Brevet FR2685185A1 — publié le 19930625

CELLULE D'EXTRACTION POUR MACHINE A BOISSON CHAUDE DU TYPE MACHINE A CAFE PAR EXEMPLE POURVUE DE MOYEN DE FRACTIONNEMENT DU MARC La présente invention se rapporte au dcmaine technique général des machines à boisson chaude, telles que des machines à café, dans lesquelles la séparation et l'extraction de la boisson sont obtenues par passage d'eau chaude à travers une mouture aromatique contenue dans une cellule d'extraction. La présente invention concerne une cellule d'extraction, plus particulièrement mais non exclusivenent de type centrifuge, montée dans une machine, de préférance, à café pour la préparation d'infusion. Il est bien évident que la cellule d'extraction conforme à l'invention n'est pas limitée à une utilisation dans une machine à café, mais qu'elle peut au contraire être adaptée dans tout type de machine susceptible d'assurer la préparation d'une boisson chaude. Dans la préparation d'infusion de café, il est nécessaire après l'extraction du café-boisson, de procéder à l'évacuation du marc de café présent dans la cellule d'extraction. Dans le cas le plus simple par exemple dans les machines comportant un percolateur, une telle opération est effectuée en désolidarisant manuellement le percolateur de la machine pais en soumettant la cellule d'extraction a une choc nécanique provoquant la désagrégation du '.narc L'utilisateur n'a plus alors qu'à retourner le percolateur. et vider son contenu, sans autre opération additionnelle Dans un teL cas la simplicité de l'évacuation du marc n'est bien évidemment rendue possible qu'en raison de la faible pression de fonctionnement de la machine. te maintien d'une pression de fonctionnement relativement basse évite en effet une évacuation trop poussée de l'humidité dans la mouture, e-t limite le tassement final du marc. Dans les machines à café dont la pression de fonctionnement, et par exemple la pression d'eau est augmentée, et notamment dans les machines à café de type "expresso", telles que celles divulguées par exemple dans la demande de brevet européen EP-A-0102125, l'évacuation du marc esw une opération plus difficile. En raison de l'augmentation de la pression de fonctionnement, le marc se présente, après extraction du café-boisson, sous la forme d'une sasse compacte difficile à briser et adhérant aux parois de la cellule d'extraction.A cette fin, il a déjà été prévu, dans la demande de brevet européen susmentionné, de pourvoir le fond de La cellule d'extraction d'une paroi mobile axialement sur une partie de la hauteur de la cellule d'extraction. Il est ainsi possible d'expulser le marc contenu dans la cellule d'extraction en mettant en mouvement le fond mobile. Une telle réalisation apporte bien évidemment une aide dans l'opération d'évacuation du marc, mais son application reste limitée à des machines à café spécifiques, du type "d cuillère".En particulier, la présence dans la partie centrale de la cellule d'extraction d'une queue d'actionnement. du fond mobile, empêche l'utilisation d'un tel système d'évacuation sur des machines à café du type centrifuge, par exemple. Dans les cafetières centrifuges, la pression élevée de fonctionnement conduit à l'obtention d'un marc résiduel extrêmement compact et adhérant fortement aux parois de la cellule d'extraction. Jusqu à présent l'évacuation du marc était effectuée dans de telles machines par centrifugation en fin du cycle de spréparation du café, le marc étant évacue radialement à la périphérie de la cellule d'extraction. Dans ce type de machine, bien connue dans l'art anter:eur, la cellule d'extraction est inaccessible à l'utilisateur, et les conduits d'éacuation périphériques, chargés de récupérer le marc évacué, sont extrêmement difficile A nettoyer.Il en résulte un salissement général de la machine, donnant naissance à des problèmes d'engorgement des conduits et d'asepsie générale auxque:ls il est difficile de remédier, dès lors meme que ta mécanique impliçtuée dans de telles machines est complexe. L'objet de la présente invention se propose en conséquence de réalise une cellule d'extraction pour machine à boisson chaude ne présentant pas les inconvénients de l'art antérieur, et apte à assurer de manière particulièrement simple, l'évacuation complète du marc, quel que soit le type de machine à boisson chaude utilisé. Un autre objet de ~'invention vise à fournir une cellule doextraction, plus particulièrement adaptée a être montée dans une machine à café "centrifuge" et apte à favoriser une répartition homogène de la mouture dans la cellule. Un autre objet de CL'invention vise à fournir une cellule d'extraction dans laquelle le marc peut être évacué sans qu' L'l soit nécessaire de procéder a 1 ouverture de La cellule. Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d'une cellule d'extraction pour nachine à boisson chaude, d genre machine a café, comportant un moye de filtration et; un orifice d'alimentation en eau chaude, ladite cellule étant délimitée par une enveloppe définissant un volume interne de révolution autour d'un axe X-X', ledit volume servant à la collecte de la mouture aromatique, de l'eau chaude et du marc résiduel, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de fractionnement du marc qui s'étendent dans le volume interne, au moins dans la zone de collecte correspondant au dépôt de la quantité minimale de mouture prévue, lesdits moyens étant montés avec une possibilité de déplacement dans ledit volume autour de l'axe X-X', de manière à assurer la dislocation de la masse de marc D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront et: ressortiront plus en détail à la lecture de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples illustratifs et non limitatifs, dans lesquels - la figure 1 montre, selon une coupe transversale, une première variante de réalisation d'une cellule d'extraction conforme à 1' invention. - la figure 2 montre, selon une coupe transversale, un détail de la partie supérieure d'une cellule d'extraction conforme à l'invention, illustrant une seconde variante de réalisation. La cellule d'extraction montrée sur la figure :L est formée d'un tambour i sur lequel est rapporté un couvercle 2 définissant; avec ledit tambour un volume interne 3 de réception et de collecte de la mouture et de l'eau chaude. Dans l'exemple particulier de réalisation montré sur la figure 1, la cellule d'extraction est; limitée par une enveloppe définissant intérieurement le volume interne 3, lequel est assimilable à un volume de révolution autour d'un axe principal X-X', par rapport auquel la cellule d'extraction est montée en rotation, à l'aide d'un moyen d'entraînement non représenté sur la tigure. Le tambour 1 est ouvert à sa partie supérieure et comporte un fond 4 à partir duquel s'élève une paroi latérale 5, de préférence circulaire définissant l'enveloppe extérieure périphérique du tambour 1.Avantageusement, la paroi latérale 5 se prolonge par un flasque 6 s'étendant radialemenc et à partir duquel s'étend une jupe annulaire 7 entourant à distance la paroi latérale 5. Avantageusement également, le fond 4 est constitué d'une zone centrale 8 en forme de cône dont la partie sommitale est située sur l'axe X-X', ladite partie sommitale étant tournée vers l le couvercle 2 de manière à constituer un cône rentrant Ila zone centrale 8 est reliée à la paroi latérale 5, à partir de la grande base inférieure du cône, par une paroi annulaire 9 formant sensiblement; un dièdre droit avec la zone centrale 8. Le couvercle 2 se présente sous la forme d'un corps de révolution autour de l'axe X-X', comportant un perçage centrai 12 dans lequel l'eau chaude peut être admise dans le volume interne 3. te couvercle 2 est de préférence, et tel que cela est montré à la figure 1, réalisé en une pièce distincte du tambour 1 ee est destiné à être rapport et verrouillé sur le tambour.A cet effet, le couvercle 2 peut être verrouillé sur le tambour l à l'aide d'un moyen de verrouillage classique du genre "à baïonnette" ou "à vissage" de manière à obtenir par simple rotation relative des pièces autour de l'axe X-X', le verrouillage du couvercle 2 sur le tambour l. Le couvercle 2 peut ainsi être pourvu d'une enveloppe externe 13, sensiblement circulaire, reliée à un épaulement externe 14 définissant; intérieurement des rampes inclinées destinées à coopérer avec une bordure 15 de profil conjugué, solidaire de la partie supérieure de la jupe annulaire 7 La cellule d'extraction comporte également, un moyen de filtration 20 tel qu'un filtre annulaire s'étendant à la périphérie de l'enveloppe de la cellule d'extraction, et; par exemple à la périphérie de la paroi latérale 5 Le moyen de filtration 20 assure la liaison entre le volume interne 3 et extérieur de la cellule d'extraction, en retenant la mouture aromatique à l'intérieur de la cellule, et en laissant passer vers l'extérieur, le filtrat;, constituant la boisson chaude. La cellule d'extraction représentée a la figure 1, est plus particulièrement mas non exclusivement destinée à être montée dans une cafetière "centrifuge". A cet effet, la cellule dXextraction est pourvue, sur la face extérieure du fond 4, d'une couronne d'entraînement 21 concentrique à l'axe XX', et apte à être solidarisée avec un arbre d'entraînement moteur, non représenté à la figure 1. La cellule d'extraction comporte des moyens de fractionnement 22 du marc qui s'étendent dans le volume interne 3, et au moins jusque dans la zone de collecte correspondant au dépôt de la quantité minimale de mouture prévue. Les moyens de fractionnement 22 sont montés dans la cellule et dans le volume interne 3, avec une possibilité de déplacement autour de l'axe X-X', de manière à assurer la dislocation et le fractionnement de la masse de marc aggloméré périphériquement à l'intérieur de la cellule1 et formant un anneau compact.Comme indiqué précédemment, les moyens de fractionnement 22 doivent s'étendre sur une hauteur suffisante dans le volume interne 3 et par exemple jusqu'à un niveau sensiblement voisin du fond 4, de manière à être en contact avec a masse de marc pour pouvoir la fractionner lors de leur mise en mouvement. Les moyens de fractionnement 22 forment au moins une paroi 23 s'étendant de préférence sensiblement radialement par rapport à l'axe X-X' et dans l'un des plans d'extension dudit axe. La ou les parois 23 peuvent bien évidemment présenter d'autres formes d'extension dans 1 volume interne 3, et s'étendre par exemple en hélice autour de l'axe X-X'.La paroi 23 est constituée de part et d'autre de son épaisseur de deux faces de fractionnement destinées à venir en contact avec le marc selon le sens de rotation considéré autour de l'axe X-X'. De préférence, les moyens de fractionnement 22 sont réalisés SOUS la forme d'au moins un, et de préférence trois doigts racleurs s'étendant radialement à partir de la périphérie de l'enveloppe de la cellule d'extraction et à distance de l'axe X-X'. La tranche extérieure longitudinale des doigts racleurs épouse au moins au jeu de glissement près, la forme d'au moins une partie ae l'enveloppe intérieure de la cellule d'extraction afin d'assurer le raclage de la paroi latérale 5.Dans l'exemple de réalisation préférentiel montré à la figure 1, les doit racleurs comportent une branche supérieure 24 longeant la face interne du couvercle 2, de manière que la totalité de la tranche longitudinale externe du doigt racleur épouse la forme de l'enveloppe du volume interne 3. Les doigts racleurs représentés a la figure 1 sont rfipartis angulairement, de préférence régulièrement, dans le volume de collecte autour de l'axe X-X', de manière à constituer des secteurs de collecte individualisés par les parois 23 qui constituent ainsi un cloisonnement, de préférence partiel, du volume interne 3. Les branches supérieures 24 des doigts racleurs sont solidaires d'une couronne 25 montée coaxiale à l'axe X-X' dans l'orifice d'alimentation 12 et débouchant à l'extérieur de l'orifice d'alimentation 12. Dans un tel cas la couronne 25 est pourvue, extérieurement à l'enveloppe de la cellule, d'un organe manuel de mise en rotation tel qu'une collerette 26, La couronne 25 étant montée en rotation libre, relativement à la cellule d'extraction et autour de l'axe X-X', il est ainsi possible de mettre en rotation les doigts racleurs, dans le volume interne 3! lesquels assurent, d'une part le fractionnement du marc par l'action des parois 23 et d'autre part le raclage de l'enveloppe interne, en l'occurrence de la paroi Latérale 5 et du couvercle 2, par leur tranche extérieure Il y a lie de noter que dans l'exemple de réalisation montré à la figure 1, l'opération de fractionnement et de dislocation du marc peut être obtenue sa avoir à ouvrir la cellule d'extraction puisque l'utilisateur peut se contenter de mettre en rotation les doigts racleurs à l'aide de la collerette 26 située à l'extérieur de la cellule La figure 2 montre une seconde variante de réalisation conforme à l'invention qui ne diffère de celle montrée à la figure 1 que par le montage des moyens de fractionnement 22. Dans cette seconde variante de réalisation, les moyens de fractionnement 22 sont solidaires de la face interne 30 du couvercle 2, et sont ainsi mis en déplacement lors de la rotation relative du couvercle 2 et du tambour 1.Dans un tel cas, il est nécessaire que la cellule d'extraction soit formée par un tambour et un couvercle rapportés l'un sur l'autre à l'aide de deux moyens de verrouillage, puisque les moyens de fractionnement; 22 assurent la dislocation de la masse de marc lors de la rotation relative du couvercle et du tambour. Bien évidemment, à titre de variante complémentaire, il est possible de réaliser une cellule d'extraction dans laquelle les moyens de fractionnement 22 sont solidaires du fond 4 d tambour 1, o même, constitués d'une série de moyens de fractionnement solidaires à la fois du fond 4 et du couvercle 2. L'invention permet ainsi à l'aide de moyeens simples, l'évacuation complète du marc, et ce, même dans des machines du type centrifuge il y a par ailleurs lieu de noter que la réalisation de secteurs de cloisonnement, à l'aide des doigts racleurs, induit une répartition homogène de la mouture dans le volume interne 3, empêchant en particulier lors de la rotation de la cellule, la création de zones préférentielles d dépôt de la mouture. REVENDICATIONS 1. Cellule d'extraction polir machine à boisson chaude du genre machine à café, comportant un moyen de filtration (20) et un orifice (12) d'alimentation en eau chaude, ladite cellule étant délimitée par une enveloppe définissant un volume interne (3) de révolution autour d'un axe X-X', ledit volume servant à la collecte de la mouture aromatique, d l'eau chaude et du marc résiduel, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de fractionnement (22) du marc qui s'étendent dans le volume interne (3), au moins dans la zone de collecte correspondant au dépôt de la quantité minimale de mouture prévue, lesdits moyens (22) étant montés avec une possibilité de déplacement dans ledit volume (3) autour de l'axe X-X', de manière a assurer la dislocation de la masse de marc. 2. Cellule d'extraction selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens de fractionnement (22) forment au moins une paroi (23) définissant deux faces de fractionnement s'étendant sensiblement radialement par rapport à l'axe X-X' et dans l'un des plans d'extension dudit axe 3.Cellule d'extraction selon la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens de fractionnement formant au moins une paroi (23) définissant deux faces de fractionnement, ladite paroi (23) s'étendant en hélice autour de l'axe X-X' 4 Cellule d'extraction selon la revendication 2 ou 3 caractérisée en ce que les moyens de Eractionnement (22) comprennent au moins Un doigt racleur présentant une tranche de raclage épousant au moins au jeu de glissement pros, au moins une partie de l'enveloppe intérieure d la cellule et de préférence, la paroi latérale (5). 5. Cellule d'extraction selon la revendication 4 caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs doigts racleurs, de préférence trois, répartis angulairement de manière régulière, dans le volume interne (3) autour de l'axe X-X', de manière à constituer des secteurs de collecte individualisés par les parois (23). 6. Cellule d'extraction selon l'une des revendications 1 a 5 caractérisée en ce qu'elle est formée par un fond (4) et un couvercle (2) rapportés l'un sur l'autre et solidarisés à l'aide de moyens de verrouillage, les moyens de fractionnement (22) étant solidaires du fond (4) et/ou du couvercle (2). 7. Cellule d'extraction selon l'une des revendications k a 5 caractérisée en ce que les moyens de fractionnement (22) sont solidaires d'une couronne (25) montée coaxiale à l'axe X-X' et dansl'orifice d'alimentation, ladite couronne étant montée rotative autour de l'axe X-X' et par rapport à la cellule d'extraction. 8. Cellule d'extraction selon la revendication 7 caractérisée en ce que la couronne (25) est pourvue extérieurement à l'orifice (12) d'un organe manuel (26) d'actionnement. 9. Machine à boisson chaude, en particulier machine à café centrifuge, pourvue d'une cellule d'extraction conforme à l'une des revendications 1 à 8.