Brevet FR2519537A1 — publié le 19830718

L'invention serapporte aux machines ménagères à fabriquer le café du type "expresso" et plus particu- lièrement aux machines fonctionnant avec une pompe élec- tromagnétique à haute pression et une mini chaudière mise en température par une résistance électrique de faible puissance ( 500 watts par exemple) parce que c'est pour de telles machines que l'invention trouve sa pleine utilisa- tion. Il est bien connu que pour obtenir un bon café, il est nécessaire de produire une eau chaude à environ et l'idéal serait qu'elle se maintienne à cette tem- pérature pendant la période de soutirage. Cet état idéal n'est pas réalisable pour des rai- sons diverses. Très souvent la faute en incombe aux thermostats mécaniques qui ont nécessairement une plage différentiel- le de plusieurs degrés entre la température de coupure et celle de réenclenchement. Plus cette plage est réduite plus le thermostat est coûteux. Sur les machines à café ménagère on utilise géné- ralement des thermostats qui sont vendus pour une coupure à 90 et un réenclenchement à 850. Or on constate qu'en réalité les températures idéales ne sont pas respectées du faits soit de perturba- tions résultant, soit du montage même du thermostat, soit de l'insuffisance de puissance de la résistance de chauf- fage de l'eau. Le brevet français N O 82 00369 déposé le 12 janvier 1982 par la Demanderesse donne une solution quant à la régulation de la température pendant le soutirage dans le cas de machine à café pourvue d'une forte résis- tance pour lesquelles une température moyenne élevée ob- tenue en élevant la température de coupure n'est pas ad- missible du fait que le début de soutirage avec une eau trop chaude produirait une brûlure de la mouture, et pro- duirait un goût amer. Afin de réduire les coûts et l'encombrement Tune machine à café, et également de réduire àprès coupure du ther- noetat, l'élévation de température due à l'énergie accumulée dans la résis- tance, le fabriquant peut être conduit dans son souci de miniaturisation dfb":pter une résistance de puissance faibhle En puisage continu, après mise en chauffe préalable, la chaleur de départ se- rait correcte mais s'abaisserait progressivement et le café obtenu serait tiède Cet inconvénient serait aggravé par la miniaturisation de la machine puisque le volant thermique' correspondant au volume d'eau préchauffée, se- rait faible. C'est à,ce problème de régulation de la tempéra- ture dans une machine à café à faible résistance de chauf- fage, que l'invention entend donner une solution satis- faisante. Dans une machine classique la simple manoeuvre de l'interrupteur général met sous tension la résistance de chauffage Lorsque l'eau arrive à la température de coupure du thermostat, la résistance est mise hors cir- cuitsi l'on ferme alors l interrupteur de la pompe cel- le-ci se met en marche reloule l'eau froide dans la chau- dière ce qui provoque l'évacuation de l'eau chaude vers le filtre. Pour éviter une chute brutale de température on peut supprimer ou féduire temporairement le débit de la pompe lorsque l'eau atteint la température de réenclen- chement du thermostat afin de permettre à la chaudière de remonter en température. Le brevet n 2 067 808 déposé le 18 Novembre 1969 enseigne l'usage dans une machine à café d'une pompe électromagnétique qui est le seul type de pompe pouvant modifier son débit en fonction du courant l'alimentant. Ce même brevet décrit également l'usage d'un redresseur, de préférence une diode placée dans le circuit de comman- de en courant alternatif de la pompe électromagnétique précitée avec pour effet d'alimenter le bobinage de la- dite pompe, en redressant une des alternances du secteur et à laisser passer l'autre alternance de sorte que le bobinage est alimenté par un courant variable de signe constant. On sait qué la suppression d'une des altèrnan- ces permet au ressort de la pompe d'avoir un effet maxi- mal sur le piston-noyau qu'il pousse à l'extrême limite de l'amplitude du déplacement de celui-ci, alors que sans redresseur, ce déplacement est très limité. L'invention utilise un circuit particulier à deux voies, l'une alimentant la pompe au travers d'une diode (ce qui correspond au débit maximal) l'autre cour L- circuitant la diode (débit réduit) Cette seconde voie étant en dépendance du thermostat. On peut aussi penser à combiner les variations du débit avec des variations dans l'alimentation de la staarce en utilisant les alternances coupure/feroeture du D'autres particularités et avantages apparat- tront à la lecture de la description et des revendicatias qui suivent, faites en regard des dessins sur lesquels: Za figure 1 est un schéma électrique d'une machine à café à pompe électromagnétique et diode réali- sée selon le brevet français n' 2 067 808; la figure 2 est un schéma électrique d'une ma- chine à café analogue mais perfectionnée selon la présen- te invention; Za figure 3 est un graphique montrant le com- portement de la température de l'eau pendant le soutira- ge dans le cas de la machine objet de la figure 1 et dans les différentes solutions préconisées par l'invention, Comme on le voit à la figure 1 dans le schéma classique d'une machine à café selon le brevet n' 2.067 808 l'interrupteur général unipolaire IG placé sur une des phases, agit sur la résistance R au travers du thermostat T Il alimente en outre l'interrupteur unipo- laire IP de la pompe P Entre celle-ci et la sortie de l'interrupteur IP est placé un redresseur ici représenté par une diode D. Comme précédemment dit, ainsi alimentée, la pompe P fournit un débit maximal variant néanmoins avec la contre-pression due à la perte de charge créée par le gonflement de la mouture. Dans le schéma de la figure 2, en sus de liaison identique à celle qui vient d'être décrite à l'occasion de la figure 1, il existe un second interrupteur comman- dant un circuit auxiliaire d'alimentation de la résis- tance R shuntant le thermostat T et permettant également d'alimenter la bobine de la pompe P sans traverser la diode D. Avantageusement, ce second interrupteur est lié à l'interrupteur IP dans un interrupteur bipolaire IPR. Il existe donc un premier circuit 1 2 3 se divisant ensuite en 4 5 6 7 8 et en 9 10 D 11 12 13 8, et un second circuit 5 14 15 16 11 12 13 8 et un troisième circuit partant de D 11 14 6 7 8 On re- marque que le tronçon 14 15 16 Il est commun aux se- cond et troisième circuits. De ce fait lorsque le thermostat est à tempéra- ture de coupure (par exemple 90 ) la pompe P fonctionne à plein régime, mais la résistance n'est alimentée que par une alternance puisqu'elle reçoit alors du courant au travers de la diode. Au contraire, quand le thermostat est fermé, l'eau est au-dessous de sa température de coupure (par exemple 90 ), la pompe alimentée sur les deux alternan- ces ralentit son débit tandis que la résistance est ali- mentge pleinement. La courbe A (en traits mixtes) de la figure 3 sym- bolise la courbe idéale qui après la mise en chauffage devrait restée constante légèrement au-dessus de 90 (en raison de l'inertie de la chaudière) même pendant le sou- tirage. La courbe B (en trait plein) décrit celle cons- tatée sur une machine à café ayant une résistance modes- te On remarque une aggravation des écarts de températu- re comme résultat de la chute rapide à partir du début du soutirage jusqu'à une température d'équilibre o l'eau est insuffisamment chauffée. La courbe C (en traits discontinus) se rapporte à une machine du mrme genre,mais dans laquelle la pompe est alimentée, soit au travers de la diodesoit directement On remarque qu'il n'y a plus effondrement de la température comme dans lecas de la courbe B,que l'écart entre l'enclenchement du thermostat ( 85 ) et li T Lmavant remontée de la température (-80 par exemple) est très La phase 1 est sujette à deux influences inver- ses: allongement en raison de la faible puissance de la résistance, réduction en raison de la réduction du souti- rage. De même la phase 2 est soumise à contradiction faible puissance de la résistance donc moins d'inertie, réduction du soutirage donc plus d'inertie. Enfin,pour la courbe D (succession de croix)la phase la entre le déclenchemant et la coupure du thermostat, est réduite du faitde celle du soutirage à faible débit qui permet une remontée rapide de la température dans la chaudière Par contre la phase 3 a est allongée par l'alimentation réduite de la résistance pen- dant le soutirage. Il y a réduction de l'inertie au réenclenchement. 2 19537 REVEND I CATIONS 1. Machine à café comportant une chaudière ali- mentée en eau froide par une pompe électromagnétique(P) à ressort de rappel et chauffée par une résistance(R de faible puissance, mise en service par fermeture d'un thermostat (T) un interrupteur (IP) de commande de cette pompe, un redresseur (D) par exemple une diode placée dans le circuit allant de cet interrupteur à l'une des entrées de la bobine de cette pompe électromagnétique (Pl oaract 4 risde en ce que ladite pompe (P) peut être sou- mise à une seconde alimentation court-circuitant ladite diode, cette seconde alimentation ( 14, 15, 16, 11) étant en dépendance du thermostat (T). 2. Machine à café selon la revendication 1, caractrisadeen ce que ladite résistance (R) peut être alimentée par un circuit auxiliaire 11, 16, 15, 14) comprenant ladite diode. 3. Machine à café selon les deux revendications précédentes, caractérisée en ce que le circuit d'alimen- tation normal et les circuits auxiliaires alimentant l'un, la résistance pour un chauffage réduit, l'autre, la pompe pour un débit minimal soit en dépendance d'in- terrupteurs à action simultanée ou d'un interrupteur bipolaire (IPR). 0 _ O