Brevet FR2347014A1 — publié le 19771104

La présente invention concerne une machine à café pour la préparation de café express, en particulier pour l'usage domestique, à réservoir d'eau de chauffage destinée à former l'infusion et à enceinte d'infusion reliée au réservoir d'eau par l'intermédiaire d'un tube de liaison, ledit tube ayant une extrémité immergée dans l'eau et une autre extrémité débouchant dans l'enceinte d'infusion par l'intermediaire d'une soupape et se trouvant dispose par une de ses parties dani une enceinte de refroidissement. Les machines $à café connues du type précité ont pour inconvénient le fait qu'elles fonctionnent seulement sous des pressions faiblement supérieures à la pression normale et qu'elles réalisent un refroidissement de l'eau pour l'infusion par introduction d'une partie de ladite eau dans l'enceinte de refroidissement, le refroidissement ayant alors lieu par évaporation à 100 C, ce qui revient à dire dans des conditions dans lesquelles l'infusion produite possède une saveur de "brûlé" et par suite peu agréable. n est toutefois connu que les meilleurs cafés sont ceux qui sont produits par les machines à café express employées dais les cafés et bars publics avec lesquelles sont atteintes et maintenues les températures et pressions optimales 8 s'élevant respectivement, selon des essais effectués, à 89-92 C et 7-9 atmosphères. Lesdites machines à café sont parfois réalisées avec des capacités réduites en vue d'un usage domestique, mais elles sont toutefois compliquées du fait qu'elles comprennent des systèmes mécaniques (pompes, et autres organes) destinés à augmenter la pression. Le but de l'invention consiste à éliminer les inconvénients mentionnés ci-dessus et à réaliser une machine à café en particulier destinée à l'usage domestique, dans laquelle on puisse effectuer l'infusion à des températures proches de la température d'ébullition de l'eau (100 C) et soue une pression élevée. L'objôotif précité ainsi que d'autres qui apparaîtront mieux dans o. qui suit sont atteints par une machine à café du type mentionné initialement ci-dessus, caractérisée par le fait que l'enceinte de refroidissement est disposée au-dessus du réservoir d'eau et contient du fluide de refroidissement constamment séparé de l'eau du réservoir, tandis qu'entre l'enceinte de refroidissement et le réservoir d'eau est prévue une paroi ou cloison de séparation pour la limitation du transfert de chaleur. L'agencement de l'invention procure ooome avantages essentiels les faits que, dune part, peu da chaleur se trouve soustraite au réservoir d'eau, l'eau pouvant ainsi atteindre dans ledit réservoir une température aux environs de 180 C et une pression de 8-9 atmosphères, et, d'autre part, on n'observe aucune formation de vapeur d'eau dans l'enceinte de refroidissement, de sorte que le fluide de refroidissement disposé dans ladite enceinte présente la température nécessaire pour refroidir l'eau d'infusion à la température exaote qui oolmient à cet effet. D'autres caractéristiques et avantages seront mieux compris à la lecture de la description suivante d'une forme de mise en oeuvre de l'invention préférée, mais non exclusive, illustrée à titre d'exemple indicatif, mais nullement limitatif, en référence au dessin annexé dans lequel: la figure I et unique représente une vue on coupe longitudinale verticale d'une machine de l'invention, selon un exemple préféré. En se référant à ladite figure, on peut voir que ladite machine comprend un récipient inférieur 1 relié extérieurement par un rétrécissement en forme de collet 2 Q un récipient supérieur 3 constituant l'enceinte de refroidissement. De l'intérieur du récipient inférieur 1, par une conduite verticale 4 qui pénètre dans le récipient supérieur 3 et se ramifie en forme de tube en spirale 5(serpentin) disposé horisontalement et en une soupape de sécurité 6 à dégorgement à l'intérieur du récipient 3.Ladite soupape est composée de l'obturateur 7, du siège correspondant 8, du piston 9 à tige correspondante 10 et du régulateur il du ressort de rappel lia. De la spire la plus extérieure du tube 5 part une conduite qui est désignée par 12, conduisant b une seconde soupape 13 composée de l'obturateur 14, du siège correspondant 15, du piston 16 à tige corres- pondante 17, tandis que pour calibrer la valeur de la pression à laquelle s'ouvre l'obturateur 14, il est prévu un ressort 18, contre lequel agit le bouchon fileté 17a qui présente extérieurement une cannelure courante permettant d'y introduire un tournevis. la sortie de la soupape 13 se trouve une conduite 19 qui communique avec le porte-filtre 20, ledit porte-filtre 20 constituant selon l'invention l'enciente d'infusion et étant disponible en deux dimansions interchangeables suivant le nombre de cafés que l'on désire préparer, la dimension la plus grande étant représentée dans la partie de gauche de la figure, tandis que la dimension la plus petite se trouve représentée dans la partie de droite de la figure. Â l'emplacement de la partie supérieure du porte-filtre, on trouve une membrane métallique perforée 20a qui penset le passage de l'infusion, à l'exclusion de la poudre. Immédiatement au-dessus de la membrane 20a, on trouve une conduite verticale 21 qui se termine à son sommet par divers beos de distribution 22.La conduite 21 est solidarisée au couvercle 23 qui est appliqué sur le récipient supérieur 3 par l'intermédiaire dune fermeture b baionnette (comme on peut le voir dans la zone 23a). b.s garnitures de caoutchouc 24 sont disposées convenablement aux emplacements existant entre la conduite 4 et le collet 2, entre la conduite 19 et le porte-filtre 20, et enfin entre le porte-filtre 20 et la conduite 21 pour la tenue étanche des diverses sections de la machine. Le fonctionnement de la machine ainsi conçue est le suivant: De l'eau est introduite respectivement dans le récipient inférieur 1 et dans le récipient supérieur 3e D'après des essais expérimentaux, on a trouvé que les résultats optimaux sont obtenus lorsque le rapport entre le volume d'eau dons les récipients 3 et I est environ égal b 2:1. La chaleur qui peut âtre produite soit par une flamme soit par un dispositif électrique å résistance interne ou externe au récipient I, est appliquées l'eau présents dans ledit récipient en l'amenant après un certain temps X l'ébullition. Grc 9 la tension de vapeur ainsi produite, cette eau afflue dans la conduite verticale 4 et par suite dans le tube de liaison 5 qui, du fait qu'il est immergé dans l'eau b température moindre du récipient 3, a pour effet qu'un échange de chaleur se stabilise et qu'en conséquence il se produit un abaissement relatif de la température de l'eau a l'intérieur du tube 5 jusqu'à une propre à l'utilisation du café sans qu'il soit brûlé. Selon une caractéristique inventive, la quantité de l'eau de même que la forme et la disposition du récipient 3, en particulier en ce concerne le collet de raccordement 2, qui a - une superficie plutôt restreinte par rapport b la superficie des récipients 1 et 3, ont pour effet de créer en pratique uns résistance thermique, de sorte que ladite eau se trouve toujours à une temp6rature moindre que celle qui se trouve dans le récipient 1. Une contribution b ce résultat est également apportée par la forme évaséè de la surface ertérieure du récipient 3.En même temps, 9 l'intérieur des tubes 9 et 12, il s'établit une pression on augmentation qui agit sur la soupape 13 convenablement calibrée par l'intermédiaire du bouchon fileté 17a pour s'ouvrir aux valeurs de pression optimales supérieures à 9 atmosphères, permettant ainsi le passage de l'eau dans la conduite de sortie 19 et par suite à travers le porte-filtre 20. Dans le cas éventuel d'un excès de pression, la soupape de sécurité 6, elle aussi convenablement calibrée, s'ouvre en permettant l'épanchement a l'intérieur du récipient supérieur 3. On peut mettre en oeuvre l'invention suivant de noibreuses modifi- cations et variantes, sans s'écarter de son cadre et son esprit. lini, par exemple, on peut faire varier le nombre et le diamètre des spires, ou le matériau on lequel elles sont constituées, et on peut faire varier la capacité et la forme du récipient 3 ou celles du récipient 1.Il est possible de prévoir un autro système de fixation du filtre, et celui-ci peut être fixé selon des dimensions déterminées, on vue de permettre l'emploi de cafetières diverses prévues pour des nombres différents de boissons de café débitées. On peut constater on pratique que l'appareil décrit satisfait bien l'objet proposé et permet on effet do préparer un bon café du fait qu'il respect. les condition optimales de température et do pression, semblables à celles qui règnent dans les machines de cafés et bars sans pour autant utiUser leurs caractéristiques et leurs dimensions. Au lieu de l'étranglement 2, on peut naturellement disposer aussi une paroi do séparation occupant la largeur entière des réservoirs 1 et 3, et constituée on un matériau de caractéristiques propres à limiter le transfert thermique, les réservoirs 1 et 3 étant dans ce cas sensi- bloient cylindriques.Il est également possible de munir la paroi inférieure du réservoir 1 d'eau de moyens de chauffage appropriés. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens consti- tuant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, Si celles-ci sont éxécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS i) Machine B café pour la préparation de café express, en particulier pour usages domestiques, comprenant un réservoir pour l'eau de chauffage destinée & former l'infusion et une enceinte d'infusion reliée au réservoir d'eau par l'intermédiaire d'un tube de liaison, ledit tube ayant une extrémité immergée dans l'eau contenue dans le réservoir d'eau et une autre extrémité débouchant dans l'enceinte d'infusion par l'intermédiaire d'une soupape et se trouvant disposé par l'une de ses parties dans une enceinte de refroidissement, ladite machine étant caractérisée par le fait que l'enceinte de refroidissement est disposée au-dessus du réservoir d'eau et contient un fluide de refroidissement constamment séparé de l'eau du réservoir, tandis qu'entre l'enceinte de refroidissement et le réservoir d'eau est prévue une paroi ou cloison de séparation pour la limitation du transfert de chaleur. 2) Kachine à café selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'à titre de paroi de séparation pour limiter le transfert de chaleur, il est prévu un rétrécissement de la paroi entre le réservoir d'eau et l'enceinte de refroidissement. 3) Machine à café selon la revendication I ou 2, caractérisée par le fait que l'enceinte de refroidissement est conformée pour recevoir une quantité de fluide de refroidissement sensiblement double de la quantité d'eau présente dans le réservoir d'eau. 4) Machine à café selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que dans le tube de liaison est montée une soupape de sécurité reliant le réservoir d'eau et l'enceinte de refroidis- sement dans le cas d'une suxpression dans l'enceinte d'eau. 5) Machine à café selon l'une quelconque des revendications 1 & 4, caractérisée par le fait que la paroi inférieure du réservoir d'eau est munie de moyens de chauffage. 6) Machine à café selon l'une quelconque des revendications t & 5, caractérisée par le fait qu'elle présente un porte-filtre interchangeable pour faire varier le nombre de cafés qui peuvent êtra débités. 7) Machine à café selon l'une quelconque des revendications t à 6, caractérisée par le fait qu'au sommet de la conduite de débit, est disposé de façon amovible un élément à becs distributeurs, ledit élément étant interchangeable en fonction du nombre de cafés pouvant 3tre débités.