Brevet FR2338026A1 — publié le 19770812

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour la percolation du café. On connait déjà de nombreux procédés et de nombreux appareils pour préparer le café, par infusion, percolation, en utilisant de l'eau chaude, de l'eau bouillante ou même de la vapeur d'eau. Aucun de ces procédés et appareils connus ne donne totalement satisfaction leurs utilisateurs. La percolation, c'est- -dire le filtrage, qui est l'un des procédés les plus employés pour la préparation du café,est généralement miseen oeuvre l'aide d'un filtre fixe, qu'il est nécessaire de démonter et de nettoyer après chaque opération. La filtration étant un phénomène d'autant plus long qu'est plus épaisse la couche de poudre de café que l'eau doit traverser, on a déjà tenté d'accélérer ce processus, notamment en soumettant l'eau en cours de filtrage à une surpression, créée par l'accumulation d'un matelas de vapeur. La mise en oeuvre de ce procédé connu nécessite une chambre de filtration parfaitement étanche, et susceptible de supporter une surpression interne ; il en résulte un appareillage compliqué, dont la sécurité d'emploi nécessite de prévoir une soupape de sûreté. Ces appareils connus sont donc couteux et d'un emploi souvent délicat. Le procédé selon la présente invention permet d'obtenir une percolation rapide du café en évitant les inconvénients qui sont liés l'emploi d'une surpression de vapeur d'eau. Le procédé pour la percolation du café, selon la pré- sente invention, est caractérisé en ce que, sur la face interne d'une paroi annulaire, perforée, tournant autour de son axe vertical de révolution, on projette par centrifugation, d'abord une couche de poudre de café, en grains de dimensions un peu supérieures à celles des perforations de ladite paroi, puis de l'eau très chaude par dessus ladite couche de café, le filtrat étant recueilli sur la face externe de la paroi perforée, de préférence par gravité. La centrifugation assure tout d'abord la formation d'une couche compacte de poudre de café sur la face interne de la paroi annulaire perforée; elle assure ensuite la projection de l'eau chaude, ou bouillante, par dessus ladite couche de café, avec une force appropriée pour accélérer la filtration de l'eau a travers la couche compacte de poudre de café. La présente invention concerne également un appareil pour mettre en oeuvre le procédé précédemment définit cet appareil pour la percolation du café est caractérisé, selon la présente invention, en ce qu'il comporte des moyens pour faire tourner une chambre à paroi annulaire, perforée, autour de son axe vertical de révolution, des moyens pour introduire dans cette chambre tournante,de la poudre de café puis de l'eau très chaude, et une gouttière annulaire fixe, disposée extérieurement à, et autour de la base de la paroi perforée de ladite chambre, pour recueillir le filtrat Dans une forme de réalisation préférée, particulièrement avantageuse, de l'appareil selon la présente invention, l'arbre vertical d'entraînement de la chambre tournante, porte, au-dessus d'une ouverture supérieure de ladite chambre, le noyau broyeur d'un moulin à café, dont la trémie fixe s'ouvre au-dessus de ladite ouverture supérieure de la chambre tournante. Cette disposition est particulièrement avantageuse, dans la mesure où elle permet d'alimenter 1 appareil selon la présente invention directement avec des grains de café non moulus, et d'utiliser un moteur électrique unique pour entraîner le moulin à café et la chambre tournante où a lieu la centrifugation de la poudre de café moulu, puis de l'eau chaude ou bouillante. Dans la forme de réalisation préférée de l'appareil selon la présente invention, le fond de la chambre tournante est monté sur son arbre d'entraînement de manière à pouvoir coulisser par rapport à sa paroi annulaire, perforée, en entrainant une raclette frottant contre la face interne de ladite paroi perforée, de façon à en détacher le marc de café et à le précipiter dans un récipient collecteur, placé à poste fixe en dessous du fond de ladite chambre tournante. Cette disposition est particulièrement avantageuse dans la mesure où elle assure un nettoyage rapide du filtre, c'est-à-dire de la paroi annulaire perforée de la chambre tournante, après chaque utilisation, sans qu'il soit nécessaire pour cela de démonter ladite chambre tournante.Cette opération de nettoyage peut même être rendue automatique, par exemple en prévoyant, selon la présente invention, des moyens pour faire commander le coulissement du fond de la chambre tournante et de la raclette par l'enlèvement d'au moins une tasse,précédemment posée sur un support mobile, en dessous d'une goulotte descendant de la gouttière annulaire oA est recueilli le filtrat. I1 suffit pour cela que le support mobile soit soumis à l'action d'un ressort de compensation du poids de la tasse, le mouvement ascendant dudit support étant transformé, par exemple par un levier, en un mouvement descendant du fond de la chambre tournante et de la raclette. Une forme de réalisation particulièrement élaborée de l'appareil selon la présente invention comporte un poussoir de commande unique1 à ressort de rappel, dont l'actionnement commande simultanément a) l'envoi d-'une dose de café dans le moulin, par exemple à l'aide d'un doseur tournant, entraîné en rotation par une crémaillère solidaire dudit poussoir de commande, b) l'ouverture d'un clapet à flotteur1 inséré entre un réservoir d'eau et une chambre de dosage de l'eau, communiquant elle-même avec l'intérieur de la chambre tournante, par une conduite fixe, et c) la mise en marche, d'une part, d'un moteur électrique, auquel est accouplé l'arbre d'entraînement du moulin à café et de la chambre tournante, et, d'autre part, d'une minuterie, qui alimente électriquement, pendant une durée prédéterminée, une résistance de chauffage de ladite chambre de dosage. Grâce à cette disposition selon la présente invention, dès que les réservoirs à café et à eau de l'appareil selon la présente invention ont été remplis, et qu'une ou plusieurs tasses ont été posées sur leur support, en dessous des goulottes correspondantes, il suffit d'exercer une brève poussée sur le poussoir de commande unique,Four que se déroulent ensuite automatiquement les phases successives d'un cycle aboutissant au remplissage des tasses avec du café bouillant. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement sur la figure unique du dessin annexé, la forme de réalisation préférée de l'appareil selon la présente invention pour la percolation du café. L'appareil selon la présente invention, dont on a représenté seulement les principaux composants, comprend essentiellement un moteur électrique 1, qui est supporté -par des moyens non représentés- dans une position telle que son arbre la des cend verticalement en direction d'un socle horizontal 10. Sur l'extrémité inférieure de l'arbre la est calée une chambre tournante, dont l'ensemble a été désigné par 2, et qui comprend les éléments suivants : une paroi annulaire, cylindrique, 2a, en métal mince, présentant de nombreuses perforations fines, est supportée par des bras radiaux 2b, de manière que son axe de révolution coïncide avec l'axe de l'arbre la ; les bras radiaux 2b qui supportent la paroi perforée 2a sont eux-mêmes solidaires d'un noyau 2c, calé, à la fois en translation et en rotation, sur l'arbre la.Le fond de la chambre tournante est constitué par un disque 2d, par exemple métallique, qui est supporté par un noyau 2e, monté sur l'arbre la, en dessous du noyau 2c, de manière à être solidaire en rotation dudit arbre la, et à pouvoir coulisser,avec le fond 2d, par rapport à la paroi perforée 2a. Sur la face supérieure du fond 2d sont fixées des colonnettes 2f, qui supportent une raclette 2g, disposée de manière à frotter contre la face interne de la paroi perforée 2a lorsque le fond 2d et le noyau 2e sont déplacés vers le bas par rapport à la paroi perforée 2a, par coulissement sur l'arbre la, dans le sens de la flèche Fl. Une gouttière annulaire fixe, 3, est supportée -par des moyens non représentés-, à l'extérieur et autour de la base de la paroi perforée 2a ; il s'en détache au moins une goulotte descendante 4, en dessous de l'extrémité inférieure de laquelle une tasse T peut être posée sur un support mobile 5 ; ce support mobile 5 est soumis à l'action d'un ressort 6 de compensation du poids de la tasse T. Le support mobile 5 est d'autre part accouplé par-un levier 7, pivotant autour d'un axe 7a, avec le noyau 2e solidaire du fond 2d de la chambre tournante. L'ensemble est aménagé de façon que, lorsque la tasse T, remplie de café, est retirée du support 5, le ressort 6 repousse celui-ci vers le haut, et son mouvement ascendant est transformé par le levier 7 en un mouvement descendant du fond 2d de la chambre tournante et de la raclette 2g. Un récipient collecteur 8, d'un diamètre un peu supérieur à celui de la chambre tournante 2, est placé sur le socle horizontal 10, en dessous du fond 2d de ladite chambre tournante. L'arbre la porte, au-dessus de la partie supérieure, ouverte, de la chambre tournante 2, le noyau broyeur 9 d'un moulin à cafe, dont la trémie fixe, 11, est supportée -par des moyens non représentés- au-dessus de ladite partie supérieure de la chambre tournante 2, de manière à s'ouvrir directement audessus de cette dernière. La partie supérieure de l'appareil comporte en outre les éléments suivants : un réservoir de grains de café 12 est muni à sa partie inférieure d'un doseur, par exemple du type tournant, 13, dont la rotation fait passer une cavité de dosage 13a, de volume déterminé, de sa position de remplissage, illustrée sur la figure, dans sa position diamétralement opposée, où elle déverse la dose de café dans l'extrémité supérieure d'une conduite descendante 14, qui aboutit à la trémie fixe ll du moulin à café.A côté du réservoir à café 12 est supporté un réservoir à eau 15,dont la partie inférieure comprend une chambre de dosage de l'eau 15a, d'un volume déterminé; un clapet à flotteur, 15b, est monté dans la cloison qui sépare le réservoir à eau de la chambre, inférieure, de dosage 1Sa ce clapet à flotteur 15b est muni d'une tige verticale 15c,qui sort du réservoir 15,et dont l'extrémité supérieure est par exemple guidée librement à travers un trou d'une plaquette horizontale 16. Dans la chambre de dosage 15a, vers sa partie supérieure, débouche une conduite coudée 17, qui est fixe, et qui descend jusqu'au-dessus de la partie supérieure,ouvertg de la chambre tournante 2.La conduite 17 est prolongée vers le haut par un élément tubulaire 17a,qui pénètre dans la partie supérieure du réservoir à eau 15,munie elle-même d'un orifice d'échappement 15d. L'appareil comporte enfin un bouton unique de commande 18, dont la tige, 18a, est montée librement coulissante dans un trou de la plaquette horizontale 16. L'extrémité inférieure de sa tige 18a forme ou porte une crémaillère l8b, qui engraine avec un pignon 19 solidaire du distributeur tournant 13. Un ressort hélicoïdal 20 maintient normaiement le corps du poussoir 18 à une distance prédéterminée de la plaquette horizontale 16, au-dessus de l'extrémité supérieure de la tige 15c du clapet à flotteur 15b et au-dessus de l'extrémité supérieure d'un doigt de blocage 21, qui est également monté coulissant dans la plaquette horizontale 16, et dont le bouton inférieur 21a est lui-même accouplé, par exemple par une tringle verticale 22, avec le support mobile 5 de la tasse T. L'actionnement du poussoir 18, dans le sens de la flèche F2, est transmis, par exemple par un levier pivotant 23, au levier de commande 24, d'un commutateur électrique 25, auquel est par exemple incorporée une minuterie 25a. L'actionnement du commutateur 25 par son levier 24 provoque la mise en marche, d'une part du moteur électrique 1, et d'autre part, de la minuterie 25a, qui alimente électriquement, pendant une durée prédéterminée, une résistance de chauffage 15e, placée au fond de la chambre de dosage de l'eau 15a. L'appareil précédemment décrit est utilisé de la façon suivante Après avoir rempli lt réservoir 12 avec une quantité suffisante de grains de café, et le réservoir 15, avec une quantité suffisante d'eau froide, l'utilisateur place une tasse T sur le support 5, en dessous de la goulotte 4, puis il actionne le poussoir 18 dans le sens de la flèche F2. Le corps du poussoir 18 fait d'abord pivoter le levier 23 de manière qu'il vienne actionner le levier 24 du commutateur 25. Ce dernier, d'une part, déclenche la minuterie 25a, qui commence à alimenter électriquement la résistance de chauffage 15e, et, d'autre part, met en marche le moteur électrique 1.Pour une course suffisante de la tige 18a du poussoir 18, sa crémaillère 18b a fait pivoter d'environ un demi-tour le doseur tournant 13, dont la cavité de dosage 13a se vide alors aans l'extrémité supérieure de la conduite 14. Les grains de café parviennent ainsi dans la trémie 11 du moulin, où ils commencent à être broyés par le noyau 9. En même temps, le corps du poussoir 18 pousse vers le bas la tige 15c du clapet à flotteur 15b, qui s'ouvre, et laisse pénétrer un volume déterminé d'eau dans la chambre de dosage 15a ; au fur et à mesure du remplissage de cette dernière, le flotteur 15b remonte et vient obturer l'orifice du clapet, dans la position illustrée sur la figure ; la fermeture étanche du clapet est assurée de préférence par la coopération d'une palette en fer doux 15f , fixée à l'extrémité supérieure de la tige 15c du clapet à flotteur 15b, avec un aimant permanent 26, fixé lui-même à la face inférieure de la plaquette horizontale 16, de manière à empêcher la réouverture du clapet lors de la vidange ultérieure de la chambre de dosage 15a. La poudre de café moulu tombe alors de l'extrémité inferieure de la trémie fixe Il dans la partie supérieure ouverte de la chambre tournante 2, ol ladite poudre est centrifugée en direction de la paroi perforée 2a ; il s'y forme par suite une couche de poudre de café, qui est d'autant plus compacte que la vitesse de rotation de l'arbre d'entralnement la est plus élevée. Lorsque l'eau contenue dans la chambre de dosage 15a approche de l'ébullition, elle s'échappe par la conduite coudée 17, et s'écoule dans la chambre tournante 2, où elle est à son tour centrifugée et projetée par dessus la couche compacte de poudre de café, formée sur la face interne de la paroi perforée 2a. La vapeur s'élève dans l'élément montant 17a de la conduite 17 puis s'échappe dans la partie supérieure du réservoir d'eau 15, dans laquelle ladite vapeur est condensée. Les dimensions des perforations de la paroi cylindrique 2a étant choisies un peu inférieures à celles des grains de café moulu, qui tombent de la trémie 11, la couche de café en poudre formée par centrifugation sur la face interne de ladite paroi perforée 2a,est retenue par cette dernière, que seul peut traverser le filtrat. Ce dernier est recueilli sur la face externe de la paroi perforée 2a ; il s'y écoule par gravité et tombe dans la gouttière annulaire fixe, 3, puis, de là, par la goulotte 4, dans la tasse T. Lorsque l'utilisateur enlève la tasse T, remplie de café, de son support mobile 5, le ressort 6, en se détendant, d'une part, pousse vers le haut le doigt de blocage 21, par l'intermédiaire de la tringle 22, dans une position où il interdira tout nouvel actionnement du poussoir la, tant que le doigt 21 n'aura pas été tiré vers le bas par le support 5, lorsqu'une nouvelle tasse sera posée sur lui. D'autre part, le mouvement ascendant du support mobile 5 sous l'action du ressort 6 est transformé , par le levier pivotant 7, en un mouvement descendant, dans le sens de la flèche F1, du noyau 2e, du fond 2d de la chambre tournante et de la raclette 2g, par rapport à la paroi perforée 2a, calée sur l'arbre la.Le bord de la raclette 2g, qui est appliqué contre la face interne de la paroi perforée 2a,balaye alors cette face interne de manière à en détacher 2a,bala/e le marc de café et à le précipiter, par delà le bord du fond 2d, dans le récipent collecteur 8. Le fond 2d et la raclette 2g qui en est solidaire par l'intermédiaire de la colonnette 2f, reprennent leurs positions respectives, illustrées sur la figure, par rapport à la paroi perforée 2a,lorsqu'une nouvelle tasse T est posée sur le support mobile 5 et que le mouvement descendant de ce dernier est transformé par le levier pivotant 7 en un mouvement ascendant du noyau 2e. L'alimentation électrique de la résistance de chauffage 15e de la chambre de dosagede l'eau 15a est interrompue, par l'intermédiaire de la minuterie 25a, dès que ladite chambre de dosage 15a est vide. Par contre, l'arrêt du moteur d'entralnement 1 peut être produit seulement lorsque la tasse T est enlevée du support mobile 5, par exemple par un commutateur, non repré sente,et actionné par le support 5 ou le doigt de blocage 21. il serait également possible de faire produire l'arrêt du moteur 1 par la minuterie 25a. La présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation précédemment décrite, mais elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la percolation du café, caractérisé en ce que, sur la face interne d'une paroi annulaire, perforée, tournant autour de son axe vertical de révolution, on projette par centrifugation,d'abord une couche de poudre de café, en grains de dimensions un peu supérieures à celles des perforations de ladite paroi, puis de l'eau très chaude, par dessus ladite couche de cafe, le filtrat étant recueilli sur la face externe de la paroi perforée, de préférence par gravité. 2. Appareil pour mettre en oeuvre le procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour faire tourner une chambre à paroi annulaire, perforée, autour de son axe vertical de révolution, des moyens pour introduire dans cette chambre tournante, de la poudre de café, puis de l'eau très chaude, et une gouttière annulaire fixe, disposée extérieurement à, et autour de la base de la paroi perforée de ladite chambre, pour recueillir le filtrat. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arbre vertical d'entraînement de la chambre tournante, porte, au-dessus d'une ouverture supérieure de ladite chambre, le noyau broyeur d'un moulin à café, dont la trémie fixe s'ouvre audessus de ladite ouverture supérieure de la chambre tournante. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le fond de la chambre tournante est monté sur son arbre d'entraînement de manière à pouvoir coulisser par rapport à sa paroi annulaire, perforée, en entrainant une raclette, frottant contre la face interne de ladite paroi perforée, de façon à en détacher le marc de café et à le précipiter dans un récipient collecteur placé à poste fixe en dessous du fond de ladite chambre tournante. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour faire commander le coulissement du fond de la chambre tournante et de la raclette par l'enlèvement d'au moins une tasse, précédemment posée sur un support mobile, en dessous d'une goulotte,descendant de la gouttière annulaire où est recueilli le filtrait. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le support mobile est soumis à l'action d'un ressort de compensation du poids dela tasse, le mouvement ascendant dudit support étant transformé, par exemple par un levier, en un mouvement descendant du fond de la chambre tournante et de la raclette. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 a 6, caractérisé en ce qu'il comporte un poussoir de commande unique, à ressort de rappel, dont l'actionnement commande simul tapement : a) l'envoi d'une dose de café dans le moulin, par exemple à l'aide d'un doseur tournant, entraîné en rotation par une crémaillère solidaire dudit poussoir de commande, b) l'ouverture d'un clapet à flotteur, inséré entre un réservoir d'eau et une chambre de dosage de l'eau, communiquant elle-même avec l'intérieur dela chambre tournante, par une conduite fixe,et c) la mise en marche,d'une part, d'un moteur électrique, avec lequel est accouplé l'arbre d'entraînement du moulin à café et de la chambre tournante, et, d'autre part, d'une minuterie, qui alimente électriquement, pendant une durée prédéterminée, une résistance de chauffage de ladite chambre de dosage. 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour faire commander par l'enlèvement de la tasse posée sur le support mobile, d'une part l'arrêt du moteur électrique,et d'autre part un blocage du poussoir de commande, qui n'est libéré que lors de la pose d'une nouvelle tasse vide sur le support mobile.