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Machine automatique multiple pour la préparation, de café en tasse.
.Le brevet italien N 509.257 du 28 Octobre 1953, concerne une machine automatique multiple pour la préparation de café en tasse, comportant essentiellement une chaudière pour la production d'eau chaude, une série de godets porte-filtre contenant le café en poudre et une série de cylindres munis'' de pistons pour aspirer l'eau chaude de la chaudière et; la refouler sous pression à un nombre de ces godets, variable selon le nombre 'de tasses -de café à préparer.
D'âpres le brevet susdit, les différentes opérations de la machine sont commandées automatiquement par un dispositif de commande hydraulique qui est mis lui-même en fonction par un organe d'actionnement à la main.
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D'après cette Invention la machine est commandée automati- quement par des moyens de nature mécanique.
Cette invention a donc pour objet une machine automatique multiple pour la préparation de café en'.tasse, comportant une chaudière pour la production d'eau chaude, 'une série de godets porte-filtre contenant le café en poudre, une série de cylindres dans lesquels se meuvent des pistons pour aspirer l'eau'chaude de la chaudière et la refouler sous pression à ces godets et un organe d'enclenchement à la main pour mettre la machine en mar- che, caractérisée en ce qu'elle comporte, de plus, un groupe mécanique de commande de ces pistons, des soupapes qui sont ouvertes automatiquement pour mettre en communication la chau-.
dière avec ces cylindres pendant la course d'aspiration de l'eau chaude dans les cylindres et qui sont fermées pendant la course de refoulement de l'eau .aux godets porte-filtre, des moyens de pré-sélection manuelle de chacune de ces soupapes pour les préparer pour le fonctionnement automatique à la mise en marche de la machine, et des moyens d'actionnement automati- que de ces soupapes, entrant en action à la mise en marche, de la machine, en vue d'assurer l'ouverture des soupapes au début de la coursë d'aspiration dans les cylindres 'et, successivement, la fermeture à la fin de l'aspiration,.un moteur d'actionnement, des moyens pour mettre en fonction le moteur d'actionnement,
' actionnés par l'organe d'enclenchement de la machine'elle-même ' des moyens d'arrêt automatique de fin de course et des moyens de sécurité pour empêcher l'actionnement du moteur pour déplacer les pistons dans un sens lorsque.ces pistons sont en mouvement dans le sens opposé. Les dessins montrent une réalisation de la machine suivant l'invention.
Fig. 1 est une vue arrière de la boita de commande.
Fig. 2 est une vue en coupe verticale de la boite de com- mande, par II-II de la Fig, 1.
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Fig. 3 est une vue frontale de la botte de cOllllflAnc1e et de
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son levier d'actionnèrent) et
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Fig. 4, subdivisée en trois sections 4a, lob et 4c, est
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une vue en plan d'une partie de la machine en coupe partielle
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par TVIZ de la Fig. 2. '
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'sur le dessin, le nombre de référence 22 indique les cy-
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lindres dans lesquels est aspiré de l'air chaud de la chaudiè- re (non représentée) par les soupapes 35 et les conduits 3 Dans les cylindres se meuvent 7.:'e pistons 23 reliés l'un à l'autre ];)8,1' un tube 21.1-, relié 1uiÀ:ii%r,e au poussoir 7 de forme tubulaire, ce tuoe=po'...1<3soir ét8..j::
t entraine par un groupe méca,...
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nique comportant essentiellement un arbre fileté, une vis-mère
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2 et trois ro'ule--.UX 4, également filetés,, en prise par leurs filetages avec la vis-nëre et l'arbre fileté 3. Le groupe est
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contenu dans la boite 1.
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L'avancement très faible, rendu po'ss-ible par le groupe vis-mëre, a permis de supprimer un train d'engrenages démultl. p1ice,teurs entre l'axe du moteur ct la vis poussoir 3.
Les pistons 23 (Fis;. 4) réalisent, par leur mouvement, de
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Souche à droite, le remplissage des cylindres 22 par l'eau
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provenant de la: chaudière; par leur mouvement inverse ils opé- rent la compression d.e l'eau 1é-ms le cylindre, provoquant ainsi
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l'infusion sous hute pression.
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La. 'y1f1m-mere 2 est logée dans la. douille'5 coaxiale., .elle est libre de se mouvoir axialement dans la douille. 5 sur une
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certaine section'limitée par les deux paires de rondelles Belleville élastiques 5.qui cèdent sous la charge maximum, soit dans une direction, soit dans l'autre.
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Le poussoir 7 est relié a la douille par l'anneau él.s...
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tique 8 de retenue axiale.
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L'élément 7 peut donc recevoir, dans les deux directions, la poussée qui lui est transmise par la douille 5 par l'inter- médiaire des rondelles 6 et vis-mème 2. La douille 5 peut se mouvoir dans la chambre cylindre 25 de',la boite 1 concentrique l'axe 26. La course de'la douille 5 est'limitée à gauche par le plan 27 de la boite 1 et à droite par le plan extrême de la douille 10 porte-palier et vient au contact avec l'un ou l'au- tre plan à la fin de chaque course.
Le palier de support de 1.'arbre fileté 3 est monté dans la douille 10 et e.st bloqué sur son anneau extérieur par le collier fileté il; ce palier supporte non seulement l'arbre 3 pendant sa rotation, mais ab- sorbe également'les poussées axiales dans les deux directions.
L'anneau intérieur du roulement'9 est bloqué axial ement par le moyeu 12 (à bride), serré par les colliers 15. Le moyeu 12 assure la rotation de la via 3 par l'intermédiaire de la clavet- te 28. La poulie 14 est montée librement sur le moyeu 12, étant calée sur le palier à billes 13, qui est libre de se mou- voir axialement sur le moyeu 12, sans aucun jeu radial. La poulie 14 reçoit le mouvement du moteur au moyen d'une courroie tre xoïdale et transmet ce mouvement à la vis 3 de la manière suivante. Le disque 16 pousse vers la gauche l'anneau intérieur du roulement 13 au moyen de trois ressorts 19 calibrés et ré- glés par les douilles 20 à écrou de sûreté 21.
Les-douilles'20 sont supportées par la bride 17 à laquelle s'oppose la bague élastique de retenue 18 réagissant à la poussée des.ressorts 19. Les deux plans 29 de la bride du moyeu 12 et de la poulie 14, respectivement, viennent en contact sous une pression exer- cée par les ressorts 19; l'ensemble constitue ainsi un embraya- ge à friction tel que la poulie 14 peut transmettre au moyeu 12, et ainsi à la vis 3, un couple.d'une valeur déterminée et ne pouvant être dépassée, préservant ainsi les filetages de l'arbre
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des rouleaux 4 et de 1:a..vl.s.wi>ière 2 contre une charge excessive.
Cette charge, qui excède la charge normale IJO'Llobé±-, se pros duit à chaque arrêt de 1s, douille 5 contre des plans 27 et con- tre la sur.face d'extrémité de la douille 10. Bien qu'à ce mo- ment le circuit du moteur aecta^Scue .'eiatrar.rza¯:t soit ouvert, il est évident que toutes les nassos rotatives ne peuvent 5 ';w- ^ter instantanément. Cet embrayage à friction 29 assure la dissipation de cette énergie cinétique, sans que la vis 3 soit soumise a un coupe excessif. De plus, les rondelles 6, cédant élastiquement, empochent un arrêt excessivement brusque de la
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vis 3.
Une petite tie 30, vissée dans la douille 5, fait sall- lie hors du trou 32 de la boîte 1 et porte à son extrémité un index 1 donnant à tout instant l'indication de la position des pistons. Une bague 33 en feutre maintient propre la, surface cylindrique du poussoir 7. La Fig. 4 montre le dispositif d'ouverture automatique des soupapes :le l'eau chaude, disposi-
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tif auquel sont associés les dispositifs de prén.sëlectà,on. Par les tubes z- l'eau chaude parvient de la chaudière aux corps des souc^,a2s 35, fixés aux corps distributeurs 22 à l'aide des vis 36. Les tiges 37 des soupapes font saillie hors des corps des soupapes 35 et sont munies d'une douille à disque 38 et
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d'un contre-écrou de sûreté 39.
Lorsque la. machine est mise en fonctionnement, une barre plate 40, munie des broches 41, se déplace de gauche à droite et assure l'ouverture automatique des soupapes 11, dont le pré-sélecteur 42, muni d'une'.pommette
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de commande .3, a été précédemment poussé vers l'avant de ra- gon à venir'en-prise avec le disque 38 de la tige 37 de la soupape présé7,ect:Lonnée. Le prsé.ect ur 42, poussé par les broches 41, accomplit ainsi une faible rotation vers la droite , (±'1±. 4), en exergant une pression sur le disque 38 et en vainqu
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l'antagonisme du ressort de la soupape 35 qu'il soulève de son siège. Le pré-sélecteur 42 accomplit cotteoscillation par sa partis sphérique 44, ayant son siège dans le trou cylindrique du support 45 fixé au distributeur 22 par les vis 46.
De plus, un interrupteur 47 est fixé à ce support 4-5 .au moyen ies vis 48. cet interrupteur ferme ou ouvre le circuit d'une lampe témoin de pré-sélection du fait que son levier de manoeuvre 49 est en prise dans l'articulation 50 du pré-sélecteur 42 lequel, grâce l'action produite par le levier de commande 49, peut déclencher dans les deux positions extrêmes d'insertion et de disjonction, lorsqu'on désire au *début réaliser ou éliminer la pré-sélection du distributeur sélectionné.
La Fig. - montre la barre 40 ea position finale d'ouver- ture, dans laquelle le premier pré-sélecteur 42 est désinséré, le deuxième étant connecté et ayant effectué l'ouverture de sa soupape respective. L'eau entre par la soupape 35 dans la cham- bre 51 du cylindre 22 par le trou 52 et pendant la phase de com- pression, est refoulée par le trou 53 jusqu'à un filtre (non représenté) contenant le: café en poudre, pour réaliser l'infu- sion. L'extrémité de gauche de la barre 40 est accrochée au ressort de rappel 54 fixé à l'autre extrémité sur le tube 55 à l'aide d'une broche 56. Le tube 55 est relié en 58 au corps distributeur d'extrémité 48 et applique sur celui-ci la réac- tion du ressort.
A l'extrémité de droite de la barre 4.0. est soudé (Fig. 3) le bloc 59, sur le bec 60 duquel appuie la dent d'entraînement 61 du moyeu'62 calé sur le pivot 63 et'solidaire en rotation de la vis de réglage 64. La rotation, dans le sens inverse de celui des aiguilles-d'une montre, du moyeu 62 assure l'entraînement de la barre 0 de la gauche vers la droite et ainsi contre l'action du ressort 54 et des ressorts des soupapes
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l'ouverture de ces soupapes.. Cette ouverture s'effectue auto- matiquement après une certaine partie de la course Initiale d'allmenation des chambres cylindriques 51 accomplie par les pistons 23 et après que ces derniers ont. aspiré un certain vo- lume d'air.
A la fin de cette course, les soupapes pré-sélec- tionnées restent ouvertes et alors se réalise la. phse initiale de l'infusion à la, basse pression de la chaudière. La, rotation du moyeu 62 est assurée automatiquement, pendant la course ini- tiale des éléments cinématiques à l'intérieur de la, boite, de la, manière suivante. Le curseur 65 (Fig. 1, 2 et 4) est relié à la douille 5 au moyen des quatre vis 68 et est guidé dans la fente longitudinale 67.
Le bras à levier 68 est calé sur le pivot 63 du moyeu 62 au moyen d'une clavette 69. Ve:rs l'extrémité de ce levier est pivoté en 70 (Fig.1), au moyen du pivot 71 (Fig. 1), le cli- quet 72 (Fig. 1) portant le rouleau 74 sur un pivot 73. Le cli- quet 72 tend, sous l'action de son poids, à la manière d'un pen- dule, à maintenir une position verticale (Fi. 1); ce cliquet peut tourner autour de son point d'appui en 70 de la gauche vers la droite, mais est arrêté dans la direction opposée par le plan 75 de la détente 78. La Fig. 1 montre le levier 68 dans sa position relevée finale. où il est maintenu, sa dent 76 étant en prise avec la dent 77 de la détende oscillant sur le -pivot 79.
Cette position correspond à la 'phase de la fin de l'ouverture des soupapes. sur le pivot 79 est monté (Fig. 1 à 3) un levier de commande, extérieur la boite 1, constitué par une pommette 80 et un moyeu 81 muni du bras 82 sur lequel est emmanché un manche 83 réalisé en la matière désignée sous le nom commercial de "bakélité". Le moyeu 81 est relié au pivot 79 au moyen de la vis centrale 84. Le deuxième moyeu 85 est
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également relié au pivot 79 à l'aide de la vis 86 et est muni de deux becs d'arrêt 87 (Fig. 3), l'un pour la rotation du le- vier vers la droite et l'autre vers la gauche.
La broche 88 rend les deux moyeux 81 et 85 solidaires"en rotation..Le res- sort de rappel 89 (Fig. 3) ramène le levier à sa position ver- ticale 90 chaque fois qu'une commande a été effectuée vers la droite ou vers la gauche, commande limitée, 'bien entendu, par les becs 87 qui butent contre les cloisons 91 venues de coulée avec 'la boite 1. A l'extrémité opposée du pivot 79, soit à l'in- tériour de la botte 1, sont calée, l'aide de la vis 9, le moyeu à manivelle 92 portant la....tige 94, la plaque ferme-circuit et son guide et, enfin, la détente 78, maintenue axialement en po- sition par'la bague élastique de retenue 95.
Pour amorcer la ' phase de compression de l'eau, on pousse la pommette 80 du le- vier vers la gauche (Fig. 3). A l'intérieur de la boite (Fig. 1) la tige 94 du moyeu 92 tourne vers la gauche et entraîne en rota- tion la détente 78 en exerçant une pression sur le plan 96.. Sa dent 77 se dégage ainsi de la dent 76 du levier 68 qui, sous l'ef- fat de la tractlon de la barre 40. tombe vers le bas, ce qui as- sure la fermeture' immédiate des soupapes au début de la compres- sion. Un amortisseur spécial élimine le choc considérable qui serait occasionné'par le déclenchement du levier 68 vers le bas.
Cet amortisseur comporte (Fig. 2) les éléments suivants : un cylindre 97 ayant son extrémité inférieure pivoté'e dans le gou- jon 98 et dans lequel se meut d'une manière étanche Un:petit piston 99, sur l'axe duquel est montée la tige 100 retenue axia- lemnt par la rondelle 101 bloquée par la vis 102. La tige 100, filetée à son extrémité supérieure, peut être vissée, en l'enfon- gant plus ou moins, dans le goujon 71 du pivot 70 du levier 68, en réglant ainsi le degré d'ouverture de la soupape ; la tige 100 est bloquée par l'ergot 103 sur le goujon 71. La tige 100 peut
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se déplacer axialement par rapport à son piston 99 lorsque le disque 104 est poussé en bas par le levier.
L'huile contenue dans le cylindre 97, ne pouvant remonter librement, exerce une action antagoniste sur le piston et atténue la vitesse du le- vier 68 vers le bas. Pendant ce mouvement l'huile est obligée de s'écouler par la fente circulaire se formant entre le disque
104 de la tige 100 et le piston 99. Pendant le mouvement oppo- sé de montée l'huile n'oppose pas de résistance, car elle s'écoule librement par les trous 105 du piston qui sont, dans ce cas, découverts pax le disque 104.
Ayant ainsi commencé la course de compression, le curseur 65 (Fig. 1) se déplace de gauche à droite et, peu de temps après, son bec 106, heurtant faiblement le rouleau 74 du cliquet 72 du levier 68 (à ce moment en position abaissée),fait osciller vers la droite le cliquet 72, de manière que le rouleau 74 surmonte le bec 106 du curseur 65 sans relever davantage le levier 68.
Au cours de la course dans la direction contraire pour le remplissage des chambres 51, en im point donné, le bec 106 ac- complit le même mouvement vers la gauche, jusqu'à ce que le cli- quet 72 rencontre le. plan 75 du levier 68 et relève ce dernier, de manière que sa dent 76 bute contre la dent'77 de la détente 78, le surmonte en faisant osciller la détente 78 contre l'ac- tion du ressort 107. Le choc'de la détente 78 est atténué par le tampon 108 en caoutchouc.
Le rouleau 109 du goujon 98 roule en absorbant la,poùssée vers le bas due au curseur 65 lorsqu'il doit relever le levier 68 par son bec 106. Cela élimine le frottement qui serait en- geniré entre le curseur 65 et la fente 67 dans laquelle se meut ce curseur (Fig. 2).
L'interrupteur 110 avec le levier de commande 111 à déclen.
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chôment assure la fermeture du circuit pour faire tourner le moteur dans le sens correspondant au -mouvement de gauche à droite des pistons 23 (alimentation des chambres 51).
L'interrupteur 112 avec le levier de déclenchement 113 assure la fermeture du circuit du moteur,-qui produit le mou- vement de droite à gauche du piston 23 et des organes associés pour le refoulement de l'eau..
Sur la Fig. 4, les leviers sont tous les deux en position d' ouverture. La position de fermeture est indiquée par 140.
Les deux interrupteurs sont reliés à l'étrier de support 114 au moyen des écrous 115, tandis que celui-ci est fixé au cou- vercle 117 de la boite 1 à l'aide de vis 116,
Les câbles électriques allant du moteur aux lignes passent par le goulot 118 formé par le couvercle 117 et le couvercle 119 (fixé au couvercle 117 par des vis 120).
La fermeture soit de l'un, soit de l'autre circuit est assurée par les ailettes.121 de la plaque ferme-circuit 122 (Fig. 1, 2 et 4), laquelle se déplace à droite ou à gauche d'une position moyenne, indiquée sur la Fig. 1, sous l'action de commande de la tige 94 en prise dans la fenêtre ou fente 123-de la'plaque 122. La plaque se meut parallèlement à l'axe 26 'sur deux rondelles quadrangulaires 141 de guidage -.contenues dans les fentes, 142 de la plaque 122. Ces rondelles sont sup- portées l'une par le bouton 130 fixé à la boite 1 et l'autre par le pivot 79 du levier de commande. ,
On voit que la commande de la plaque ferme-circuit 122 est assurée normalement par le levier extérieur en agissant sur, la pommette 80.
Il y a lieu de remarquer que la tige 94, dépassant de la plaque 122, dans son mouvement de gauche à droite pour ,la commande du début de la phase d'alimentation de l'eau, ne-vient pas en prise avec la détente 78 pour l'entraîner
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en rotation, mais agit, lorsqu'elle tourne'de droite à gauche (commande du début de la, phase de compression), sur le plan 79 de la détente 78, qui est désormais obligé de tourner dans le même sens pour produire le décrochage du-levier 68, comme men- tionné ci-dessus. '
L'ouverture de l'un ou de l'autre circuit s'opère par con- tre automatiquement au moyen des ailettes 126 de la plaque ou- vre-circuit 127 (Fig. 1, 2 et 4), qui, de même que la plaque 122, se meut sur deux autres fentes rectangulaires 125.
Le mouvement vers la droite ou vers la gauche de la plaque ouvre-circuit 127 est assuré par la broche 128 fixée au curseur 65 lorsque, en bout de chaque course, elle vient en contact avec l'un ou l'autre des bords 129 de la plaque 127, de manière que celle-ci soit poussée d'une valeur correspondant à la course d'ouverture du levier de chaque interrupteur.
Les rondelles de guidage 124 de cette plaque 127 sont sup- portées, l'une par le bouton 121 et l'autre par le bouton pré- cité 98, fixés à la boite 1. Deux autres urondellesu carrées 132 complètent l'effet de guidage sur la plaque 127, chacune d'elles étant retenue axialement sur le bouton respectif par une bague élastique de retenue analogue à la bague 95 (Fig. 2).
Lorsque l'interrupteur est fermé, il est possible que, par suite d'une fausse manoeuvre du levier extérieur de commande, l'autre interrupteur se ferme également. Cela produirait. un court-circuit, les deux Interrupteurs 110 et 112 ne dotant ja- mais être fermés tous les deux à la fois, un seul de ces inter- rupteurs devant.être ferm à un moment donné.
Pour éviter cet inconvénient, on prévoit un dispositif mé- canique de sûreté, établi comme Indiqué ci-après.
La.plaque de blocage 133 est adjacente à la plaque ferme-
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circuit 122 et peut pivoter autour du bouton 130. A côté de la plaque 133 peut pivoter, autour du même bouton 130, la plaque conductrice 134 portant en 135 l'articulation 136. Les deux plaques sont retenues axialement sur le bouton 130 par une bague élastique de retenue 143. Le bras gauche'de l'articulation 136 porte une tige 137 en prise dans la fente de la plaque de bloca- ge 133 se trouvant au-dessous. Au bras extérieur de l'articula- tion 136 est accroché le ressort 107 qui le maintient orienté comme indiqué sur la Fig. 1.
Le bras 138, à profil circulaire, de la plaque 134 est en prise entre les ailettes 126 de la plaque ouvre-circuit 127 et suit le mouvement de celle-ci, en le transformant en un mouvement pendulaire. La plaque de blocage 133 suit (par l'intermédiaire de la tige 137, de l'articulation 136 et du ressort 107) le mou- vement pendulaire de la plaque 134,., Par conséquent, l'un ou l'autre bords concentriques de le, plaque 133 empêche, par contact contre l'une ou l'autre des ailettes 139 de la plaque ouvre-circuit 127, le mouvement qui fermerait aussi le deuxième interrupteur.
L'articulation 136 fonctionne comme joint élas- tique entre les deux plaques 133 et 134 de manière que la pla- que 134 puisse encore tourner, même lorsque la plaque 133, par suite d'une fausse manoeuvre ou d'une manoeuvre brusque, ne peut tourner, étant empêchée par l'une des ailettes 139 -de la plaque ouvrecircuit 127. Dans ce dernier cas toute panne mécanique est évitée en raison de la force considérable par laquelle la broche 138 du curseur meut la plaque ouvre-circuit 127.
Il est bien entendu qu'on peut apporter diverses modifica- tions au mode de réalisation décrit sans pour cela altérer l'es- prit de la présente invention.