Brevet FR2520219A1 — publié le 19830729

MOYEN DE REGULATION DU DEBIT DE L'EAU POUR CAFETIERE ELECTRIQUE La présente invention concerne une cafetière du type filtre à une seule passe dans laquelle l'eau venant d'un réservoir est acheminée à travers une chaudière à circulation, puis jusqu'à un bec verseur surmontant une couche de café en poudre au-dessus d'un récepteur de café liquide Ce récepteur repose sur une plaque de maintien au chaud qui est chauffée par la chaudière à circulation. L'invention se caractérise par un moyen permettant de régler la température de l'eau qui sort du bec verseur. Un problème qui n'a pas été résolu dans les disposi- tifs selon la technique antérieure réside dans le fait que, au cours des premières minutes de fonctionnement, le moyen de chauffage ne chauffe pas l'eau à une température suffisante pour extraire de manière satisfaisante l'"essence" du café de la couche de café en poudre De plus, dans les dispositifs antérieurs, même plus avant dans le cycle de préparation du café, la température de l'eau d'extraction telle qu'elle arrive sur la couche de café en poudre n'est pas assez élevée De préférence, la température de l'eau, au moment o elle arrive sur la couche de café en poudre dans une cafe- tière à une seule passe, devrait être égale à 90 environ. Typiquement, la cafetière électrique à circulation et à une seule passe de l'art connu comprend une plaque de main- tien au chaud sur laquelle est disposé le récepteur ou carafon de café liquide A la face inférieure de cette plaque est fixé un ensemble comprenant un élément chauffant et un conduit d'eau L'une des extrémités de ce conduit est raccordée au réservoir à eau, et l'autre est raccordée à un tuyau de montée menant au bec verseur Un clapet anti-retour est disposé dans le conduit entre le réservoir et la chaudière à circulation, empêchant le reflux de l'eau vers le réservoir A mesure que l'eau s'échauffe, il se forme de la vapeur d'eau créant une pression dans la chaudière à eau, faisant monter l'eau dans le tuyau de montée et la faisant sortir par le bec verseur C'est à ce type général de dispositif que la présente invention apporte une 2 2520219 amélioration. Selon la présente invention, il est prévu un moyen pour régler le débit de l'eau dans la chaudière à circulation d'une telle cafetière à une seule passe, de telle sorte que la durée d'exposition de l'eau à l'élément chauffant puisse être réglée, et que par conséquent la température de l'eau d'extraction puisse être choisie avec précision. Selon la présente invention, il est procuré une cafetière électrique comprenant un réservoir à eau, un con- duit raccordant l'extrémité inférieure de ce réservoir à un bec verseur à un niveau situé nettement au-dessus de l'extré- mité inférieure du réservoir, ce bec verseur étant conçu pour être disposé au-dessus d'un récipient à mouture de café sur- montant un récipient de recueil du café liquide, un moyen de chauffage électrique adjacent au conduit pour chauffer l'eau, et un clapet anti-retour disposé dans le conduit afin d'uti- liser la pression de la vapeur d'eau engendrée dans l'eau, à mesure qu'elle s'échauffe, pour déplacer l'eau vers le bec verseur, un moyen de commande étant prévu pour régler le débit de l Peau dans le conduit de façon à régler la durée d'exposition de l'eau au moyen de chauffage et, de ce fait, la température de l'eau à sa sortie du bec verseur. Plus précisément, dans la forme de réalisation préfé- rée, le clapet anti-retour classique qui se trouve dans la chaudière à circulation est réglable de telle sorte que le degré dont s'ouvre le clapet anti-retour peut être réglé avec précision de façon à doser le débit d'eau qui traverse la chaudière et de façon à régler la durée de l'exposition. D'autres objectifs et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et des dessins annexés, se rapportant tous à une forme de réalisation non limitative de l'invention. Sur les dessins: La figure 1 est une vue de côté d'une cafetière selon une forme de réalisation de l'invention, comportant des parties arrachées pour faire apparaître la structure interne'; La figure 2 est une vue en coupe partielle légèrement 2 2520219 agrandie prise suivant la ligne 2-2 de la figure 1; Les figures 3 et 3 a sont des vues agrandies en coupe du clapet anti-retour modifié qui est utilisé dans la forme de réalisation de la figure 1; La figure 4 est une vue en plan de dessous de la base de la cafetière dont le compartiment inférieur a été partiel- lement arraché; La figure 4 a est une vue en coupe agrandie prise suivant la ligne 4 a-4 a de la figure 4; La figure 5 est une vue éclatée d'un dispositif permettant de régler le clapet anti-retour, tel qu'il est utilisé dans l'invention; et La figure 5 a est une vue en coupe prise suivant la ligne 5 a-5 a de la figure 5. Reportons-nous plus spécialement aux dessins La cafetière selon une forme de réalisation de l'invention est désignée par le repère numérique 10 sur la figure 1 Elle comprend un socle 12, un réservoir vertical 14 monté à la partie postérieure de ce socle, et un bec verseur 16 surmon- tant le réservoir 14 et conçu pour délivrer de l'eau très chaude à une couche C de café moulu qui est disposée dans le récipient H Le café tombe goutte-à-goutte de ce récipient par des fentes (non représentées) dans le récepteur sous- jacent R. Plus précisément, le socle peut comprendre une moitié inférieure 18 et une moitié supérieure 20 La moitié supé- rieure, comme il est classique, comporte une ouverture circu- laire 22 dans laquelle est encastrée la plaque 24 de maintien au chaud Comme le montre la figure 1, la lèvre 26 de l'ou- verture 22 est en contact avec la surface supérieure de la plaque de maintien au chaud. Comme le montre la figure 4, une pièce extrudée 30 en forme générale de U peut éventuellement être soudée à la face inférieure de la plaque 24 de maintien au chaud, comme en 32 par exemple Une agrafe ou pince 34, fixée à la face inférieure de la moitié supérieure 20 du socle, empêche l'ensemble de chauffage comprenant la plaque de maintien au chaud de tomber à l'intérieur de l'ouverture 22, avec l'aide de la bretelle 36. Comme cela est classique dans la technique, la pièce extrudée 30 comprend un élément électrique chauffant 38, du type "Calrod", et un conduit tubulaire 40 Les extrémités opposées 38 a et 38 b de cet élément électrique chauffant sont fixées à un cordon électrique 42 monté en série avec un ther- mostat 44 (figure 4). Les extrémités opposées 40 a et 40 b du conduit tubulaire 40 sont respectivement fixées au récepteur 46 et à un élément 48 de raccordement avec le réservoir (figure 1). Le fond de l'élément 48 est muni d'un clapet anti-retour 50, du type clapet à bille, et est conçu pour être disposé soit dans une disposition verticale (comme c'est le cas sur la figure) soit dans une disposition horizontale, entre le réservoir 14 et le conduit tubulaire 40. Typiquement, dans le passé, le clapet anti-retour était du type clapet à bille Dans la présente invention, le clapet à bille est modifié de façon à servir également de soupape doseuse pour mesurer le débit d'eau allant du réservoir dans le conduit 40. Plus précisément, comme le montrent les figures 3 et 3 a, le corps 50 comporte un alésage 54 à gradin, dont le dia- mètre est diminué comme en 56 de façon à former un siège biseauté Un élément 58 de clapet à bille est prévu et conçu pour s'appliquer sélectivement sur le siège 56 Un arbre tournant 60 comportant un bouton de commande 60 a (figure 1) tourillonne comme représenté dans une douille 62 et un bossage alésé 64 dans le corps Cet arbre comporte un lobe décalé 66, et les dimensions sont telles que, en faisant tourner l'arbre 60, on peut allonger ou raccourcir la course de la bille vers et à l'opposé du siège 56, avec augmentation ou diminution concomitante de la section de passage de l'eau entre la bille et le siège 56. Plus précisément, lorsque l'arbre 60 occupe la posi- tion représentée sur la figure 3, même en son point le plus éloigné du siège, la bille permet à une très petite quantité de liquide de la contourner En revanche, lorsque l'arbre occupe la position représentée sur la figure 3 a, la bille, en son point le plus éloigné du siège 56, permet un débit consi- dérable Dans les deux positions précitées et dans toutes les positions de l'arbre 60, la bille continue à jouer le rôle d'un clapet anti-retour empêchant complètement le passage du liquide dans la direction du réservoir. Par suite de la structure représentée sur les figures 3 et 3 a, le débit du liquide dans la direction du bec verseur 16 peut être commandé'par la position de l'arbre en fonction du réglage du bouton 60 a Le débit de circulation de l'eau, ainsi qu'on le comprendra, a une influence sur la durée d'ex- position de l'eau, dans le tube 40,à la chaleur de l'élément chauffant 38 et, par suite, sur la température de l'eau sor- tant du bec verseur 16 pour tomber sur la couche C de café moulu. Après avoir utilisé pendant quelque temps l'appareil décrit ci-dessus, l'opérateur constatera que le meilleur réglage dépend du nombre de tasses de café à préparer Par exemple, si seulement un petit nombre de tasses, disons trois ou quatre, doivent être préparées, le réglage de l'arbre 60 doit être tel que la bille se trouve le plus près possible de la position représentée sur la figure 3, pour que l'eau la plus chaude possible se déverse sur la couche C et pour que l'extraction puisse être relativement rapide Pour un grand nombre de tasses, un réglage correspondant à de l'eau moins chaude, plus similaire à celui de la figure 3 a, peut être toléré Il va de soi que pour le nombre de tasses précité, le temps d'infusion sera d'autant plus rapide que le réglage correspondra à de l'eau plus chaude. Une autre particularité de l'appareil mais servant, d'une façon unitaire avec le réglage de température décrit, à délivrer de l'eau du bec verseur à la température appropriée, réside dans le rebord annulaire isolant 70 qui entoure le bec verseur Dans le bossage de ce rebord 70 est enfoncé un collet 72 jouant le rôle d'un joint torique 74, ce collet s'adaptant de façon télescopique sur le bec verseur 76 lui- même. Le joint torique 74 sert de joint d'étanchéité et maintient l'ensemble sur le bec verseur dans une prise par 2 2520219 frottement; autrement dit, le joint torique, disposé dans une gorge ménagée dans le collet, s'engage étroitement sur le bec verseur Le pourtour 78 du rebord s'engage sur la paroi latérale du récipient H en retenant dans la mesure du possible la chaleur de l'eau et de la vapeur d'eau à l'intérieur du récipient et en évitant une baisse de température entre le bec verseur et la couche C de café moulu Un intérêt accessoire du rebord isolant 70 réside dans le fait que le bruit imputable aux dilatations de l'eau en vapeur d'eau, lequel est commun dans les dispositifs de cette sorte, est fortement réduit ou étouffé. Bien que la forme de réalisation préférée du moyen de régulation de débit ait été illustrée sous la forme d'un clapet anti-retour réglable, on se rendra compte que d'autres structures permettant de régler le débit du réservoir à travers la chaudière entrent dans le champ d'application de l'invention tel qu'il est défini dans les revendications ci- jointes Par exemple, au lieu d'ajuster la position de la bille du clapet à bille par rapport à son siège, une autre forme quelconque de dispositif à orifice variable pourrait être prévue pour régler le débit d'eau venant du réservoir et passant à travers la chaudière, ce dispositif consistant en une forme quelconque de dispositif à orifice variable, monté en série avec le clapet anti-retour, que l'on peut régler manuellement avec l'arbre 60. 7 2520219 REVENDICATIONS 1 Cafetière électrique comprenant un réservoir ( 14) à eau, un conduit raccordant l'extrémité inférieure du réser- voir ( 14) à un bec verseur ( 16) à un niveau situé nettement au-dessus de l'extrémité inférieure du réservoir, ce bec ver- seur étant conçu pour être disposé au-dessus d'un récipient (H) à mouture de café surmontant un récipient (R) de recueil de café liquide, un moyen de chauffage électrique ( 38) à proximité du conduit f 0) pour chauffer l'eau, et un clapet anti-retour ( 50) dans le conduit afin d'utiliser la pression de la vapeur d'eau engendrée dans l'eau, à mesure qu'elle s'échauffe, pour déplacer l'eau vers le bec verseur, caractérisée par un moyen de commande ( 66) permettant de régler le débit de l'eau qui passe dans le conduit et de régler la durée d'exposition de l'eau au moyen de chauffage et, de ce fait, la température de l'eau à sa sortie du bec verseur. 2 Cafetière électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de commande ( 66) comprend un moyen permettant de bloquer à un degré réglable la course de l'élément actif ( 58) du clapet anti-retour dans une direction aval à l'opposé d'un siège destiné à cet élément. 3 Cafetière électrique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que le clapet anti- retour ( 50) est un clapet à bille comportant un siège ( 56) et une bille ( 58) qui peut normalement se rapprocher et s'éloi- gner librement du siège, le moyen de commande comprenant un organe d'arrêt réglable ( 66) pour limiter de manière réglable la course de la bille à l'opposé du siège. 4 Cafetière électrique selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'organe d'arrêt réglable comprend un arbre ( 60) que l'on peut faire tourner avec la main et dont l'axe géométrique est transversal à la circulation de l'eau, et un lobe de came ( 66) sur cet arbre, l'agencement étant tel que, lorsqu'on fait tourner l'arbre, le lobe s'applique contre la bille ( 58) en limitant sa course. Cafetière électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le bec verseur 8 2520219 ( 16) est entouré par un rebord ( 70) comportant une ouverture centrale et s'adaptant téléscopiquement sur le bec verseur, le pourtour de ce rebord étant conçu pour recouvrir la partie supérieure du récipient (H) à mouture de café afin de réduire les pertes de chaleur de l'eau entre le bec verseur et-le récipient à mouture.