La présente invention se rapporte à un dispositif de sélection de capsules contenues dans un empilement. L'invention vise en particulier l'approvisionnement et la distribution de capsules du type alimentaire comme dans les distributeurs, les machines de boissons du type machines à café ou autres types de machines.
Dans le domaine alimentaire, l'utilisation de systèmes de préparation de produits alimentaires à partir de capsules, tels que des machines de distribution de boissons, est en pleine expansion en raison des nombreux avantages qu'apportent généralement ces systèmes. Ces systèmes peuvent être des machines de distribution de boissons, par exemple, qui fonctionnent en utilisant des capsules contenant une base de boisson. Le consommateur peut se préparer une boisson en utilisant ces capsules de manière simple, rapide et la plupart du temps avec un minimum d'intervention pour la préparation et/ou le nettoyage.
Ces capsules peuvent être, par exemple, des emballages portionnés de configuration, de tailles et/ou de natures très variables. Il peut s'agir de capsules en film plastique, en papier filtre, en aluminium ou laminé composite et peuvent être en forme de lentille, de godet ou prendre d'autres formes.
Dans le cas d'une utilisation intensive de ces machines, il existe un besoin pour disposer de réserves suffisantes en capsules afin d'éviter la rupture de stock et/ou offrir un choix plus large de différentes capsules pour la préparation de spécialités différentes. Pour cela, une réserve de capsule peut être constituée sous la forme d'une pile dans un espace réservé et servir à l'approvisionnement en capsules selon les besoins.
Par exemple, le brevet
Il existe donc un besoin pour disposer d'un dispositif de sélection de capsules à partir d'une pile de capsules qui soit automatisé. Toutefois, un tel dispositif doit permettre de libérer chaque capsule de manière fiable et sur un très grand nombre de cycles. Il doit aussi être de conception simple, d'actionnement rapide mais pouvoir s'adapter à des capsules de tailles et formes différentes. Certaines capsules de forme aplatie ont tendance à mal se positionner et la libération de ces capsules à partir d'une pile pose problème. Aussi, le dispositif doit de prendre en charge la libération des capsules de manière à éviter les coincements et la mise de travers des capsules.
La demande de brevet
L'invention concerne, un dispositif de sélection de capsules à partir d'une pile de capsules contenue dans un conteneur selon la revendication 1.
Une telle configuration répond aux exigences d'un dispositif qui soit fiable. Ainsi, la première capsule est maintenue de manière stable en plusieurs endroits répartis; ce qui évite le basculement lors de la libération de la capsule et le coincement possible de la capsule.
De manière préférentielle, les premiers moyens d'arrêt sont au moins au nombre de trois ou quatre répartis régulièrement sur le pourtour du passage. En effet, la stabilité de la capsule est fortement améliorée lorsque les moyens d'arrêt sont en nombre suffisant. De plus, le nombre et la répartition de ces moyens d'arrêt autour du passage favorise la descente de la capsule de manière à éviter les positionnements de travers et coincements pouvant en résulter, notamment, à la sortie du dispositif.
De plus, la forme des moyens d'arrêt s'avère être important notamment pour assurer un bon maintien selon un plan horizontal et éviter une libération de travers de la capsule. Pour cela, les premiers moyens d'arrêt sont formés de doigts configurés pour créer des lignes ou surfaces d'appui sous la capsule s'étendant sensiblement vers le centre du passage en position d'arrêt.
De manière préférentielle, les premiers moyens d'arrêt se terminent par des extrémités libres qui sont mobiles de manière à décrire une portion d'arc. Ainsi, le déplacement des moyens d'arrêt s'apparente à celle d'un diaphragme de sorte que lors de la libération de la capsule, l'appui sur la capsule se progressivement et de manière répartie autour de la capsule. Ceci contribue à la capsule stable et à la libérer en évitant à la capsule de partir de travers.
De préférence, chaque premier moyen d'arrêt est rattaché à une tige de transmission montée en rotation sur le corps au voisinage de la périphérie du passage. Un tel montage est ainsi particulièrement simple et fiable.
Le dispositif comprend aussi des seconds moyens d'arrêt qui sont configurés pour retenir la seconde capsule située au dessus de la première capsule dans la pile au moment où les premiers moyens d'arrêt sont en position de libération pour libérer la première capsule. Ainsi, les premiers et second moyens d'arrêt coopèrent de manière synchronisée pour libérer la première capsule de manière sélective en assurant le maintien des autres capsules dans la pile. Cette synchronisation participe à la fiabilité du système et garantit son bon fonctionnement; ce qui permet d'envisager son utilisation dans tout type de système de distribution, y compris, un système automatisé avec système de paiement ou non.
De la même manière que pour les premiers moyens d'arrêt, les seconds moyens d'arrêt se déploient transversalement vers l'intérieur du passage, de manière simultanée en position d'arrêt, pour former plusieurs points d'appuis répartis sous la seconde capsule. En effet, il est aussi important de maintenir la pile de capsules au dessus de la première capsule aussi stable que possible et éviter à celle-ci de se positionner de travers. Un mauvais positionnement peut en effet affecter la libre descente des capsules dans l'espace qui leur est affecté, comme dans un tube par exemple. Un mauvais positionnement de la seconde capsule peut encore rendre sa descente contre les premiers moyens d'arrêt incorrect.
De la même manière que pour les premiers moyens d'arrêt, les seconds moyens d'arrêts sont au moins au nombre de trois ou quatre répartis régulièrement sur le pourtour du passage.
De même, les seconds moyens d'arrêt se terminent préférentiellement par des extrémités libres qui sont mobiles en décrivant une portion d'arc. De la sorte, la descente de la seconde capsule se fait par un effet de diaphragme qui assure une descente horizontale et réduit le risque de coincement.
Aussi, chaque second moyen d'arrêt est rattaché à une tige de transmission montée en rotation sur le corps au voisinage de la périphérie du passage; laquelle tige est la même que celle pour chaque premier moyen d'arrêt. Une telle configuration participe à la fois à la garantie d'une parfaite synchronisation des mouvements des premiers et seconds moyens d'arrêt. De plus, chaque premier et second moyens d'arrêt sont ainsi rattachés à une tige de transmission en formant ensemble, transversalement au passage, un "L" de façon à prendre des positions d'arrêt en opposition de phases. Une telle construction a pour effet d'assurer une bonne synchronisation dans la libération et la prise en charge des capsules tout en maintenant le nombre de pièces utilisées aussi bas que possible.
Selon un principe de construction avantageux, les tiges de transmission sont actionnées de concert au moyen d'une bague logée sur le pourtour du passage; laquelle est actionnée de manière alternative entre les positions d'arrêt des premiers et seconds moyens d'arrêt. Ce principe assure que tous les premiers moyens d'arrêt sont actionnés en même temps et que tous les second moyens d'arrêt sont actionnés en même temps mais pour se mouvoir en opposition de phases par rapport aux mouvements des premiers moyens d'arrêt.
Un tel dispositif peut être actionné par des moyens d'actionnement de tout type. Dans un mode possible, les moyens d'actionnement comprennent des moyens électriques du type à solénoïde. Dans un mode possible, les moyens d'actionnement comprennent aussi des moyens mécaniques du type à vilebrequin. Il est entendu que les moyens électriques pourraient être remplacés par une commande manuelle du type à levier, tiroir ou autres.
Ces caractéristiques et leurs avantages ainsi que d'autres possibles pourront être mieux compris à la lumière de la description qui suit et des dessins qui suivent:
La présente invention se rapporte à un dispositif de sélection de capsules du type de celui figurant aux Figs 1 et 2, à titre d'exemple préférentiel, et référencé en 1. Chaque capsule contient une dose de produit alimentaire tel que du café moulu par exemple. Le dispositif 1 comprend donc un corps 10 sur lequel les éléments principaux sont montés, le corps 10 délimite un passage 20 de section de taille et de forme adaptée au passage des capsules. Le passage 20 est typiquement disposé en regard d'une réserve de capsules située au dessus du passage et de manière coaxiale par rapport à celui-ci. Une telle réserve de capsules peut se présenter sous la forme d'un empilement en capsules contenu dans un conteneur comme le montre la Fig. 8, comme il sera détaillé plus loin dans la description.
Le dispositif comprend des premiers moyens d'arrêt 3 et des second moyens d'arrêt 4; lesquels moyens 3, 4 sont disposés à deux niveaux différents dans le passage 20. Les premiers moyens d'arrêt 3 servent à maintenir la première capsule dans la pile en place avant sa libération. La première capsule s'entend comme étant la capsule qui est apte à être libérée par les premiers moyens d'arrêt. Les seconds moyens d'arrêt 4 servent à maintenir la capsule qui suit cette première capsule, lorsque la première capsule est libérée par les premiers moyens d'arrêt. La capsule suivante est donc appelée "seconde capsule" dans la présente demande pour des raisons de clarté.
Les premiers moyens d'arrêt 3 comprennent une série d'éléments d'arrêt en forme de doigts 30, 31, 32, 33 qui sont répartis sur le pourtour du passage 20. Ces éléments sont au moins au nombre de trois ou quatre pour assurer une stabilité et un maintien suffisant de la capsule. Le nombre d'éléments d'arrêt est fonction de la taille et/ou de la forme de la capsule. Par exemple, pour des capsule de forme lenticulaire et relativement large, de l'ordre de 40 mm de diamètre ou plus, le nombre d'éléments d'arrêt est préférablement d'au moins quatre, répartis de manière uniforme sur le pourtour du passage, par exemple, d'environ 90 degrés entre deux éléments. Les éléments d'arrêt procurent un appui à la capsule selon une surface 300 ou une ligne qui s'étend, en position déployée vers l'intérieur du passage.
Des seconds moyens d'arrêt 4 sous la forme d'éléments d'arrêt 40, 41, 42, 43 de sensiblement même forme sont prévus à distance verticale d'environ une épaisseur de capsule au dessus des éléments d'arrêt 30, 31, 32, 34 des premiers moyens. Les premiers et second moyens d'arrêt sont respectivement montés par paire 30, 40; 31, 41; 32, 42; 33, 43 sur des tiges de transmission 50, 51, 52, 53. Chaque paire est montée de façon à former un "L" orienté transversalement par rapport au passage. Les tiges de transmission 50, 51, 52, 53 sont montées en rotation par rapport au corps selon un axe passant par leur centre O. Toutes les tiges de transmission sont aussi reliées entre elles par une bague de transmission 6 laquelle est configurée pour déplacer les tiges en rotation lorsque la bague est elle-même sollicitée en mouvement alternatif de pivotement par rapport au centre du passage. Pour cela, les tiges comprennent une base 501 qui est fixée à la bague par un point pivot selon un axe O', décalé extérieurement par rapport à l'axe O, permettant ainsi de transmettre le mouvement de rotation à la tige lors du mouvement de pivotement de la bague. Chaque tige est enfin montées dans une lumière oblongue 60 de la bague qui assure le guidage en rotation de la tige. Comme le montre la Fig. 4, afin de maintenir correctement la bague par rapport au corps, la bague comprend une série de lumière oblongues 61 traversées par des éléments de fixation 150 reliés au corps. La bague peut ainsi pivoter de manière guidée par rapport aux éléments 50, 51, 52, 150 d'une amplitude déterminée par la longueur des lumières. Cette amplitude est ainsi fonction de l'amplitude de mouvements des premiers et second éléments d'arrêt pour assurer leurs fonctions d'arrêt et de libération des capsules.
Le mouvement de pivotement de la bague 6 permettant de transmettre la rotation aux tiges est contrôlée par des moyens d'actionnement 8 qui peuvent comprendre un système à commande électrique comme un solénoïde 80. Un tel système est apte à transmettre après avoir reçu une impulsion électrique un mouvement linéaire de va-et-vient au moyen d'un piston 81. Ce piston 81 est articulé sur un vilebrequin 82 qui transforme ce mouvement linéaire du piston en mouvement circulaire transmis à un arbre 83 au niveau de l'axe O". Ce mouvement circulaire de l'arbre 83 est transmis à la bague 6 par un bras de levier 84 qui est fixé en rotation selon O"' sur une extension 62 de la bague 6. Ainsi un mouvement de va-et-vient du piston 81 du solénoïde a pour effet de faire pivoter la bague de manière guidée dans les lumières et de transmettre un mouvement de rotation au tiges qui elle-mêmes déplacent les moyens d'arrêt en opposition de phases et selon deux positions possibles. La commande de retour du piston du solénoïde peut se faire soit par impulsion électrique soit par un ressort de rappel (non figuré).
Il faut noter que les premiers et second moyens d'arrêt possèdent des extrémités libres, respectivement, 300, 400, opposées à celles montées sur la tige de transmission et qui se déplacent donc selon une portion d'arc. Cette portion d'arc s'inscrit en intersection avec le bord 21 du passage 20 et s'étend en direction de l'intérieur du passage de sorte que les moyens d'arrêt se rétractent en réduisant l'appui avec la capsule, de l'intérieur 22 vers le bord 21 du passage, à la manière d'un diaphragme.
Le déplacement des moyens d'arrêt est plus clairement illustré en rapport avec les Figs. 3-7.
Les Figs. 3 et 4 montrent la retenue d'une première capsule 90 sur les premiers moyens d'arrêt 3 lorsque ceux-ci sont déployés en position vers l'intérieur du passage. Dans cette position, le piston du solénoïde est alors en position rétractée. Les seconds moyens d'arrêt sont en position de libération; ce qui permet à la pile de capsules de venir au contact de la première capsule 90. Pour des raisons de clarté, la pile de capsules, hors mis la première capsule, n'est pas représentée. En tirant dans le sens T, le piston entraîne la bague dans le sens de pivotement A; ce qui a pour effet de transmettre un mouvement de rotation R1 aux tiges de transmission et donc de faire se déployer les premiers éléments d'arrêt 3.
Les Figs. 5 et 6 montrent la retenue d'une seconde capsule 91 alors que la Fig. 7 montre la libération de la première capsule 90; ces figures montrant toutefois le dispositif dans une même configuration des moyens d'arrêt. Dans cette configuration, les premiers moyens d'arrêts 3 sont alors rétractés; ce qui entraîne les seconds moyens d'arrêt 4 en position déployée pour retenir la second capsule 91 dans la pile au moment de la libération de la première capsule 90. Le passage dans cette nouvelle configuration est obtenue par actionnement des moyens d'actionnement, en particulier du piston qui prend une position déployée. En poussant dans le sens P, le piston entraîne la bague dans le sens de pivotement B; ce qui a pour effet de transmettre un mouvement de rotation R2 au tiges de transmission et donc de faire se déployer les seconds éléments d'arrêt 4. Ce déploiement a pour effet d'empêcher la descente de la pile de capsules alors que la première capsule 90 est libérée. Dès la libération de la première capsule 90, le dispositif revient dans le mode des Figs. 3-4 par retour du piston en position rétractée pour faire tomber la seconde capsule 91 au contact des premiers moyens d'arrêt 3; qui devient alors la nouvelle première capsule sélectionnable pour être libérée au moment voulu. Le retour du piston peut se faire par un ressort de rappel, par exemple. Ces cycles se répètent pour la sélection individuelle des capsules dans la pile.
la Fig. 8 représente un dispositif de distribution 2 de capsules à partir de capsules empilées dans un système de recharge qui utilise le dispositif de sélection 1 selon l'invention. Le dispositif de distribution 2 comprend un système de chargement 7 comprenant un tube amovible 70 se raccordant à une portion de tube tampon 71 monté de manière permanente sur le corps 10 du dispositif de sélection. Le support de tube tampon 71 est apte à recevoir un certain nombre de capsules pour permettre au tube amovible 70 de pouvoir effectuer le remplacement en capsules. Le tube amovible 70 et le support de tube 71 peuvent être associés par des moyens d'alignement 72 dont la fonction est de permettre de raccorder le tube amovible 70 au support de tube 71 de manière rapide et sans faire tomber de capsules hors du système.
Sous le passage du dispositif de sélection 1 est positionné un ensemble de récupération de capsules 73 comprenant une première rampe 74 configurée pour orienter la capsule sur une seconde rampe 75 délimitant un dégagement 76 pour la récupération de la capsule. La seconde rampe comprend un rebord 77 pour stopper le glissement de la capsule. Les rampes 75, 76 sont positionnées de manière à présenter des surfaces de glissement opposées afin de garantir une meilleure inviolabilité du dispositif. Le dispositif de distribution peut être associé à un moyen de commande tel qu'un bouton de commande qui contrôle les moyens d'actionnement et un système de paiement pour l'activation du moyen de commande (non représentés). Le système de paiement peut se faire par un monnayeur et/ou un module de paiement par carte magnétique ou carte à puce ou encore par des moyens de paiement à distance tels que par télécommunication et/ou multi-média.
Le dispositif de distribution ainsi que le système de chargement sont décrits en détails dans la demande de brevet européenne co-pendante, déposée le même jour ayant, pour titre "dispositif de chargement en capsules pour alimenter une machine de distribution en capsules et/ou produits alimentaires" et dont le contenu entier est incorporé dans la présente demande par référence.
L'invention a été décrite à titre d'exemples préférentiels. Cependant, il est entendu que l'invention peut comprendre des variantes ou équivalents à la portée de l'homme de l'art qui sont couverts par les revendications qui suivent.
Cette liste de références citées par le demandeur vise uniquement à aider le lecteur et ne fait pas partie du document de brevet européen. Même si le plus grand soin a été accordé à sa conception, des erreurs ou des omissions ne peuvent être exclues et l'OEB décline toute responsabilité à cet égard.