DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention se rapporte à un dispositif pour l'extraction d'une substance à infuser ainsi qu'à une machine de production de boissons. Une application préférée est la fabrication de boissons à partir de café moulu, et plus particulièrement lorsque ledit café moulu est conditionné dans des capsules.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE

La manipulation des machines à café impose généralement plusieurs étapes d'opérateur dont le chargement d'une chambre d'extraction avec le café moulu, la fermeture de la chambre en position prête à recevoir une injection d'eau chaude, puis, après l'infusion, un déchargement de la mouture usagée.

L'arrivée sur le marché des conditionnements contenant la mouture à café a sensiblement amélioré ces manipulations en limitant voire en supprimant le contact entre la mouture et la machine à café. Notamment, les phases de chargement et de déchargement de la chambre d'extraction se trouvent facilitées.

Dans certains cas, le conditionnement est sous forme de capsule étanche de sorte qu'elle forme en elle-même le lieu de l'infusion, la machine ne disposant simplement que d'un réceptacle pour la capsule, d'un système d'injection d'eau chaude par une face de la capsule, et d'un conduit d'évacuation de boisson, par une autre face, opposée, de la capsule.

Malgré ces améliorations, les phases d'ouverture et de fermeture de la chambre d'extraction restent souvent complexes. Le document WO-A1 - 2007/137937 a proposé pour y remédier un dispositif dans lequel la (ou les) chambre d'infusion est formée dans deux parties mobiles l'une par rapport à l'autre. Une partie fixe supérieure chapeaute la chambre d'infusion et est rapportable sur une machine à café. Une autre partie, inférieure, se déplace suivant une cinématique caractéristique pour ouvrir la chambre d'infusion, descendre la deuxième partie puis produire un basculement de la deuxième partie, vers l'avant de la machine. Le chargement et le déchargement de la chambre d'infusion sont facilités depuis la face avant de la machine grâce à cette technique.

Il existe cependant un besoin d'améliorer encore les phases de fonctionnement d'un tel dispositif pour rendre plus pratiques le chargement et le déchargement de la chambre d'extraction.

RESUME DE L'INVENTION

Un premier aspect de l'invention divulgue un dispositif pour l'extraction d'une substance à infuser, comportant : un logement d'extraction formé dans une première partie et une deuxième partie, la deuxième partie étant mobile relativement à la première partie de sorte à faire passer le logement entre une position fermée et une position ouverte et un dispositif de liaison entre la première partie et la deuxième partie, comportant un support avec une première liaison cinématique configurée pour produire un mouvement de rotation du support relativement à la première partie, et une deuxième liaison cinématique relativement à la deuxième partie. De façon avantageuse, le dispositif de liaison comporte une articulation configurée pour produire successivement, lors d'un mouvement de rotation du support autour de la première liaison cinématique suivant un premier sens de rotation, depuis la position fermée du logement, un premier mouvement de basculement de la deuxième partie dans le premier sens de rotation, puis un deuxième mouvement de basculement de la deuxième partie dans un deuxième sens de rotation opposé au premier sens.

Ainsi, l'invention enchaîne deux positions permettant le déchargement puis le chargement, à partir d'un seul mouvement de l'opérateur,

Suivant un autre aspect, est présentée une machine de production de boisson par infusion d'une substance, comportant un dispositif tel que décrit précédemment.

D'autres aspects sont relatifs à un procédé d'extraction d'une substance à infuser.

INTRODUCTION DES DESSINS

Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples et ne sont pas limitatifs de l'invention. Ils représentent seulement un mode de réalisation de l'invention et permettront de la comprendre aisément.

- La figure 1 illustre en perspective une machine de l'invention ;

- la figure 2 présente en position fermée un mode de réalisation du dispositif d'extraction ;

- la figure 3 est une vue en coupe, ouvrant un plan vertical, du dispositif en position fermée ;

- la figure 4 est une perspective éclatée montrant un mode de réalisation du dispositif de liaison de l'invention, entre deux parties du dispositif d'extraction ;

- les figures 5 à 13 présentent des phases successives de fonctionnement du dispositif depuis une position fermée puis en retour vers la position fermée ;

- la figure 14 représente une partie d'un mode de réalisation de l'invention, avec une liaison freinée. DESCRIPTION DÉTAILLÉE

Avant d'entrer dans le détail de modes de réalisation de l'invention, notamment en référence aux dessins, sont ci-après introduites des options possibles pour l'invention; elles ne sont pas limitatives et peuvent être mises en œuvre seules ou suivant toutes combinaisons entre elles.

- l'articulation comprend une came 21 dont une première extrémité 22 est montée en rotation par une première liaison pivot 18 relativement à la première partie 1 et dont une deuxième extrémité 23 en rotation par une deuxième liaison pivot 27 relativement à la deuxième partie 2 ;

- la deuxième liaison pivot 27 de la came 21 est freinée et l'articulation comporte un limiteur agencé pour stopper le débattement angulaire de la came 21 avec le mouvement de rotation du support 8, un débattement angulaire de la came 21 entraîné par le mouvement de rotation du support 8, un mouvement de la came 21 après l'action du limiteur étant configuré pour produire le deuxième mouvement de basculement ;

- la came 21 comporte un corps 24 de profil convexe entre sa première et sa deuxième extrémité 22, 23, le corps 24 comprenant une butée 26 agencée pour coopérer avec une butée complémentaire 17 pour former le limiteur ;

- la butée complémentaire 17 et la première liaison pivot 18 de la came 21 sont portées par une pièce de flanc 14 fixe relativement à la première partie 1 .

- l'articulation est configurée pour produire un troisième mouvement de basculement de la deuxième partie 2, après le deuxième basculement, au cours d'un mouvement de rotation du support 8 autour de la première liaison cinématique 9 suivant le deuxième sens de rotation 40, le troisième basculement étant suivant le deuxième sens de rotation 40 ;

- il comprend un système d'arrêt en position relative de la première partie 1 et de la deuxième partie 2 après le troisième mouvement de basculement ; - le système d'arrêt comporte une butée 45 portée par la deuxième partie 2 et une surface d'arrêt solidaire de la première partie 1 ;

- l'articulation est configurée pour produire un quatrième mouvement de basculement de la deuxième partie 2 dans le premier sens de rotation 39, au cours d'un mouvement de rotation du support 8 autour de la première liaison cinématique 9 suivant le deuxième sens de rotation 40 ;

- la première liaison cinématique 9 est un pivot ;

- la première liaison cinématique 9 est un pivot d'axe horizontal ;

- le support 8 comporte un levier 37 doté d'une poignée 38 de préhension ;

- le mouvement de rotation du support 8 est dirigé de sorte à relever la poignée 38 de préhension ;

- la deuxième articulation est un pivot glissant.

- le dispositif comporte un deuxième support et un deuxième dispositif de liaison, le deuxième support et le deuxième dispositif de liaison étant situés sur un côté du dispositif opposé à un côté du dispositif où sont situés le support et le dispositif de liaison ;

- le logement 4 est configuré pour recevoir une capsule 35 de conditionnement de matière à infuser ;

- le logement 4 comporte, au niveau d'une face arrière 6 de la deuxième partie 2, une ouverture agencée pour autoriser la chute par gravité d'une capsule 35 à la fin du premier mouvement de basculement ;

- le logement 4 comporte un axe longitudinal vertical en position fermée ; - le dispositif comporte au moins un logement additionnel.

Les dessins présentent une application de l'invention à une machine à café avec une injection d'eau suivant une direction verticale. Par ailleurs, les illustrations se réfèrent à l'emploi de capsules au sein desquelles se produit l'infusion. La machine représentée, par exemple en figure 1 , comprend ainsi un dispositif raccordé par une interface 3 au reste de machine et susceptible de recevoir simultanément deux capsules.

La figure 1 révèle en outre que, dans un cas avantageux, la manipulation s'effectue grâce à une seule poignée 38, par la façade de la machine. Il n'est pas exclu qu'une machine puisse comporter plusieurs dispositifs d'extraction et/ou qu'elle comporte des moyens de motorisation remplaçant la poignée 38. Les figures 2 et 3 montrent plus particulièrement que le dispositif comporte deux parties 1 et 2. La première partie 1 est préférentiellement fixe par rapport au reste de la machine avec laquelle elle s'interface. La deuxième partie 2, ici en dessous de la première partie 1 , est mobile relativement à cette dernière. La deuxième partie 2 comporte une ou plusieurs cavités aptes chacune à recevoir une capsule 35 dans le cas illustré ou directement de la mouture. Chaque cavité forme une portion d'un logement 4 dont une autre portion est réalisée dans la première partie 1 . Dans les figures, la partie 1 ferme les logements 4, à l'embouchure des cavités de la deuxième partie 2.

La première partie 1 comporte avantageusement un dispositif 42 pour l'injection d'eau chaude dans la mouture à infuser. Ce dispositif 42 réside dans la zone entourée en figure 3 et comportant par exemple : un canal d'injection d'eau, une valve d'ouverture du canal en cas de présence d'une capsule, des éléments d'étanchéité et une douchette 41 applicable sur le dessus de la capsule 35 dans le cas d'espèce. Suivant la technologie de capsule, des moyens supplémentaires, en particulier de percement de la face supérieure de la capsule 35, peuvent être mise en œuvre.

En partie basse, le logement 4 comporte un canal de sortie 36 pour la boisson.

De manière préférée, le logement 4 comporte en outre une ouverture, au niveau d'une face arrière 6 de la deuxième partie 2. A cet endroit, la cavité est échancrée de sorte à ne coopérer qu'avec une portion limitée de la capsule 35. En particulier, l'ouverture est limitée vers le haut par un rebord 43 servant de butée à la capsule 35 lors d'une inclinaison limitée du logement 4. Néanmoins, si l'inclinaison du logement 4 vers la face arrière 6 dépasse une certaine valeur angulaire, la capsule 35 bascule au-delà du rebord 43 et chute sous l'effet de la gravité.

Les figures 8 et 1 1 montrent que le rebord 43 peut être commun à plusieurs logements 4. Sa hauteur est en outre préférentiellement limitée et avantageusement située en deçà de la position du centre de gravité de la capsule 35, pour opérer la chute par basculement. On comprend que la position de la deuxième partie 2 influe sur les phases de fonctionnement. Ainsi, un basculement tel qu'indiqué précédemment permet d'éjecter la capsule 35. En outre, un basculement de sens opposé assure une mise en position de chargement facile. L'invention permet d'enchaîner ces phases au cours d'un mouvement de rotation dans un seul sens pour la poignée 38 tout en produisant deux basculements de sens opposés de la deuxième partie 2. On peut ainsi produire une éjection de capsule 35 par la face arrière puis un retour en position de chargement, vers la face avant 5, au cours d'un même mouvement d'opérateur. Un avantage est notamment de recevoir les capsules usagées vers l'arrière de la machine et non directement en façade.

Pour y parvenir, le dispositif met en œuvre une cinématique caractéristique dont un exemple est décrit ci-après. La réalisation structurelle des figures n'est pas limitative, mais fournit un exemple de dispositif de liaison, joignant la première partie 1 et la deuxième partie 2 en offrant les mobilités souhaitées.

Une première partie du dispositif de liaison comporte au moins un support 8 (deux dans les illustrations, chacun d'un côté 7 opposé de la deuxième partie 2), par exemple sous forme d'une pièce plane rapportée sur le côté 7de la deuxième partie. Le support 8 est articulé sur la première partie 1 par une première liaison cinématique 9. La figure 4 en montre une réalisation avec une vis fixable dans la première partie 1 et préservant un palier pour coopérer avec un trou dans le support 8. Le support 8 est aussi relié à la deuxième partie 2, par une deuxième liaison cinématique 10. Dans le cas des figures, il s'agit d'un trou oblong 1 1 dans le support 8 permettant le débattement en translation d'un axe 12 monté en rotation par une partie vissée sur un arbre 20 formé dans la deuxième partie 2. Cela forme un pivot glissant.

Avantageusement, un support 8 est solidaire d'une partie de levier 37 se terminant par une poignée 38 pour entraîner le support 8 en rotation relativement à la première partie 1 .

Dans le cas d'une paire de supports 8, qui est avantageux pour équilibrer le dispositif, les supports 8 sont solidarisés, par exemple via une traverse de liaison 34. Le dispositif de liaison comporte d'autres moyens permettant d'opérer les phases de basculement de la deuxième partie 2. Ainsi, la figure 4 illustre une came 21 , ici sous forme d'un corps convexe 24 avec une première extrémité 22, vers la face avant 5, qui est montée pivotante relativement à la première partie 1 , par une première liaison pivot 18. Une deuxième extrémité 23 de la came 21 est située plus vers la face arrière 6 et est le lieu d'une deuxième liaison pivot 27 entre la came 21 et la deuxième partie 2.

Avantageusement, une pièce de flanc 14 est rapportée sur la première partie 1 notamment pour recevoir la première liaison pivot 18. La pièce de flanc 14 est par exemple une plaque solidaire par des vis 15 de la première partie 1 .

La pièce de flanc 14 peut aussi recevoir un pion de guidage 16, une butée 17 ou encore un arrêt 44 exposés plus loin dans la description.

On comprend que la came 21 ainsi montée fournit une deuxième liaison entre première et deuxième parties 1 , 2, en plus de l'articulation composée de la première et deuxième liaisons cinématiques 9, 10. Cela permet d'enchaîner des mouvements relatifs de la première et deuxième parties 1 , 2 comme ci- après détaillé en référence aux figures 5 à 13. Auparavant, il est précisé que la deuxième liaison pivot 27 est avantageusement freinée, c'est-à-dire qu'il faut surmonter un niveau de frottement prédéterminé pour l'actionner et opérer un pivot à cet endroit. La figure 14 présente une possibilité de réalisation avec une cavité 32 dans la deuxième partie 2 recevant une vis 28 fixée en fond de cavité 32 dans un trou taraudé. La vis 28 offre une section coopérant avec un trou de la came 21 . Préférentiellement, une pièce de palier 29 est intercalée à cet endroit pour le guidage en rotation de la came 21 . Un ressort 31 est monté dans la cavité 12, en entourant la vis, de sorte à exercer un appui élastique sur une rondelle 30 configurée pour s'appliquer avec frottement sur une face de la came 21 de sorte à produire une résistance au mouvement de rotation autour du palier 29.

Un exemple de fonctionnement est maintenant décrit à partir d'une situation dans laquelle le logement 4 est formé, comme c'est le cas en figure 5. A cette figure, la poignée 38 est abaissée et le support 8 est en appui sur l'arrêt 44 de la pièce de flanc 14, par une surface d'appui 13. Les faces en vis-à-vis des première et deuxième parties 1 , 2 sont sensiblement parallèles et rapprochées de sorte à fermer le logement 4. Une infusion peut se produire dans cette configuration.

Sous l'impulsion d'un mouvement sur la poignée 38, ici vers le haut, suivant un sens de rotation 39, la figure 6 montre une phase suivante ouvrant le logement 4 en éloignant les parties 1 et 2. Le relevage de la poignée 38 produit une rotation autour de la liaison 9. La vis 12 se déplace progressivement dans le trou 1 1 .

Néanmoins, la première partie 1 ne pivote pas à ce stade car sa rotation est empêchée par le pion de guidage 36 contre lequel sa surface arrière 6 s'applique, si bien que la mobilité de la deuxième partie 2 est alors essentiellement une translation verticale. Les liaisons 18 et 27 sont elles- mêmes peu ou pas sollicitées.

La poursuite de la rotation de la poignée 38 fait la deuxième partie 2 s'échapper du pion 36 et met en action la came 21 autour de la liaison 18. La liaison 27 étant freinée, elle reste fixe. De la sorte, la deuxième partie 2 peut suivre le mouvement de rotation de la poignée 38 et opérer un premier mouvement de basculement vers l'arrière, suivant le premier sens de rotation 39. Ce mouvement de basculement atteint un débattement angulaire de la deuxième partie 2 suffisant pour que la (ou les) capsule(s) 35 s'échappe(nt) du (ou des) logement(s) 8, comme illustré en figure 7. La figure 8 montre en perspective la forte inclinaison de la deuxième partie 2 provoquant la chute.

Dans la configuration de la figure 7 et de la figure 8, le premier mouvement de basculement ne se poursuit pas. En effet, à la fin de cette phase, la came 21 est mise en butée sur une butée 17 complémentaire d'une butée 26 portée par la came 21 . Plus particulièrement, dans le cas illustré, la came 21 comporte une échancrure 19 autour de l'arbre 20, la butée 26 étant en saillie relativement à un retrait 25 sur la bordure de la came 21 .

La figure 9 montre que de par la mise en butée de la came 21 , la poursuite de la rotation de la poignée 38 force le pivot de la deuxième liaison 27 qui se met en mouvement. Cela provoque un redressement de la deuxième partie 2, suivant un deuxième mouvement de basculement, de sens inverse, suivant le sens 40 repéré en figure 10. En fin de relevage de la poignée 38, la deuxième liaison cinématique 10 est en fin de course et le mouvement ne peut se poursuivre. Pour autant, la deuxième partie 2 est déjà réorientée vers l'avant de la machine à ce stade.

Ensuite, comme révélé aux figures 10 et 1 1 , une rotation inverse de la poignée 38 (et donc du support 8) par exemple par simple relâchement de l'opérateur, suivant le sens 40, fait redescendre la poignée 38 jusqu'à une position intermédiaire d'attente de chargement de capsule 35. Cette situation est stable car une butée 45 solidaire de la deuxième partie 2 y est en appui sur un arrêt formé sur la pièce de flanc 14. La liaison 27 étant freinée, ce mouvement de redescente entraîne avec lui la deuxième partie suivant le sens 40 si bien que le logement 4 se trouve, en fin de ce troisième mouvement de basculement, très largement ouvert vers la face avant 5 comme le montre la figure 1 1 .

Un léger effort supplémentaire de l'opérateur pour abaisser la poignée 38 dégage la butée 45 et induit, par mise en œuvre des première et deuxième liaisons pivot 18 et 27, un quatrième mouvement de basculement de la deuxième partie 2 comme en figure 12.

Ce mouvement se poursuit jusqu'à revenir vers la position fermée, suivant le mouvement de la figure 13 jusqu'à la configuration de la figure 5, dans laquelle les faces 33a et 33b des parties 1 et 2 finissent par accoster.

REFERENCES

Première partie 24. Corps convexe

Deuxième partie 25. Retrait

Interface 26. Butée

Logement 27. Deuxième liaison pivot Face avant 28. Vis

Face arrière 29. Palier

Côté 30. Rondelle de freinage Support 31 . Ressort

Première liaison 32. Cavité

cinématique 33a, 33b. Face d'accostage Deuxième liaison 34. Traverse de liaison cinématique 35. Capsule

Trou oblong 36. Canal de sortie

Axe de pivot 37. Levier

Surface d'appui 38. Poignée

Pièce de flanc 39. Premier sens de rotation Vis 40. Deuxième sens de

Pion de guidage rotation

Butée complémentaire 41 . Douchette

Première liaison pivot 42. Système d'injection d'eau

Echancrure 43. Rebord

Arbre 44. Arrêt

Came 45. Butée

Première extrémité 46. Arrêt

Deuxième extrémité