Brevet FR2212122A1 — publié le 19740726

La pressente intention concerne une machine automatique pour faire des infusions de café, et a peur objet de fournir une véritable installation qui* en effectuant integralement dans les meilleures csnditiens la préparatien d'une excellente infusion est dotée des perfectiennements les plus efficaces capables d' offrir dans leur easembie une remarquable efficacité de fonc- tionnement. La réalisation de ces conditions requises comporte une succes- sion d'étapes corrélatives qui commencent avec la mouture du caf en grains, continue avec lo dosage du café moulu qui est déposé sur le filtre, le réchauffement de l'eau, la préparation de l'infusion, la sertie de l'infusion par l'ouverture de sorvi- ce, l'interruption automatique une fois atteint dans la tasse le niveau désiré du café produit, et enfin l'expulsion dus résidus et le lavage du filtre. La possibilité do mener à bien toutes ces opérations avoe ef- ficacité peut s'obtenir uniquement avec une machine intégrée qui a une structure où se trouvent combinés les éléments suivants travàillant en parfaite-synchronisatioa un moulin à café, une motopompe:: d'alimentatien en eau, un réservoir pour emmagasiner de l'eau 9 température normale à une pression supérieure à la pression atmosphérique, une chaudière pour réchauffer l'eau provenant de ce réservoir, un dispositif pour l'élaboration de l,in fusion, une valve électro-magnOtique, et enfin un circuit élec- tronique pour le centrale du niveau du café dans la tasse. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. Fig. 1 est une figure schématique dans laquelle on observe différents éléments composant l'ensemble, tels que le réservoir eau sous pression, la chaudière peur le chauffage de l'eau, le moulin à café, le dispositif porte-filtre qui prépare l'infusion, avec le mécanisme qui en règle le fonctionnement. Fig. 2 est une coupe transversalo dudit dispositif de préparation de l'infusien, montrant que celui-ci est constitué d'une manière générale par une carcasse munie d'une embouchure pour l'entrée du café moulu, une ouverture psur la sertie de ltinfu- sien de café, une ouverture pour la décharge des résidus, et, menti à l'intérieur de cette carcasse, le tambour tournant avec ses filtres correspondants. Fig. 3 est une coupe lengitudinale du même dispositif, dans laquelle on peut se rendre compte que stase du tambour est muni de trous longitudinaux qui servent à canaliser lteau de la chaudière, par intervalles, vers chacun des filtres. Fig. 4 représente, à échelle agrandie, un détail de l'un des filtres reliés au tambour. Fig. 5 représente la pièce qui permet la sortie de l'eau chaude, et qui est installée à l'intérieur du filtre. Fig. 6 est une figure schématique complémentaire de la Fig. 1 et qui montre le mécanisme à valve qui agit sur une paire de crémaillères peur la commande du tambour tournant. En eutre, on peut observer dans cette figure le tableau avec le bouton-poussoir de mise en marche de la machine et la valve électro-magné- tique qui commande le fonctionnement d'une paire de vérins hydrauliques dont l'un agit sur le poussoir du doseur qui déchar- ge le café moulu sur le filtre, tandis que l'autre agit directement sur le levier de commande de la valve à quatre voies qui centriole les crémaillères. Dans les différentes figures, les mimes numéros de référence indiquent des pièces identiques ou correspondantes, tandis que l'ensemble de divers éléments est désigné par des lettres. Comme montré dans le dessin, le réservoir a d'eau sous pression est alimenté par une pompe (non représentée) dent le fonc tiennement est commandé par un régulateur de pression 1 qui coupe l'alimentation une fois que la pression interne du réservoir atteint la valeur maximum désirée, et remet la pompe en marche quand la consommation de l'eau du réservoir a fait descendre la pression à la valeur minimum pour le ben fonctiennement de l'installation. Le réservoir est-muni en outre dtun manomètre 2 au moyen duquel on peut voir directement la valeur de la pression interne dudit réservoir. Âu moyen d'une chaudière b munie intérieurement d'une paire de serpentins 3 on réchauffe l'eau en provenance du réservoir a, laquelle tout d'abord, par une succession d tubes 4 destinés au réchauffement et au maintien de la température de la oar- casse 3du dispositif c de préparation de l'infusisn, revient à la chaudière pour récupérer la chaleur cédée et retourne ensuite à la température idéale au dispositif c, cette fois-ci pour préparer l'infusion désirée. Ce dispositif c présente (Fig. 3) à la partie supérieure de sa carcasse 5 une embouchure 6 de chargement du café moulu, tandis que l'ouverture 7 de décharge des résidus est située à la partie inférieure, es position diamètralement opposée à l'em- bouchure 6. Dans la partie cylindrique de la carcasse 5 est disposé un tambour tournant 8 qui, monté sur un axe 9, est muni de deux chambres 10 pour le logement des filtres mobiles 11. Du fait que ces chambres sont dispersées à 1800 l'une par rapport à l'autre, il en résulte que,tandis que l'un des filtres se trouve en correspondance de l'embouchure d'entrée du café moulu, l'autre filtre est en train de déchargeur le marc par la bouche inférieure 7. L'eau en provenance de la chaudière arrive au dispositif c par l'intermédiaire de la valve 12 dont l'obturateur tournant est l'ase 9 du tambour, passe par l'un des conduits intérieurs de cet axe, et arrive à l'une des chambres 10, à savoir celle qui se trouve à ce moment-là avec son filtre chargé de café en face de l'ouverture de service 13 qui sert l'infusion dans la tasse 14. L'axe 9 possède (Fig. 3) deux canaux longitudinaux 15, dent chacun communique avec la chambre 10 cerrespondante, non seule mont par I'intermédiaire du du pivot central 16, mais encore au moyen du trou auxiliaire 15', dont le but sera décrit plus loin. Ces-e en peut le voir dans les Figs. 2 et 3, les filtres 11 peuvent coulisser en avant et en arrière dans leurs chambres respectives t se plaçant dans le fend de celles-ci quand le tam- beur se trouve arrêté en face de l'embouchure supérieure 6, prSt à recevoir la dose de café meulu qui se dépose sur le filtre 17; ensuite, quand le tambour tourne de 900 et s'arrête avec le filtre chargé de café en face du bec de service 13, la valve 12 permet le passage de l'eau chaude vers la cavité 10 qui renferme à ce mosent-là le filtre. chargé, si bien que l'eau qui sort par le trou 15' à une pression moyenne de 10 kg/cm pousse le filtre mobile 11 centre le filtre fixe 18 en pressant fortement le café, tandis que l'eau qui sort par le pivot 16 élabore l'infusion en traversant l'épaisseur du café tassé; on obtient ainsi l'extraction de la quantité maximum de substances solubles et par ce procédé on obtient un rendement élevé dans l'exploita- tion du café. Une feis réalisée l'infusion, le tambour tourne à nouveau 900, ce qui interrompt l'entrée de l'eau et le filtre décharge le Marc par l'ouverture 7. Â ce mosent-là l'autre filtre 11 se trouve en face de l'embouchure de chargement 6, prêt à recevoir une nouvelle dose-de café moulu. Quand le tambour accomplit un nouveau tour de 900 et va s1ar- roter avec le filtre nouvellement chargé en face du bec de service 13, ou bien quand l'eau pénètre par le conduit 15 cotncidant avec la chambre qui est le siège du filtre plein, le filtre qui vient de décharger le marc se trouve en face du dispositif 19, dont la roue 20, sous l'action du ressort 212 le pousse en sens contraire, ou bien vers le fond du tambour, moment eù sera expulsée liteau contenue dans la chambre par l'intermédiaire dudit conduit 15 qu'elle parcourra en sens opposé pour sortir par la valve 12'. On comprendra que peur le bon fonctionnement de la machine il faut imprimer au tambour des rotation de 900 et l'arrdter dans des positions ditermines par la carcasse 5, c'est-à-dire sur ltembouchure de chargement 6, le bec de service 13, l'ouver- ture de décharge 7 et le dispositif de pousse i9, ce que l'on obtient au moyen d*un mécanisme d actionné par de liteau sous pression provenant du réservoir a. Ce mécanisme d se cempose (Fig. 6) d'un-piston à double effet logé dans un cylindre 22 et dont les déplacements rectilignes et alternatifs s'obtiennent par les diverses positions des pivots obturateurs dune valve à quatre voies 23 qui envoie l'eau sous pression du réservoir a vers ltune ou l'autre face du piston, et envoie en outre vers la décharge 11 eau que ledit piston chasse avec sa face opposée à ocelle qui regoit la pression. Ce piston est solidaire d'une paire de crémaillères qui en coulissant dans les logements respectifs 24 font tourner une paire d'engrenages montés coaxialement dans une carcasse 25. Ces engrenages, grtce à un jeu de vérins qui engagent alternativement une douille calée et donc solidaire de l'axe 9, provoquent la rotation de ce dernier en imprimant au tambour 8-des rotations intermittentes de 900 chacune. Comme élément additionnel et complémentaire de l'installation on remarquera dans la Fig. 1 un moulin e composé dtun récipient 27 dans lequel on met le café en grains, d'un moulin proprement dit 28, avec un réservoir correspondant de café moulu, et un poussoir29 qui permet la chute d'une dose de café sur l'embouchure de chargement 6. Le fonctionnement de la machine pour la préparation d'une tasse, ou d'une demi-tasse, de café exige seulement une légère pression sur le bouton 30 (Pig. 6), par laquelle le café se fait, et quand le café atteindra dans la tasse le niveau pré- fixé, la machine J 'arrêtera toute seule. En poussant ce bouton 30, on provoque électriquement l'ouver- ture de la valve electro-magnsstique 31, permettant la circulatin de l'eau du réservoir a dans les cylindres 32 et 33 de fa çen simultanée, en provoquant ainsi le déplacement des pistons 34 et 35, le piston 34 avançant plus rapidement que le piston 35 du fait que le trou d'entré. pour l'eau au cylindre 32 est de plus grand diamètre que celui du. cylindre 33. Le piston 34 est celui en face du poussoir 29 du réservoir de café moulu incorporé au moulin 28, tandis que le piston 35 se trouve en face du levier 36 qui commande la valve à quatre voies 23. L'ouverture de la valve électro-magnétique 31 provoque ainsi la chute d'une des. de café sur le filtre 11 arrêté sous l'embouchure 6 et permet immédiatement le passage de l'eau dans la valve combinée 23, en provoquant une course dans les crOmaillb- res et, consécutivement* une rotation de 90 du tambour 8; le filtre chargé se placera en face du filtre fixe 18 et simultané- ment la valve 12 laissera passer l'eau chaude vers la chambre 10, siège du filtre chargé de café; en outre, au moyen dtun balancier dent le mouvement est obtenu en exploitant le déplace ment de l!une des deux crémaillères dans son cylindre 24, on provoque la descente d'une barre stabilisatrice de niveau (non représentée) dont l'extrémité sensible vient se placer à l'inté- rieur de la tasse à la hauteur pré-fixée. Le passage de l'eau à travers le conduit correspondant 15 provoque en premier lieu la compression du café par l'effet du déplacement du filtre 11, et ensuite la préparation de l'infu- sien qui,-en sortant du bec de service 13, se verse directement dans la tasse 14; quand le niveau du café qui monte dans la tasse arrive à toucher la barre détectrice, un circuit transistori sé approprie coupe le courant alimentant la valve électro-magné tique 31, laquelle interrompt le passage de l'eau vers les cylindres 32 et 33, dont les pistons respectifs vont reculer sous l'action des ressorts disposés dans les cylindres, si bien que l'on se retrouve, d'une part, avec le poussoir 29 en état autre à nouveau comprimé par le piston 34 pour obtenir la descente autre autre dose de café, tandis que, d'autre part, le levier 36 revient à sa position initiale et que se produit le changement dans la valve combinée 23, en provoquant par le jeu de crémaillères une nouvelle rotation de 900 du tambour 8; en même temps ltécoulement de l'eau par le conduit 15 s'est arrêtés et le marc tombe par l'ouverture de décharge 7, tandis- que autre filtre 11 reste placé sous l'embouchure 6 6 pour recevoir, quand en dési- re préparer une autre infusion de café, sa dose correspondante de café moulu; avec la dernière rotation du tambour, en outre, le balancier libéré de la pression de la crémaillère retourne i sa position primitive, et avec lui la barre stabilisatrice de niveau, ce qui facilite le retrait de la tasse servie. Ainsi se termine le cycle total de 1800, tout restant pret pour préparer une nouvelle tasse de café. Si l'on désire préparer un concentré ou bien un café plus fort, il suffira dtagir sur un régulateur (non représenté) qui provoque une plus grande descente de la barre stabilisatrice à l'intérieur de la tasse, si bien que ladite barre touchera ltinfusion avant, c'est-à- dire quand le niveau correspondra à un concentré. Bien entendu, des modifications de détail dans la construction et la forme de la machine décrite peuvent entre effectuées sans sortir du domaine de l'invention. Revendications 1. Machine automatique pour préparer des infusions de café, caractérisée en ce qutelle comprend: un réservoir d'eau sous pression qui, complété au moyen d'une pompe d'alimentation* se trouve en communication avec un premier serpentin installé à l'intérieur d'une chaudière de réchauffement, ce premier serpentin se trouvant en communication avec un deuxième serpentin installé sur la carcasse d1un dispositif porte-filtre et luimême en communication avec un troisième serpentin installé A l'intérieur de la chaudière, ce troisième serpentin se trouvant en communication, par l'intermédiaire d'une valve, avec une paire de conduits ménagés sur ltaxe dgun tambour tournant logé à l'intérieur do ladite carcasse, cet axe constituant l'obturateur de ladite valve, et lesdits conduits débouchant dans des chambres respectives qui, disposées au-dessus du tambour tournant en position diamétralement opposée l'une par rapport à l'autre, reçoivent les filtres correspondants récepteurs de la des. de café moulu, tandis que ladite carcasse présente quatre zones décalées entré elles de 900 et qui correspondent respectivement A une embouchure supérieure pour recevoir le café moulu, à un bec de service peur l'infusion, à une ouverture inférieure peur l'évacuation du marc, et à un dispositif de poussée pour les filtres vides, ces quatre zones cotncidant avec les points d' arrêt du tambour tournant, lequel est actionné de façon intermittente par une paire de roues dentées reliées à un nombre égal de crémaillères solidarisées entre elles au moyen d'un pont, qui sont actionnées par un piston placé dans un cylindre qui se treu- ve en communication, par l'intermédiaire d'une valve à quatre voies, avec ledit réservoir d'eau sous pression, tandis qu'enfin au-dessus de l'embouchure pour 11 entrée du café moulu est dispesée l'ouverture de décharge d'un moulin à café muni d'un peussoir de décharge dosée, ce poussoir étant actionnable au moyen d'un piston installé dans un cylindre qui, gracie à une valve électro-magnétique, est en communication avec le réservoir d'eau sous pression, lequel, par l'intermédiaire de ladite valve élec tro-magnOtique est en communication avec un autre cylindre dent le piston sert à agir sur le levier d'actionnement de ladite valve à quatre voies, la valve lectro-magnétique étant lectri- quoment reliée å un bouton-poussoir de mise en marche et à un circuit de contre de niveau pour le remplissage de tasses, circuit commandé par une petite barre stabilisatrice dudit niveau. 2. Machine automatique pour préparer des infusions de café, suivant la Revendication 1, caractérisée en ce que la petite barre stabilisatrice du niveau dans la tasse de café est montée sur un balancier commandé par les déplacements de l'une des deux crémaillères. 3. Nachine automatique pour préparer des infusions de café, suivant les Revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le réservoir d'eau sous pression est complété par un régulateur de pression en combinaison avec la pompe dtalimentation en eau. 4. Machine automatique pour la préparation d'infusions de café suivant les Revendications I à 3, caractérisée en ce que le cylindre dont le piston se trouve en face du poussoir du réservoir du café moulu a un trou pour l'entrée de l'eau dont le diamètre est plus grand que celui du trou pratiqué dans le cy lindre dont le piston se treuve en face du levier d'actionnement de la valve à quatre voies.