Brevet FR2069839A1 — publié le 19710910

Dans les machines pour la préparation de café ou autres infusions, l'eau amenée à infuser et à traverser la dose de produit pulvérulent prévue à cet effet est fournie par une chaudière maintenue sous pression en étant portée généralement à une températu-5 re de l'ordre de 'i2U°G. Il s'ensuit que la fraction d'eau d'infusion issue de la chaud-ère et admise dans le corps infuseur présente une température élevée, le plus souvent de l'ordre de 90°C dans les meilleures conditions, qui a pour effet de "brûler" le produit pulvérulent et, par conséquent, de detruire son arôme 10 et d'altérer la saveur de l'infusion produite. Pour abaisser la température de la fraction d'eau d'infusion, on a généralement prévu-de faire comporter à la machine un corps infuseur métallique de forte épaisseur destine à prélever une fraction des calories de la fraction d'eau admise. Si une telle 15 disposition permet d'"obtenir des résultats sensiblement meilleurs, on comprend qu'au bout d'un certain temps de fonctionnement, le corps métallique est lui-même porté à la température de l'eau issue de la chaudière et ne se trouve plus, alors, e,. état de remplir la fonction pour laquelle il a été prévu. 20 D'autres solutions ont également été proposées, mais elles conduisent généralement à des réalisations compliquées et onéreuses dont le fonctionnement ne présente pas les caractéristiques de constance et de fiabilité souhaitables. La présente invention remédie aux inconvénients ci-dessus en 25 créant un dispositif régulateur cie la température de l'eau d'infusion conçu, de façon extrêmement simple et peu onéreuse, pour être adapté rapidement et sans opération d'usinage particulièrement longue et délicate sur la plupart des machines automatiques pour la préparation de café et e.utres infusions. 30 Conformément à l'invention, le dispositif de régulation de la température de l'eau d'infusion dans une machine pour la préparation de café et infusions analo ues, comprenant un corps infuseur contenant un piston relié rigidement à un piston moteur logé dans un cylindre dans lequel il délimite deux chambres à vo-35 lume variable susceptible d'ê;re mises alternativement en commu-nication, par l'intermédiaire d'un robinet à quatre voies, respectivement avec une canalisation d'amenée d'eau froide sous pression et avec une canalisation de refoulement, est caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps tubulaire muni de deux racBAD ORIGINAL^ 69 38232 2 2069839 cords, dont l'un est branché à la canalisation de refoulement de l'eau froide issue des chambres du piston moteur et dont l'autre est .reliée à une tuyauterie de vidante, ledit corps tubulaire étant monté dans le corps infuseur pour traverser au moins en 5 partie une cavité de rétention d'eau d'infusion délimitée par le corps et maintenue en communication, d'une part, avec un tube plongeur en partie interne à une chaudière d'alimentation en eau cha!-de sous pression et, d'autre part, avec au moins un conduit pratiqué dans le corps infuseur pour déboucher dans le cylindre 10 du piston infuseur. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés, 'i 5 la fig. ■ est une élévation d'une machine £jour la prépara tion de café et autres infusions équipée d'un dispositif régulateur de température conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue en plan prise suivant la ligne II-II de la fig. 20 La il . 3 est une coupe transversale prise suivant la ligne de la fig. - i. Suivant les fig. > et 2, le dispositif de régulation de la température de l'eau d'infusion désigné dans son ensemble par la référence 1 est monté à la partie postérieure 2 du corps infuseur 25 3 d'une macnine 4 pour la préparation automatique, par exemple de café. Le cçrps infuseur 3 délimite un alésage 5 contenant un pis ton 6 coulissant avec étanchéité et monté en bout d'une tige 7 guidée dans une cloison 8 fermant le corps infuseur j à sa partie supérieure. La cloison 8 constitue également l'embase de montage 30 d'un cylindre moteur 9 contenant un piston moteur 10 coulissant avec étanchéité et fixé en -toux de la tige 7 à IVopposé du piston infuseur 6. Le piston moteur 10 est réalisé pour délimiter à l'intérieur du cylindre 9 deux chambres à volume variable 11 et 1 communiquant, respectivement, avec des conduits 13, *4 'susceptible 35 d'être mis en relation, par l'intermédiaire drun robinet à quatre voies corjmandé par une poi née de manoeuvre 1b, sélectivement avec une canalisation d'arrivée d'eau sous pression 17 et une canalisation de retour ou d'évacuation 18. Le robinet à. quatre voies 15 est plus particulièrement constitué pour que, lors deBAD ORIGINAL 69 38232 3 2069839 la mise en communication par exemple du conduit 13 avec la canalisation de retour ou d'évacuation 18, le conduit 14 soit en liaison avec la canalisation d'arrivée d'eau sous pression 17 et inversement. 5 Bien que cela ne soit pas représenté, la poignée de manoeu vre 16 peut être associée à un dispositif permettant de contrôler le temps d'infusion comme cela est connu en soi. La poignée de manoeuvre 16 est complétée par une manette 19 montée soit à travers le corps infuseur 3» soit à travers la 10 cloison 8 pour comcander, par l'intermédiaire d'un verrou sélecteur 20, la position d'un organe de limitation de la course active du piston infuseur 6 constitué en l'occurrence par un doigt 21 placé à l'intérieur de l'alésage 5 sur la trajectoire du piston 6. 15 La partie inférieure du corps infuseur 3 est fermée par un fond ou filtre 22 s'étendant dans un plan légèrement inférieur à un joint 23 d'appui pour le bord périphérique d'un filtre amovible 24 loge à l'intérieur d'une coupe 25 susceptible d'être emboîtée et serrée, par des moyens d'assemblage rapide, sur la 20 base du corps infuseur 3. La coupe 25 est associée à une poignée de manoeuvre 26 et comporte, à sa partie inférieure, un ou plusieurs becs verseurs 27. D'une façon connue, le corps infuseur 3 est monté sur une chaudière 28 maintenue sous pression, par exemple par chauffage 25 de l'eau qu'elle contient, à une température de l'ordre de 120°0 La chaudière 28 contient un tube plongeur 29 monté, à l'opposé d'un clapet anti-retour 30, dans un raccord 31 traversant librement une bride ou embase 32 de support et de fixation de la machine 4. Ce raccord 31 est adapté sur la partie postérieure 2 30 pour communiquer avec une cavité 33 constituant une réserve ainsi qu'une chambre de détente dont la fonction apparaît dans ce qui suit. La cavité 33 communique par un trou ou conduit 34-avec un canal 35 débouchant dans l'alésage 5. Suivant l'invention, la partie postérieure 2 du corps 3 dé-35 limite un puits 36 débouchant dans la cavité 33 et destiné à recevoir le dispositif régulateur de température 1. Ce dispositif est principalement constitué, comme cela ressort des fig.1 et 3» par un corps tubulaire cylindrique 37 formant, à l'opposé d'un fond 38, deux raccords 39 et 4O. Le corps 37 et le fond 38 69 38232 4 2069839 sont réalisés en une matière "bonne conductrice de la.chaleur et, de préférence, présentent une épaisseur relativement faible pour favoriser l'échange thermique par conduction. La partie terminale du corps tubulaire cylindrique 37, opposée au fond 38, est 5 agencée pour le montage d'un bouchon étanche 41 constituant un organe de support d'un perturbateur 42 formé par une plaque dont la largeur correspond, au jeu près, au diamètre intérieur du corps tubulaire cylindrique 37 et dont la longueur est inférieure à celle dudit corps tubulaire. Le montage du bouchon 41 est 10 assuré avec étanchéité pour que le perturbateur 42 soit disposé à l'intérieur du corps tubulaire 37 perpendiculairement à l'axe « commun des raccords 39 et 40. Le dispositif régulateur 1 est monté dans le puits 36 pour que la partie terminale inférieure du corps tubulaire 37 plonge 15 dans la cavité 33 d'une mesure axiale correspondant sensiblement à l'intervalle I existant entre l'extrémité du perturbateur 42 et le fond 38. Le montage du corps tubulaire 37 est effectué avec étanchéité en assurant l'orientation des raccords 39 et 40 pour faciliter le branchement, respectivement, de la canalisa-20 tion de retour ou d'évacuation 18 Assurant l'écoulement de l'eau refoulée de l'une quelconque des deux chambres du cylindre 9 et d'une tuyauterie de vidange 43# Le dispositif régulateur fonctionne de la façon suivante : Dans la position représentée à la fig.1, l'eau chaude de la 25 chaudière 28 a emprunté le tube plongeur 29 pour remplir totalement la cavité 33 ainsi que le trou ou le conduit 34 et le canal. 35 fermé par le piston infuseur 6. Ce dernier a été amené en _ position basse par l'action du piston moteur 10 déplacé verticalement par l'admission d'eau froide issue de la canalisation 17 30 et transférée dans la chambre supérieure 12 par la position particulière du robinet à quatre voies 15 assurant Simultanément la mise en communication de la chambre 11 avec la canalisation 18. Pour préparer une infusion, on. place une dose d'un produit 35 pulvérulent à infuser 44 dans la coupe 25 qui est ensuite montée et serrée à la partie inférieure du corps infuseur 3. La poignée de manoeuvre 16 est alors commandée pour faire tourner le robinet à quatre voiés 15, de manière à mettre en communication, d'une part, la chambre 12 avec la canalisation 18 et,^d'autre BAD ORIGINAL * 69 38232 5 2069839 part, la chambre 11 avec la canalisation 17. L'eau froide sous pression délivrée par la canalisation 17 est introduite dans la chambre 11 "et repousse le piston moteur 10 qui entraîne dans sa course verticale ascendante, par l'intermédiaire de la ti.VJe 7j le piston infuseur 6. Au fur et à mesure de la course ascendante du piston moteur 'iO, l'eau froide remplissant la chambre 12 est pro ressivement refoulée par 1 'interir.ediaire de la canalisation 18 pour emprunter le raccord 39 du dispositif de régulation de température '*. L'eau froide issue de la chambre 12 pénètre, par conséquent, dans le corps tubulaire 37 dans lequel elle est amenée, du fait de la présence du perturbateur 42, à suivre obligatoirement le trajet schématisé par les flèches avant de pouvoir emprunter ensuite le raccord 40 et la tuyauterie de vidante 43. Le passade rie l'eau froide issue de la chambre 12 refroidit d'onc l'ensemble du corps tubulaire 37 et, plus particulièrement, la partie terminale et le fond 38 qui prélèvent directement une partie des calories de la fraction d'eau remplissant la cavité 35. Cette circulation a pour conséquence de refx"oidir de façon efficace l'eau remplissant la cavité 33 et de l'amener à une température voisine de 50°C, au moment où le piston" infuseur 6 découvre le canal 35. La, dépression créée ainsi que la pression régnant dans la chaudière 28 engendrent une nouvelle admission d'eau chaude qui pousse l'eau refroidie à 50°C occupant la cavité 33 vers l'alésage 5. Cette eau refroidie mouille le produit pulvérulent 44 et assure une première infusion de ce produit sans le soumettre à une température excessive ayant pour résultat de le "brûler" ou de détruire à la fois son arôme et sa saveur. Après admission de la première fraction d'eau préalablement refroidie dans la cavité 33, la seconde fraction issue de la chaudière 28 traverse également la cavité 33 dans laquelle elle subi:, un refroidissement partiel ayant pour e..-fet de faire chuter sa température aux environs de '-.0°C. Cette seconde fraction d'eau plus chaude que lri première fraction de mouillage et d'infusion pénètre alors dans l'alésage 5 dans lequel elle peut être maintenue penaant une c.urée déterminée par le ré,:;,la^e du dispositif de contrôle du temps d'infusion associé aux or-.anes de commande de la machine. Le déclenchement de ce dispositif de contrôle du temps d'infusion assure ensuite l'inversion du robinet à quatre voies 15 qui met BAD ORIGINAL 69 38232 6 2069839 la chambre 11 en relation avec la canalisation de retour ou d'évacuation 18 et la chambre \2 en communication avec la canalisation g'arrivée d'eau sous pression i7. l'eau froide sous pression repousse le piston moteur 10 qui refoule l'eau froide 5 contenue da;.s la chambre 1 i vers le dispositif de régulation de température 1. La circulation d'eau froide à l'intérieur de ce dernier assure, comme décrit ci-dessus, tout au moins dès que le piston infuseur G a fermé l'orifice du canal 35, le refroidissement de la fraction d'eau remplissant la cavité 33 et qui est i0 destinée à constituer lors d'une préparation ultérieure la fraction de mouillage et d'infusion intrbduite dans le corps infuseur 3 à une température voisine de 50°0. ^u cours de sa descente, le piston infuseur 6 refoule l'eau d'infusion chaude remplissait l'alésage 5 po-ur la faire pasrser 15 à travers la dose de produit 44 mouillé et en partie infusé par la première fraction d'eau à 50°C. On réalise de la sorte une extraction des principes contenus oans le produit d'infusion 44, cette extraction étant conduite par les becs 27 vers un récipierfc placé à cet effet sous la coupe 25. 20 la circulation d'eau froide dans le dispositif de régulation de température résultant du replacement alternatif du piston moteur 10 assure ainsi, de façon automatique pour chaque course de ce dernier, un refroidissement pe_.tiel d'une première fraction d'eau remplissant la cavité 33 et destinée à assurer, lors de la 25 préparation ultérieure d'une infusion, le mouillage à température convenable de la dose de produit d'infusion préalablement placé dans.la coupe 25. On est ainsi assuré pour chaque préparation de ne pas "brûler" le produit d'infusion tt de réaliser une extraction convenable permettant ue conserver à l'infusion 30 obtenue toutes ses qualités d'arôme et de saveur. Il y a lieu de remarquer que la disposition particulière du dispositif de régulation de la température permet également -d'obtenir, même pour un fonctionnement prolongé de la machine, des infusions successives présentant des qualités constantes 35 d'arôme et de saveur. En effet, l'admission de la première fraction issue de la cavité 33 et en partie refroidie par la circulation d'eau froide à l'intérieur du dispositif de régulation permet un refroidissement partiel du corps infuseur 3 qui est également maintenu à une température relativement basse-par ©AD ORIGINAL 69 38232 7 2069839 contact direct avec le corps tabulaire 37 du dispositif de régulation. De cette façon, on maintient le corps infuseur 3 à une température convenable en évitant ainsi la vaporisation de la fraction d'eau admise se produisant, à la suite d'un 5 fonctionnement prolongé, par simple contact avec les parois du corps infuseur 3 dans les machines traditionnelles, dans lesquelles le corps infuseur 3 est progressivement anené à une température excessive de 100 à 110°C, par le simple passage de l'eau issue de la chaudière 28 et introduite normalement à une 10 température avoisinant 120°C. Par ailleurs, l'infusion et l'extraction des principes actifs par des fractions d'eau ne dépassant jamais 90°C permettent de garantir un séchage rapide et presque instantané du marc contenu dans la coupe qui peut aussi être dégagée du corps infuseur 3 immédiatement après 15 l'infusion en vue d'être rechargée pour une nouvelle préparation. Bien que cela ne soit pas représenté, on comprend que le perturbateur 42, constitué par une plaque ou une lame à surface lisse, pourrait comporter des saillies, des aspérités, des cre-20 vés,.. des bossages ou présenter toute autre conformation analogue destinée à perturber davantage la circulation d'eau froide, de manière à favoriser l'échange thermique avec le corps tubulaire 37 et le fond 38 plongeant dans la fraction d'eau dite de mouillage et d'infusion retenue dans la cavité 33. De plus, le 25 dispositif pourrait êtreiéalisé différemment dans certains cas et être constitué par un corps tubulaire traversant la cavité 33 et dont les extrémités sont maintenues en relation avec la canalisation 18 et la tuyauterie 43. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation, 30 représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. En particulier, il peut être prévu de- réaliser le corps tubulaire 37 de manière à lui faire comporter au moins deux perturbateurs agencés et disposés relativement pour créer un tra^fc de circulation si-35 nueux. 69 38232 8 2069839 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de régulation de la température de l'eau d'infusion dans une machine pour la préparation de café et infusions analogues comprenant un corps infuseur contenant un piston 5 relié rigidement à un piston moteur logé dans un cylindre dans lequel il délimite deux chambres à volume variable susceptibles d'être mises alternativement en communication par l'intermédiaire d'un robinet à quatre voies, respectivement avec une canalisation d'amenée d'eau froide sous pression et avec une canalisation de 10 refoulement, caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps tubulaire muni de deux raccords, dont l'un est branché à la canalisation de refoulement de l'eau froide 'issue des chambres du piston moteur et dont l'autre est relié à une tuyauterie de vidange, ledit corps tubulaire étant monté dans le corps infuseur 15 pour traverser au moins en partie, une cavité de rétention d'eau d'infusion délimitée par le corps et maintenue en communication, d'une part, avec un tube plongeur en partie•interne à une chaudière d'alimentation en eau chaude'sous pression et, d'autre part, avec au moins un conduit pratiqué dans le corps infuseur pour dé- 20 boucher dans le cylindre du piston infuseur. 2 - Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps tubulaire contenant au moins un perturbateur disposé au moins en partie, perpendiculairement au sens d'écoulement de l'eau froide issue des chambres du cylindre 25 moteur. 3 - Dispositif suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps tubulaire de faible épaisseur, en matière présentant des bonnes caractéristiques d'échange de chaleur contenant un perturbateur amovible formé par au moins 30 une plaque ou lame dont la largeur est égale au js u près' au diamètre dti corps tubulaire et dont la longueur est prévue pour ménager avec le fond du corps tubulaire un intervalle sensiblement égal à la hauteur de pénétration dudit corps dans la cavité de rétention d'eau d'infusion. 35 4 - Dispositif suivant' l'une des revendications 1 et 3, ca ractérisé en ce que le perturbateur comporte des saillies, des picots ou autres organes analogues favorisant la perturbation de l'eau froide amenée à traverser le dispositif de régulation de température. BAD ORIGINAL 69 38232 2069839 5 - Dispositif suivant l'une des revendications ï à 4-, caractérisé en, ce que le perturbateur est placé à l'intérieur du corps tubulaire pour créer un trajet de circulation sinueux. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 5} caractérisé en ce que le corps tubulaire contient plus d'un perturbateur. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications ï u ô, caractérisé en ce i-ue le corps tubulaire force à sa partie supérieure normalement disposée à 1'extérieur du corps infuseur après montage deux raccords pour la liaison avec la canalisation d'évacuation d'eau froide des ^eux chambres du cylindre moteur et ave'C la tuyauterie de vidante. BAD OR^NAL