur 6.

Dans ces conditions lorsque la première crémaillère 14 arrive dans sa position basse la tête 27 vient s'engager dans l'alèsage 30, les parois biseautées 27 venant repousser vers l'extérieur les cliquets 29 et 29' jusqu'à ce que l'épaulement 28 arrive au niveau desdits cliquets, permettant à ces derniers de reprendre élastiquement leur position d'extension vers l'intérieur de l'alèsage 30.

Après engagement des cliquets 29 dans l'épaulement 28 la première crémaillère 14 peut poursuivre sa route pendant une course limitée, la crémaillère s1 arrêtant comme précédemment décrit lorsque le plateau 18 arrive au contact du produit pulvérulent dans la chambre de percolation.

Et en toute hypothèse la butée d'amortissement élastiquement compressible 31 constituant une sécurité en venant en contact éventuel avec le bloc central fixe 7.

Dans le mouvement de remontée de la première crémaillère 14, l'épaulement 28 venant en appui contre les cliquets 29 entraîne alors le socle mobile 6 dans un mouvement d'élèvation guidé par les colonnes 3 et 4 en entraînant par conséquent par l'intermédiaire de la tige 23 le fond de filtration mobile 24 à l'intérieur de la chambre 11.

Le mouvement de remontée se poursuit jusqu'à ce que le socle 6 vienne en butée sur la base inférieure du bloc central fixe 7 ; la résistance et le blocage qui en résultent provoquent alors la rétraction des cliquets 29,29' le long de la paroi biseautée de l'épaulement 28 en débrayant par conséquent le socle 6 par rapport au mouvement de la première crémaillère 14. De préférence le contact socle 6/bloc central 7 se fait par une butée d'amortissement 37 dont le positionnement en hauteur est réglable.

Ce désaccouplement est réglé de façon à intervenir lorsque le fond mobile de filtration 24 est arrivé en position haute c'est-à-dire sensiblement affleurant au niveau des bords supérieurs de la chambre de filtration 11, mouvement dans lequel il sort à l'extérieur le gateau de filtration constitué par les marcs de la percolation antérieure.

C'est alors que peut intervenir le mouvement de translation latérale de la racle 13 qui dégage le gateau de filtration latéralement le gateau étant évacué et recueilli dans un bac de récupération.

Le socle 6 est resté en position haute pendant ce temps.

Et immédiatement ensuite il est redescendu par l'action de la seconde crémaillère 15.

Cette dernière qui poursuit son mouvement descendant arrive alors au contact, par sa base 32 de la butée réglable 33 montée solidaire du socle 6 et dans son mouvement de descente la seconde crémaillère 15 repousse vers le bas le socle 6 jusqu'à ce que ce socle retrouve sa position inférieure ou position basse (telle que représentée sur la figure 1).

Dans ce mouvement le socle 6 redescendant entraine avec lui par la tige 23 le fond de filtration 24 qui rejoint ainsi le fond de la chambre de percolation 11.

La chambre étant alors dégagée, le cône de déversement amené à l'aplomb de la chambre peut permettre le remplissage de cette dernière par une nouvelle dose de produits.

Pendant toute cette période le socle supérieur 5 est remonté et permet par conséquent le dégagement de la zone située à l'aplomb de la chambre de percolation 11 et il amène en position par action sur le bras 12a le cône de déversement 12 en position active.

Selon une variante le plateau 18 comporte une grille inférieure (venant au contact de la dose de café moulu dans la chambre 11) prévue amovible et s-olidarisée sous la face inférieure du plateau 18 par des moyens de clipsage tels que la grille est mise en place par simple pression ; par exemple la grille comporte en son centre un ergot engagé dans un logement récepteur central du plateau et ouvert vers le bas ; ce logement comporte des moyens de clipsage de l'ergot aptes à retenir la grille en position active et ces moyens sont rétractables sous l'action d'un plongeur coaxial et intérieur à la tige 17, une pression exercée au sommet débordant de ce plongeur provoquant le désengagement des moyens de clipsage et le dégagement de l'ergot libérant la grille susceptible ainsi d'être recueillie par gravité et rapidement nettoyée puis remise en place par simple emboitement de l'ergot central.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1 - Dispositif pour la percolation automatique et instantanée de liquides alimentaires et aptes à être débités par doses correspondant à une unité de consommation ou à un multiple de cette unité, du type comportant une chambre de percolation (11) ouverte par sa face supérieure, une réserve de produits aromatiques de percolation et des moyens de déversement desdits produits dans ladite chambre, un piston (18) supérieur apte à obturer le sommet de ladite chambre en comprimant la dose unitaire de produits de percolation contenus et une source de liquide, notamment d'eau à température convenable alimentant ladite chambre, ladite chambre comportant un fond de filtration pourvu d'ouvertures pour le passage du liquide percolé vers une évacuation, ledit fond (24) étant monté mobile dans ladite chambre et étant relié à cet effet à des moyens d'entraînement, caractérisé en ce que le piston supérieur d'obturation (18) de la chambre d'une part et le fond inférieur de filtration (24) d'autre part sont prévus avec des courses de déplacement vertical d'axes colinéaires entre eux et colinéaires avec l'axe de la chambre, le piston d'obturation (18) et le fond de filtration (24) étant entraînés dans au moins une partie de leurs mouvements, (correspondant à l'effacement du piston vers le haut pour dégager l'ouverture supérieure de la chambre et à l'élèvation du fond dans ladite chambre pour l'éjection du gateau de filtration), par un organe de manoeuvre à déplacement vertical (114) unique et commun respectivement au piston et au fond.

2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre (14) coopère avec le fond (24) par l'intermédiaire de moyens d'engage ment débrayable permettant, pendant une partie du cycle de rendre le fond indépendant de l'organe de manoeuvre.

3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fond de filtration (24) est monté solidaire d'un socle inférieur (6) apte à se déplacer verticalement le long d'organes de guidage (3,14), fixes solidaires du bâti, ledit socle (6) étant apte à être couplé par des moyens de solidarisation à embrayage automatique (28,29,29') à l'organe commun de déplacement vertical (14), ceci pour une course limitée correspondant à l'élèvation dudit fond dans la chambre (11) en vue de l'éjection du gateau de filtration, ledit socle inférieur (6) coopèrant avec une butée fixe de fin de course (37) apte à assurer le dégagement des moyens d'embrayage automatique (28,29,29') du socle (6) par rapport à l'organe de déplacement vertical (14), pour la position haute du fond correspondant à la sortie du gateau de filtration hors de la chambre de percolation.

4 - Dispositif selon l'une des revendications 1,2 ou 3, caractérisé en ce que ledit fond (24) comporte des organes de rappel aptes à le ramener depuis sa position haute ou position d'éjection du gateau vers sa position basse ou position de repos dans le fond de la chambre de percolation.

5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe de rappel est constitué d'un organe de déplacement vertical auxiliaire (15), symétrique de l'organe de déplacement principal (114), les deux organes de déplacement vertical symétriques étant entraînés par un organe de manoeuvre commun tel qu'un pignon (10) embrayant sur les deux organes de déplacement vertical, entraînés dans un mouvement symétrique inverse l'un de l'autre.

6 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le piston d'obturation (18) de la chambre (11) est solidaire, par l'intermédiaire d'un organe ressort (26), d'un socle supérieur (5) monté mobile en déplacement vertical et entraîné par l'organe de déplacement vertical (14), ledit socle comportant un contacteur (35) asservi à la mise sous tension, à une valeur déterminée et réglable, du ressort (26), ledit contacteur étant apte à commander l'arrêt de l'organe d'entraînement vertical (14) et par conséquent l'arrêt du déplacement vertical dudit socle (5), de sorte que lorsque le piston bute sur un obstacle,-par exemple la masse de produits solides déversés dans la chambre de percolation, cet arrêt du piston entraîne la mise sous tension du ressort et au-delà l'actionnement du contacteur et l'arrêt de la course verticale du socle.

7 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un organe d'entraînement unique constitué d'un moteur électrique à mouvement réversible (8), dont le pignon (10) monté sur l'arbre de sortie (9) est apte à engrener sur un premier organe d'entraînement vertical constitué d'une crémaillère verticale (114) d'une part et par un contact diamètralement opposé au premier, sur un second organe d'entraînement vertical ou entraînement vertical auxiliaire constitué d'une seconde crémaillère (15) entraînée dans un mouvement symétrique et inverse de la première crémaillère (114), la première crémaillère étant montée solidaire, par l'intermédiaire dudit organe ressort (26), sur le socle supérieur 5) lui-même solidaire du sommet du piston (16,18) d'obturation de la chambre de percolation, et ladite première crémaillère étant apte, par sa partie basse, à coopérer avec des organes d'embrayage automatique (29,29') disposés sur le socle inférieur (6), lui-même solidaire du fond de filtration (24), lesdits organes d'embrayage automatique étant aptes à coupler ledit socle inférieur sur ladite première crémaillère lors de l'arrivée en position basse de cette dernière, la remontée de ladite première crémaillère étant ainsi apte à entraîner ledit socle inférieur et le fond de filtration qui lui est solidaire dans le parcours de remontée de ladite première crémaillère en entraînant le mouvement d'élèvation du socle inférieur et du fond de filtration, remontant dans ladite chambre, pour provoquer le mouvement d'éjection du gateau de filtration.

8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les organes d'embrayage (7) pour l'accouplement de la base de la première crémaillère et du socle inférieur, sont constitués d'un épaulement biseauté (28) en épaisseur disposé à la base (27) de ladite première crémaillère et apte à recevoir au moins un et de préférence deux ou plus organes en relief tels que des cliquets (29,29') effaçables montés sur ressort dont la tête en saillie biseautée est portée par ldit socle inférieur (6), lesdits cliquets étant aptes à s'effacer devant l'extrémité inférieure biseautée (27) de ladite première crémaillère (114) pour s'egager derrière ledit épaulement (28) en entraînant le verrouillage unidirectionnel du socle (6) par rapport à ladite première crémaillère (14), la remontée de ladite première crémaillère entraînant en conséquence la remontée dudit socle (6) inférieur et du fond de filtration qui lui est solidaire, l'immobilisation du socle inférieur (6) venant à l'appui d'une butée fixe (35), et correspondant à l'arrivée du fond de filtration (24) en position haute étant apte à provoquer le dégagement desdits cliquets (29,29') par rapport audit épaulement (28) en débrayant le socle inférieur (6) par rapport à ladite première crémaillère (114) qui peut poursuivre sa course.

9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la seconde crémaillère (15) est apte à être entrainée par le pignon (10) commun, dans un mouvement vertical inverse et symétrique de la première crémaillère, ladite seconde crémaillère étant apte, tandis que la première crémaillère (14) poursuit sa course ascentionnelle, à redescendre vers le bas et à repousser dans ce mouvement ledit socle inférieur (6) retournant vers sa position basse de repos, ramenant ainsi le fond de filtration à la bas de la chambre de percolation, la course du socle inférieur entre sa position basse de repos et sa position haute correspondant à la hauteur de la chambre de percolation (11), la course du fond de filtration, asservie au socle inférieur, allant ainsi de sa position basse ou position de repos pour la phase de percolation vers sa position haute ou position d'éjection du gateau, pour laquelle ce dernier est sorti au-delà des bords supérieurs de la chambre de percolation.

10 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens de déversement (12) de la quantité de produits aromatiques en poudre et des moyens de dégagement latéral du gateau de filtration formés d'une racle (13), ces moyens étant asservis à des organes d'entraînement entre une position effacée et latérale par rapport à la chambre et une position située à l'aplomb de ladite chambre de percolation, les moyens de manoeuvre associés étant synchronisés par rapport aux mouvements du piston d'obturation et du fond de filtration, de telle façon que les moyens de dégagement latéral du gateau de filtration parcourent la zone située immédiatement à l'aplomb de la chambre, en repoussant le gateau latéralement, lorsque le piston d'obturation d'une part et le fond de filtration d'autre part sont en position haute, les moyens de déversement des produits aromatiques pulvérulents étant aptes à être amenés en position active à l'aplomb de la chambre lorsque le piston est encore en position haute, le fond de filtration ayant été ramené en position basse.

11 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le piston (18) d'obturation comporte des moyens d'étanchéité périphériques par rapport à la paroi latérale de la chambre cylindrique de percolation et constituée d'un joint torique annulaire (19) engagé dans un logement annulaire (20) par rapport au piston (18), le joint pénétrant avec un faible jeu à l'intérieur de l'alèsage supérieur de la chambre (11), le logement du joint torique étant prévu entre deux éléments circulaires (21,21') déplaçables verticalement l'un contre l'autre en écrasant le joint torique entre deux plans horizontaux et en provoquant ainsi l'expansion latérale du joint hors de sa gorge réceptrice (20), en portant ainsi ledit joint en contact d'étanchéité avec la paroi de la chambre (11) située en regard.

12 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le plateau (18) du piston (16) comporte une grille amovible inférieure venant au contact de la surface du café moulu dans la chambre et cette grille est maintenue en position par des moyens de solidarisation amovibles et fonctionnant par clipsage, permettant le dégagement instantané de la grille pour le nettoyage et lesdits moyens de solidarisation par clipsage sont soumis à l'action d'un poussoir permettant le désengagement instantané de ladite grille.