FR2780261A1 - Hot beverage dispenser - Google Patents
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- A47J31/401—Beverage-making apparatus with dispensing means for adding a measured quantity of ingredients, e.g. coffee, water, sugar, cocoa, milk, tea whereby the powder ingredients and the water are delivered to a mixing bowl
Abstract
Description
DISPOSITIF MELANGEUR PERFECTIONNE POUR DISTRIBUTEURIMPROVED MIXER DEVICE FOR A DISPENSER
AUTOMATIQUE DE BOISSONS CHAUDESAUTOMATIC HOT BEVERAGES
La présente invention concerne un dispositif mélangeur de matière première en poudre et d'eau du type utilisé dans les distributeurs automatiques de The present invention relates to a device for mixing powdered raw material and water of the type used in automatic vending machines.
boissons chaudes.hot drinks.
Dans le contexte du présent brevet, l'expression "matière première" doit être comprise dans son sens le plus large et comprend donc non seulement l'ingrédient principal d'une boisson tel que le cacao en poudre utilisé pour la préparation d'un chocolat chaud, mais encore un ingrédient que l'on pourrait qualifier d'auxiliaire, tel que le lait concentré en poudre In the context of this patent, the term "raw material" must be understood in its broadest sense and therefore includes not only the main ingredient of a drink such as cocoa powder used for the preparation of a chocolate hot, but still an ingredient that could be called auxiliary, such as condensed milk powder
utilisé pour la préparation du cappuccino. used for the preparation of cappuccino.
Un dispositif de ce type comprend une chambre d'homogénéisation ouverte sur le dessus pour recevoir les ingrédients et sur le dessous pour laisser s'écouler la boisson vers le point de distribution. A l'intérieur de ladite chambre est logée au moins une couronne tournante actionnée par un moteur électrique à grande vitesse au moyen d'un arbre qui traverse une paroi de ladite chambre afin de produire une homogénéisation complète et intime de la matière A device of this type includes a homogenization chamber open on the top to receive the ingredients and on the bottom to let the drink flow to the dispensing point. Inside said chamber is housed at least one rotating crown actuated by a high speed electric motor by means of a shaft which crosses a wall of said chamber in order to produce a complete and intimate homogenization of the material.
première et de l'eau chaude.first and hot water.
Immédiatement en amont de la chambre d'homogénéisation, le dispositif mélangeur comprend un espace de mélange en forme d'entonnoir dans lequel la matière première en poudre est introduite par chute libre, c'est-à-dire dans une direction verticale, depuis un récipient-doseur situé au-dessus, tandis que l'eau chaude, produite dans une chaudière adjacente, est introduite dans ledit espace de mélange en direction tangentielle, c'est-à-dire dans une direction sensiblement perpendiculaire à celle de la matière première. Lors de la chute de la matière première depuis le récipient-doseur, sa fraction la plus volatile et impalpable se soulève en même temps que la vapeur d'eau se dégageant de l'eau chaude et finit par se déposer dans un quelconque point froid à l'intérieur du Immediately upstream of the homogenization chamber, the mixing device comprises a funnel-shaped mixing space into which the powdered raw material is introduced by free fall, that is to say in a vertical direction, from a metering container located above, while the hot water, produced in an adjacent boiler, is introduced into said mixing space in a tangential direction, that is to say in a direction substantially perpendicular to that of the raw material . When the raw material falls from the dosing container, its most volatile and impalpable fraction rises at the same time as the water vapor emerging from the hot water and eventually settles in any cold point at inside the
distributeur automatique.vending machine.
Pour garantir une homogénéisation complète des ingrédients, et donc une boisson de bonne qualité, et pour fonctionner sur une longue durée sans problèmes, le dispositif mélangeur doit être construit de manière à ne pas subir de pertes de liquide. Le dispositif doit en outre être construit de manière à ce que l'encrassement causé par la fraction la plus volatile de la matière première susmentionnée soit limité au maximum même si, de toute évidence, la vapeur se dégageant de l'eau chaude doit être évacuée librement To guarantee complete homogenization of the ingredients, and therefore a good quality drink, and to function over a long period without problems, the mixing device must be constructed so as not to undergo any loss of liquid. The device must also be constructed in such a way that fouling caused by the most volatile fraction of the abovementioned raw material is limited to the maximum even if, obviously, the steam emanating from the hot water must be removed. freely
depuis l'espace de mélange.from the mixing space.
Les dispositifs mélangeurs actuellement utilisés ne sont pas du tout satisfaisants du point de vue de la fiabilité en service et ne sont en outre pas construits de manière optimale, aussi bien du point de vue The mixing devices currently in use are not at all satisfactory from the point of view of reliability in service and are also not optimally constructed, both from the point of view
strictement technique que du point de vue du coût. strictly technical only from the point of view of cost.
La présente invention a pour objet principal de proposer un dispositif mélangeur perfectionné pour distributeurs automatiques qui, en plus de garantir des boissons chaudes de bonne qualité, puisse facilement subir des opérations d'entretien ordinaire, même par des personnes sans compétence technique spécifique en The main object of the present invention is to provide an improved mixing device for automatic dispensers which, in addition to guaranteeing good quality hot drinks, can easily undergo ordinary maintenance operations, even by people without specific technical skill in
la matière.matter.
Cet objet ainsi que d'autres objets sont atteints par un dispositif mélangeur d'une matière première en poudre et d'eau, qui constituent les ingrédients d'une boisson chaude préparée dans un distributeur automatique, comprenant: - une chambre d'homogénéisation équipée d'une ouverture d'admission d'un mélange des ingrédients et d'une ouverture de sortie pour le reflux de la boisson vers le point de distribution; - des moyens motorisés pour l'homogénéisation du mélange des ingrédients à l'intérieur de ladite chambre; - un espace de mélange relié à la chambre d'homogénéisation à travers ladite ouverture d'admission et pourvu de moyens pour l'alimentation, respectivement, en matière première en poudre provenant d'un récipient situé au-dessus et en eau chaude provenant d'une chaudière adjacente, selon deux directions sensiblement perpendiculaires, caractérisé en ce que lesdits moyens pour l'alimentation en matière première sont fabriqués d'une seule pièce avec des premiers moyens aptes à retenir la fraction la plus volatile et impalpable de la matière première en poudre qui est interceptée par la vapeur émise par l'eau chaude injectée à l'intérieur de This object as well as other objects are achieved by a device for mixing a raw material in powder and water, which constitute the ingredients of a hot drink prepared in an automatic dispenser, comprising: - a homogenization chamber equipped an inlet opening for a mixture of the ingredients and an outlet opening for the reflux of the drink to the dispensing point; - motorized means for the homogenization of the mixture of ingredients inside said chamber; - a mixing space connected to the homogenization chamber through said intake opening and provided with means for supplying, respectively, raw material powder from a container located above and hot water from '' an adjacent boiler, in two substantially perpendicular directions, characterized in that said means for supplying raw material are manufactured in one piece with first means capable of retaining the most volatile and impalpable fraction of the raw material in powder which is intercepted by the vapor emitted by the hot water injected inside
l'espace mélangeur.the mixer area.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, les premiers moyens coopèrent avec un tiroir qui comprend une chemise toroïdale30 circonférentiellement à distance desdits moyens d'alimentation de la matière première, qui soutient le bord de l'ouverture du dessus desdits moyens d'alimentation et se termine sur le dessous par un bord In a preferred embodiment of the invention, the first means cooperate with a drawer which comprises a toroidal jacket 30 circumferentially at a distance from said raw material supply means, which supports the edge of the top opening of said means of feed and ends on the bottom with an edge
circonférentiel en appui sur ledit espace. circumferential bearing on said space.
Avantageusement, le tiroir est alors pourvu d'une Advantageously, the drawer is then provided with a
ouverture d'aspiration.suction opening.
De préférence, des seconds moyens aptes à recycler à l'intérieur de l'espace de mélange la fraction la plus volatile et impalpable de la matière première en poudre, sont prévus autour d'une goulotte destinée au passage de la matière première dudit récipient à Preferably, second means capable of recycling inside the mixing space the most volatile and impalpable fraction of the raw material in powder form, are provided around a chute intended for the passage of the raw material from said container to
l'espace de mélange.the mixing space.
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens motorisés d'homogénéisation consistent en au moins une couronne tournante, disposée à l'intérieur de la chambre d'homogénéisation, actionnée par un moteur électrique au moyen d'un arbre guidé par une paroi de ladite chambre grâce à l'interposition de moyens d'étanchéité, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité comprennent une douille fabriquée dans un matériau synthétique à mémoire élastique et disposée à In the preferred embodiment of the invention, the motorized homogenization means consist of at least one rotating crown, disposed inside the homogenization chamber, actuated by an electric motor by means of a shaft guided by a wall of said chamber by the interposition of sealing means, characterized in that said sealing means comprise a socket made of a synthetic material with elastic memory and arranged at
l'endroit auquel ledit arbre traverse ladite paroi. the place at which said tree crosses said wall.
Pour faciliter la compréhension des caractéristiques et avantages de la présente invention, on va décrire ci-dessous un mode de réalisation préféré en se référant aux dessins joints sur lesquels: la figure 1 est une vue d'ensemble simplifiée d'un dispositif mélangeur en coupe selon un plan vertical; la figure 2 est une vue à grande échelle de détails du dispositif de la figure 1; la figure 3 est une coupe longitudinale encore agrandie de l'unique douille d'étanchéité avant sa To facilitate understanding of the characteristics and advantages of the present invention, a preferred embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a simplified overall view of a mixer device in section along a vertical plane; Figure 2 is an enlarged view of details of the device of Figure 1; Figure 3 is a further enlarged longitudinal section of the single sealing sleeve before its
fixation sur l'arbre de la couronne tournante. fixing on the shaft of the rotating crown.
La figure 1 illustre, avec la seule omission de quelques détails sans rapport avec la présente invention, un dispositif mélangeur selon l'invention, désigné globalement par la référence numérique 1 et un récipient 2 situé au-dessus, contenant une matière première en poudre (par exemple du cacao), qui comprend une vis doseuse (non représentée) et une goulotte 3. La goulotte 3, excepté du côté sortie, est entourée d'un FIG. 1 illustrates, with the sole omission of a few details unrelated to the present invention, a mixing device according to the invention, generally designated by the reference numeral 1 and a container 2 situated above, containing a powdered raw material ( cocoa), which comprises a dosing screw (not shown) and a chute 3. The chute 3, except on the outlet side, is surrounded by a
capuchon de protection 4, qui est relié au récipient 2. protective cap 4, which is connected to container 2.
Le capuchon de protection 4 a pour fonction de recycler la fraction volatile et impalpable de la matière première à l'intérieur du dispositif mélangeur, comme The protective cap 4 has the function of recycling the volatile and intangible fraction of the raw material inside the mixing device, as
on l'expliquera plus en détail ci-après. it will be explained in more detail below.
Le dispositif mélangeur 1 comprend un dispositif d'alimentation 5 en forme d'entonnoir ouvert sur le dessous en 6 et sur le dessus en 7. Le bord de l'ouverture supérieure 7 s'étend latéralement pour former une plaque 8 qui constitue le couvercle coulissant d'un tiroir 9 qui possède quelques cloisons 17 et une ouverture d'extrémité 18 reliée à l'aspiration d'un ventilateur d'expulsion (non The mixing device 1 comprises a feeding device 5 in the form of a funnel open at the bottom at 6 and at the top at 7. The edge of the upper opening 7 extends laterally to form a plate 8 which constitutes the cover sliding of a drawer 9 which has a few partitions 17 and an end opening 18 connected to the intake of an exhaust fan (not
représenté).represented).
Le tiroir 9 est fabriqué d'une seule pièce, avec une chemise toroidale 10 qui, tout en restant circonférentiellement à distance du dispositif d'alimentation 5, soutient le bord de l'ouverture supérieure 7. La chemise 10 se termine à sa partie inférieure par un bord circonférentiel 11 tourné radialement vers l'axe du dispositif d'alimentation 5 et qui s'appuie à sa partie inférieure sur le bord circonférentiel d'un espace 12 ayant une partie supérieure 13 de la même forme et section que la chemise toroidale 10 et une partie inférieure 14 en forme d'entonnoir dont l'ouverture d'extrémité inférieure porte la référence numérique 15. Le dispositif d'alimentation 5 se trouve donc immédiatement en dessous de la goulotte 3, tandis que la matière première en poudre tombe librement du récipient 2 à travers la goulotte 3 et est donc introduite dans l'espace 12 en direction verticale, en passant à travers les ouvertures 6 et 7 du dispositif d'alimentation 5; l'eau chaude (qui constitue le deuxième ingrédient de la boisson), produite dans une chaudière adjacente (non représentée), est introduite dans le même espace 12 à travers un tube d'injection 16. La partie d'extrémité du tube 16 est avantageusement dirigée dans une direction tangentielle aux parois de l'espace 12, c'est-à-dire sensiblement perpendiculaire à la direction verticale Y de chute de The drawer 9 is made in one piece, with a toroidal jacket 10 which, while remaining circumferentially away from the feeding device 5, supports the edge of the upper opening 7. The jacket 10 ends at its lower part by a circumferential edge 11 turned radially towards the axis of the supply device 5 and which bears at its lower part on the circumferential edge of a space 12 having an upper part 13 of the same shape and section as the toroidal jacket 10 and a lower part 14 in the form of a funnel, the lower end opening of which bears the reference numeral 15. The feed device 5 is therefore located immediately below the chute 3, while the raw material in powder form falls freely from the container 2 through the chute 3 and is therefore introduced into the space 12 in the vertical direction, passing through the openings 6 and 7 of the supply device 5; hot water (which is the second ingredient of the drink), produced in an adjacent boiler (not shown), is introduced into the same space 12 through an injection tube 16. The end part of the tube 16 is advantageously directed in a direction tangential to the walls of the space 12, that is to say substantially perpendicular to the vertical direction Y of fall
la matière première (cf. figure 1). the raw material (see Figure 1).
Outre le fait, connu en soi, que l'eau chaude injectée à travers le tube 16 entraîne avec elle la matière première en poudre vers le bas de l'espace 12, une caractéristique importante de la présente invention est que la vapeur se dégageant de l'eau chaude rencontre la fraction la plus volatile et impalpable de la matière première. Celle-ci est en effet soulevée vers le haut, également grâce à la légère aspiration qui se produit à travers l'ouverture 18 du couvercle 8 et, grâce au parcours tortueux imposé par les cloisons de séparation 17, incitée à se déposer à l'intérieur du tiroir 9. Quant au capuchon de protection 4, en raison de sa disposition, il arrête tout ce qui se soulève d'une façon ou d'une autre du dispositif (fraction volatile de la matière première et/ou vapeur) et, selon une caractéristique intéressante, bien que facultative de la présente invention, le recycle à l'intérieur de Besides the fact, known per se, that the hot water injected through the tube 16 carries with it the raw material powder down the space 12, an important characteristic of the present invention is that the vapor emanating from hot water meets the most volatile and intangible fraction of the raw material. This is in fact lifted upwards, also thanks to the slight suction which occurs through the opening 18 of the cover 8 and, thanks to the tortuous path imposed by the partition walls 17, induced to deposit at the inside the drawer 9. As for the protective cap 4, because of its arrangement, it stops everything which is lifted in one way or another from the device (volatile fraction of the raw material and / or vapor) and, according to an interesting characteristic, although optional of the present invention, recycles it inside
l'espace de mélange 12.mixing space 12.
Comme cela est plus visible sur la figure 2, en As is more visible in Figure 2, in
dessous de l'espace 12 et en communication avec celui- below space 12 and in communication with it
ci à partir de son ouverture d'extrémité 15 susmentionnée, s'étend une chambre d'homogénéisation 20 de forme coudée, qui débouche vers le bas sur une ouverture 21 pour le reflux de la boisson chaude vers le point de distribution. Une paroi 22 de la chambre d'homogénéisation 20 est montée avec l'interposition d'une garniture d'étanchéité 23 afin d'être séparable des autres parois. La paroi séparable 22 est en outre fixée, à l'aide de moyens de liaison traditionnels (non ci from its end opening 15 mentioned above, extends a homogenization chamber 20 of angled shape, which opens downwards onto an opening 21 for the reflux of the hot drink towards the point of distribution. A wall 22 of the homogenization chamber 20 is mounted with the interposition of a seal 23 in order to be separable from the other walls. The separable wall 22 is also fixed, using traditional connecting means (not
représentés), à une structure fixe 24. shown), to a fixed structure 24.
A travers une ouverture adéquate (non représentée), ladite paroi séparable 22 de la chambre d'homogénéisation 20 guide l'arbre 26 d'une couronne tournante 27 actionnée par un moteur asynchrone uniphasé 28 qui est soutenu au moyens de vis de fixation 29 à la structure fixe 24 du distributeur automatique. Comme cela est bien connu, la couronne tournante 27 a pour fonction d'homogénéiser les deux ingrédients après le mélange qui a déjà eu lieu dans l'espace 12, afin de produire une boisson chaude de bonne qualité. La référence numérique 25 désigne un disque, monté avec jeu sur ledit arbre 26 à l'extérieur de la chambre d'homogénéisation 20, qui sert de Through a suitable opening (not shown), said separable wall 22 of the homogenization chamber 20 guides the shaft 26 of a rotating crown 27 actuated by a single-phase asynchronous motor 28 which is supported by means of fixing screws 29 to the fixed structure 24 of the automatic distributor. As is well known, the function of the rotating crown 27 is to homogenize the two ingredients after the mixing which has already taken place in the space 12, in order to produce a hot drink of good quality. The reference numeral 25 designates a disc, mounted with clearance on said shaft 26 outside of the homogenization chamber 20, which serves as
dispositif d'arrêt de la couronne tournante 27. rotating crown stopper 27.
Selon une caractéristique optionnelle de la présente invention, l'étanchéité hydraulique de l'arbre 26, en correspondance avec l'orifice prévu dans la paroi séparable 22 de la chambre d'homogénéisation 20 est assurée par une douille 30 fabriquée dans un matériau synthétique à mémoire élastique, par exemple According to an optional feature of the present invention, the hydraulic seal of the shaft 26, in correspondence with the orifice provided in the separable wall 22 of the homogenization chamber 20 is ensured by a bush 30 made of a synthetic material with elastic memory for example
en PTFE HS 110030.in PTFE HS 110030.
Comme le montrent les figures 2 et 3, la douille 30 est constituée d'une pièce unique qui comprend: un épaulement 31, un siège 32 destiné à un joint torique 33, une lèvre circonférentielle très mince 34 qui s'étend de la face externe de l'épaulement 31 et possède, avant le montage, un diamètre plus petit que As shown in Figures 2 and 3, the sleeve 30 consists of a single piece which comprises: a shoulder 31, a seat 32 for an O-ring 33, a very thin circumferential lip 34 which extends from the external face of the shoulder 31 and has, before mounting, a diameter smaller than
le diamètre intérieur de la douille 30. the inside diameter of the sleeve 30.
Du fait de la mémoire élastique qui caractérise le matériau dans lequel elle est fabriquée, lorsque la douille 30 est enfilée sur l'arbre 26 en la poussant dans le sens de la flèche F sur la figure 3, la lèvre 34 épouse parfaitement la section transversale de l'arbre 26 et, par conséquent, garantit, avec le joint torique 33, une étanchéité hydraulique parfaite et Due to the elastic memory which characterizes the material in which it is made, when the sleeve 30 is threaded on the shaft 26 by pushing it in the direction of the arrow F in FIG. 3, the lip 34 perfectly matches the cross section of the shaft 26 and, therefore, guarantees, with the O-ring 33, a perfect hydraulic seal and
durable.sustainable.
Les avantages de la présente invention peuvent être résumés comme suit: la fraction la plus volatile et impalpable de la matière première en poudre et la vapeur produite par l'eau chaude ne viennent pas se déposer en divers endroits du distributeur automatique (ce qui donnerait lieu à des opérations coûteuses d'entretien périodique, comme dans les distributeurs actuellement utilisés). En particulier, ladite fraction volatile est retenue dans le tiroir 9 et/ou recyclée à l'intérieur de l'espace 12 grâce au capuchon de protection 4 qui s'étend pratiquement au-dessus du dispositif d'alimentation 5, ainsi qu'autour de la goulotte 3; - l'intégralité du tiroir 9 est amovible et, une fois le couvercle 8 soulevé, peut être facilement nettoyé et purifié, même par des personnes sans qualification particulière; - la fiabilité en service du dispositif mélangeur est résolument bonne, en particulier en ce qui concerne l'étanchéité hydraulique autour de l'arbre 26 de la couronne tournante 27, grâce au matériau à mémoire élastique dans lequel est fabriquée la douille 30; - l'intégralité du dispositif mélangeur est réalisée avec un nombre réduit de composants, ce qui en améliore la fabrication, tant du point de vue The advantages of the present invention can be summarized as follows: the most volatile and intangible fraction of the raw material in powder form and the vapor produced by the hot water do not come to deposit in various places of the automatic distributor (which would give rise to costly periodic maintenance operations, such as in dispensers currently in use). In particular, said volatile fraction is retained in the drawer 9 and / or recycled inside the space 12 by virtue of the protective cap 4 which extends practically above the supply device 5, as well as around chute 3; - The entire drawer 9 is removable and, once the cover 8 raised, can be easily cleaned and purified, even by people without special qualifications; - The reliability in service of the mixing device is resolutely good, in particular as regards the hydraulic seal around the shaft 26 of the rotating ring 27, thanks to the material with elastic memory in which the sleeve 30 is produced; - the entire mixing device is made with a reduced number of components, which improves manufacturing, both from the point of view
technique qu'économique.technical than economical.
Bien que la description effectuée ici se réfère au Although the description given here refers to
mode de réalisation préféré de l'invention, qui prévoit l'emploi généralisé de matières plastiques pour contact alimentaire pour la fabrication de quasiment toutes les parties constitutives du dispositif mélangeur, il est entendu dès à présent que l'invention pourra être mise preferred embodiment of the invention, which provides for the widespread use of plastic materials for food contact for the manufacture of almost all the constituent parts of the mixing device, it is understood now that the invention can be implemented
en oeuvre également sous diverses formes.. also used in various forms.
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