Brevet FR2543812A1 — publié le 19841012

Cafetière électrique comportant un filtre centrifuge. La présente invention se rapporte à une cafetière électrique comportant un filtre centrifuge qui, en position de fonctionnewent, est accouplé de façon amovible à l'arbre d'un moteur et, à partir d'un réservoir d'eau chauffé disposé en dessous, reçoit l'eau d'échaudage par l'intermédiaire d'un dispositif d'alimentation rotatif monté sur ledit arbre qui l'entraîne en rotations Dans les cafetières électriques de ce genre dans lesquelles, le dispositif d'alimentation et le filtre centrifuge tournent ensemble sans mouvement relatif l'un par rapport à l'autre la difficulté réside dans le fait que le dispositif d'alimentation distribue l'eau d'échaudage irrégulierement sur l'anneau de poudre de café se formant dans le filtre d'où la formation de balourds et un rendement inégal de la pou dre de café.Pour éviter les balourds , une autre difficulté consiste à bien centrer le filtre centrifuge et le dispositif d'alimentation par rapport à l'arbre du moteur, sans avoir à utilises des dispositifs de centrage nécessitant des tolérances de fabrication trop serrées et par conséquent onéreuses LXinventlon a par conséquent pour objet de réaliser une cafetière électrique du type précité qui permette la suppTession des balourds, une répartition régulière del'eau i l'échaudage sur la poudre de-cafe et une utilisation rationnelle de celle-ci: . Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que le dispositif d'alimentation comporte pour l'amenée de 'eau d'échaudage plusieurs canaux répartis sur la périphé- rie et de préférence réalisés entre des nervures internes placées sur le pourtour du dispositif d'alimentation.L'eau d'échaudage pénétrant dans ces canaux est donc amenée à chaque fois dans une zone déterminée de la ou des ouvertures prévues pour l'aspersion de la poudre de café qui se trouve ainsi uni- formément arrosée sur toute sa périphérie Les nervures s'étendent avantageusement en pareil cas sur toute la hauteur du dis- positif d'alimentation jusqu'à la ou les ouvertures d'aspersion De préférence seul? une partie des nervures sert à centrer le dispositif d'alimentation sur un entraîneur fixé sur l'arbre du moteur. On augmente ainsi l'élasticité du dispositif de centrage qui autorise alors des tolérances de fabrication moins serrées réduisant par conséquent le court de la fabrication. Comme dispositif d'alimentation, on peut utiliser un cône creux allant en s'élargissant vers le haut et dont la face intérieure porte les nervures qui s'étendent de preférence verticalementt Les nervures sont en pareil cas avantageusement réalisées sous forme de saillies de la paroi interne du cone creux Comme entraîneur on peut prévoir un tronc de cone de faible conicité sur lequel les nervures de centrage viennent s'appliquer par leurs aspes internes. En pareil cas, ces arêtes internes sont inclinées par rapport à l'axe médian et présente la même conicité que la paroi extérieure de l'entraîneur. Le débit du dispositif d1alimentation, le filtre proprement dit à la périphérie externe du filtre cen trifuge la géométrie du filtre peuvent être mutuellement accordés de façon que lorsque 1Psn utilise une poudre de café fine ou moyennement fine il se produit à l'intérieur du filtre centrifuge une retenue d'eau dséchaudage qui se trouve devant la couche de poudre de café vu dans le sens radial Comme filtre proprement dit, on utilise par exemple une fente filtran- te. De cette façon, pendant la plus grande partie de l'écoulement de l'eau à travers le filtre centrifuge, il se forme à l'intérieur de ce dernier un anneau d'eau régulièrement réparti dans lequel la poudre de café est absorbée et ne peut plus provoquer de balourds meme en cas de répartition irrégufière dans le filtre. Les relations ci-dessus entre les differents éléments sont de préférence établies de façon que le filtre centrifuge se remplisse complètement d'eau d'échaudage. Le dispositif d'alimentation a donc un débit sensiblement plus grand que le filtre centrifuge contenant une quantité normale de poudre de café, si bien que le débit total ne dépend que du filtre proprement dit à la périphérie externe du filtre centrifuge ainsi que de la résistance de 2a couche de poudre de café. De cette façon, on a l'assurance que la poudre de café se trouve toujours dans l'eau dséchâudage retenue. Le dispositif d'alimentation est de préférence fermé à son extrémité sortie à l'exception d'une ou de plusieurs ouvertures d'aspersion, la largeur libre minimale de l'ouvertu- re d'aspersion n'étant à aucun endroit de celle-ci supérieure à environ 1/100 à 50/100 mm. On empêche ainsi que les particules de poudre de café en cas d'arrêt prématuré du moteur ne soient refoulées et à travers. les ouvertures d'aspersion regagnent le dispositif d'alimentation puis le réservoir d'eau et salissent ce dernier. La poudre de café bouche la ou les ouvertures et empêche également le café se trouvant dans le filtre de refluer dans le dispositif de transport et le réservoir d'eau. La largeur libre minimale oscille de préférence entre environ 1/100 et 30/100 mm et en particulier entre envi ron 1/100 et 5/100 mm, cette largeur empêchant efficacement le reflux de la poudre de café en particulier. Si comme ouverture d'aspeTsion on utilise une fente annulaire s'étendant autour de l'axe de rotation du dispositif d'alimentation et comprise entre un dispositif d'alimentation en forme de cône creux et un couvercle posé sur l'extrémité supérieure de ce dernier, les. irrégularités des surfaces des pièces suffisent pour maintenir une fente annulaire assez grande lorsque ces pièces sont posées l'une sur l'autre. De préférence, la section transversale totale de 3a ou de toutes les ouvertures d'aspérsion est dimensionnée de façon à provoquer un certain reflux de l'eau d'échaudage dans le dispositif d'alimentation. Ce reflux a pour effet d'assurer une répartition régulière sur toutes les ouvertures ou sur toute la longueur de la fente annulaire et par conséquent un arrosage régulier de la poudre de café placée autour du dispositif d'alimentation dans le filtre centrifuge proprement dit, ce qui est particulièrement important dans la phase initiale. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description d'un mode de réalisation pris comme exemple; mais non limitatif, et illustré par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 représente une cafetière avec filtre centrifuge en coupe verticale suivant I-I de la figure 2, c'est-d-dire sensiblement le long de l'axe de rotation; la figure 2 est une vue en coupe suivant Il-Il de la figure 1. La cafetière électrique représentée sur le dessin comporte un corps de base 2 en forme de pot pourvu d'un plateau 4 disposé sur la paroi latérale et destiné à recevoir deux tasses à café 6 placées l'une à ôté de l'autre. Sur ce corps de base repose un réservoir d'eau 8 muni d'un fond 10 incliné vers le milieu et sur la face inférieure duquel est installé un chauffage électrique -12. Dans la zone centrale, le fond remonte pour former un embout tubulaire 14 faisant siallie dans le réservoir et à travers lequel s'étend l'arbre vertical 16 d'un moteur électrique 18 maintenu par des supports 20 qui sont réalisés sur la face intérieure du fond 10 du réservoir d'eau. Le filtre centrifuge 22 comprend un cône creux 24 qui va en s'élargissant vers le haut, plonge à l'intérieur du réservoir d'eau et sert de dispositif d'alimentation pour l'eau d'êchaudage. Sur l'arbre 16 du moteur est monté fiXé en rotation un entraîneur 25 qui par sa surface latérale légèrement conique allant en s'élargissant vers le bas coiffe l'em- bout tubulaire 14 du réservoir d'eau 8 et descend jusque dans la zone du fond du réservoir d'eau. Le cône creux 24 comporte sur sa face intérieure trois nervures de centrage 27 qui s'étendent sur toute sa hauteur et dont les arêtes internes présentent la même conicité par rapport à l'axe de rotation que la surface latérale de l'entraîneur 25 sur laquelle on les applique par en haut.Entre deux nervures de centrage 27 se trouve à chaque fois une autre nervure 28 qui ne s'étend pas tout à fait jusqu'à la surface latérale de l'entraîneur 25. Ces nervures supplémentaires 28 n'intervenant en aucune façon dans le centrage servent à former dans le cône creux 24 un assez grand nombre de canaux verticaux afin d'assurer tout autour de la périphérie une amenée d'eau d'échaudage aussi régulière que possible. A sa partie supérieure, le cône creux est fermé par un couvercle 29 et pour permettre la projection de l'eau d'échaudage sur la poudre de café, une fente annulaire 5rvtOen- verte entre le cône creux 24 et ce couvercle 29 .Le couvercle 29 est monté fixé en rotation sur les nervures 27 et 28 et présente sur sa face intérieure une denture qui engrène de façon amovible avec une denture correspondante 26 placée à l'extrémité supérieure de l'entraîneur 25. Sur le bord supérieure du réservoir d'eau 8 repose un collecteur 30 qui a la forme d'une goulotte annulaire et est muni d'un fond 32 incliné vers le plateau 4 destiné à recevoir les tasses à café 6 et d'un canal d'écoulement 34 qui fait saillie sensiblement radialement vers l'extérieur et se ramifie en deux becs verseurs 36 dont un seul est visible sur le dessin.Sur le collecteur 3 est monté un couvercle 38 comportant une paroi annulaire cylindrique 40 qui, faisant saillie vers le bas, pénètre jusque dans le collecteur annulaire 302 capte le café projeté sur le filtre centrifuge et le dévie vers le bas'dans ledit GollecteurO Le fonctionnement de la cafetière électrique est décrit ci-après Le couvercle 33 étant ôté et le filtre centrifuge 22 retiré de l'arbre 16, on verse par le hautde l'eau fraîche dans Je réservoir d'eau 8.Après avoir enlevé le couvercle 50 du filtre centrifuge 22, on remplit alors ce dernier de poudre de café 52 Pouf Finir, on enfile le filtre centrifuge sur l'entraîneur 25 fixé sur l'arbre 16 en l'entre nant avec la denture 26, puis on pose le couvercle 38 et on place deux tasses 6 sur le plateau 4 en dessous des becs verseurs 36. En actionnant un interrupteur marche-arrêt 60, on met en marche le chauffage 12. Une sonde pyrométrique non représentée disposée sur le réservoir d'eau 8 allume un voyant dès que la température d'échaudage est atteinte.La cafetière est ainsi prête à fonctionner et l'utilisateur lorsqu'il veut boire du café peut mettre le moteur 18 en route en appuyant sur le bouton 64. Le filtre centrifuge 22 est alors accéléré et la poudre de café 52 se répartit tout d'abord en forme d'anneau comme représenté. Dès qu'unie vitesse de rotation suffisante est atteinte, le cône creux 24 entre en action et par la fente annulaire 54 aménagée à son extrémité supérieure projette l'eau d'éciiaudage sur l'anneau 52 de poudre de café.Le café préparé sort du filtre centrifuge 22 par une fente annulaire 36, est arrête par la paroi annulaire ou paroi d'arrêt 40 du couvercle 38 puis est dévié vers le bas dans le collecteur 30 d'ou il s'écoule paT le canal 34 comportant un dispositif distributeur installe à l'intérieur pour être ensuite distribué par les becs verseurs 36 dans les tasses 6. Le café centrifugé produit sur la paroi annulaire ou paroi dgaTrêt transparente 40 une couche de café visible de l'extérieur qui se modifie notablement dès qu'il n'plus ou presque plus de café centrifugé.L'utilisateur peut alors arrêter a nouveau le moteur en lâchant le bouton 64. I1 s'écoule encore un moment avant que le café centrifugé en dernier s'écoule le long de la paroi annulaire 40 et, à travers le collecteur, le canal 34 et le distributeur, gagne les becs verseurs 36 pour tomber finalement dans les tasses 6. Le processus de centrifugation dure environ 35 à 40 secondes pendant lesquelles l'utilisateur doit constamment appuyer sur le bouton 64. La fente annulaire horizontale 54 entre la face inférieure du couvercle 29 et l'arête supérieure du cône creux 24 servant de dispositif d'alimentation pour l'eau d'échaudage présente une largeur ou une ouverture de 3/100 mm. La fente annulaire est située à une distance du fond du bol contenant la poudre de café 52 qui correspond à environ 1/3 de la hauteur de ce bol. La fente annulaire 54 à l'extrémité sortie du dispositif d'alimentation, la totalité de ce dispositif d'alimentation, la fente annulaire 56 à la périphérie externe du filtre 22 ainsi que la géométrie du filtre et la résistance qui en découle de lacouche de café qui s'y trouve sont mutuellement accordées de façon que lorsque l'on utilise une poudre de café fine ou moyennement fine il se produise. une retenue d'eau d'échaudage au niveau de la couche de café 52 Pendant une grande partie du processus d'échaudage, il se forme donc un anneau d'eau qui se trouve à l'intérieur de l'anneau de poudre de café 52, c'est-à-dire devant la poudre de café vue dans le sens radial. 11 en résulte une forte teneur en extrait de café, c'est-à-dire un bon rendement de la poudre de café. Une définition des degrés de finesse de la poudre de café est donnée dans la demande de brevet allemand 27 55 014, colonne 1 lignes 47 à 55. Les différentes grandeurs factorielles précitées déterminant la quant-ité d'eau disponible dans le filtre sont de préférence accordées de façon que le filtre pendant la plus grande partie de la filtration soit complètement rempli d'eau et qu'il se produise un reflux d'eau jusque dans le dispositif d'alimentation et ce de préférence jusqu'à son côté aspiration. La vitesse de l'alimentation est dans ce cas déterminée par les dimensions de la fente 56 et de la résistance de passage de la; couche de café. La fente annulaire 56 constitue le filtre proprement dit. REVENDICATIONS 1. Cafetière électrique comprenant un filtre centrifuge qui reçoit au moyen d'un dispositif d'alimentation monté sur le filtre et entraîné en rotation l'eau d'échaudage en provenance d'un réservoir d'eau dans lequel plonge le dispositif d'alimentation, le fond du réservoir d'eau étant muni d'un embout tubulaire faisant saillie à l'intérieur du réservoir d'eau et un moteur électrique étant disposé sous le réservoir d'eau et agissant sur un arbre d'entraînement qui s'étend au travers de l'embout tubulaire et qui entraîne le filtre centrifuge, caractérisée par-le fait qu'elle comprend un entraîneur (25) monté fixé en rotation sur l'arbre d'entraînement (16) et par l'intermédiaire duquel le filtre centrifuge est accouplé de manière amovible à. l'arbre d'entraînement, entraîneur dont la paroi ou analogue allant en s'élargissant vers le bas coiffe l'enibout tubulaire (34) au réservoir d'eau (8) et descend jusque dans la zone du fond du réservoir d'eau. 2. Cafetière électrique selon La revendIcation 1, caractérisée par le fait que ladite paroI de l'entraîneur s'élargit en formant un tronc de cône de faible conicité, 3. Cafetière électrique selon l'une des revendications I et 2, caractérisée par le fait que le dispositif d'alintentation est monté fixé en rotation au filtre centrifuge, est creux et présente des nervures (27, 28) s'étendant vers l'intérieur et sensiblement verticalement, dont au moins certaines servent de nervures de centrage qui reposent par leurs arêtes internes sur ladite paroi de l'entraîneur.