Brevet FR2726988A1 — publié le 19960524

La présente invention concerne un filtre centrifuge pour une cafetière électrique, comportant un tambour centrifuge en forme de cuvette monté rotatif autour d'un axe vertical, et un couvercle de tambour, ces éléments délimitant en commun une fente intercalaire de filtre et étant réunis de façon amovible. Un tel filtre centrifuge est connu d'après le brevet allemand 32 04 255, le tambour centrifuge et le couvercle du tambour définissant entre eux à l'état réuni, une fente de filtre. Pour fixer le couvercle du tambour centrifuge sur ce dernier, ces deux éléments possèdent des moyens de fixation correspondants. Un inconvénient dans le cas d'un tel filtre centrifuge tient au fait qu'en raison de la contrainte mécanique et thermique appliquée à ces deux éléments, il peut se produire des déformations transitoires ou même permanentes, notamment du couvercle et du tambour, et par conséquent la fente de filtre ou la fente annulaire peut être modifiée de sorte qu'on peut avoir des zones de la fente de filtre qui possèdent une largeur trop importante ou trop faible. Ceci peut conduire d'une part à des balourds lors du fonctionnement du filtre centrifuge et d'autre part à une centrifugation indésirable de la mouture de café à travers la fente de filtre ou à un temps de contact trop bref avec de l'eau bouillante avec la mouture de café. La présente invention a pour but de préparer un filtre centrifuge pour cafetière électrique, qui permet de supprimer l'inconvénient indiqué précédemment. Ce problème est résolu conformément à l'invention à l'aide d'un filtre centrifuge du type indiqué plus haut, caractérisé par le fait que le couvercle du tambour comporte une première partie et une seconde partie, que la première partie du couvercle comporte des dispositifs de fixation pour fixer la première partie du couvercle et la seconde partie du couvercle, qui est insérée entre la première partie du couvercle et le tambour centrifuge, sur ce dernier, et que la seconde partie du couvercle délimite la fente de filtre. La subdivision du couvercle du tambour en des première et seconde parties permet de conférer à l'une de ces parties du couvercle, le rôle d'assurer la fixation, tandis que l'autre partie du couvercle définit, conjointe- ment avec le tambour centrifuge, la fente de filtre. Pour résoudre ces deux problèmes partiels, on peut choisir respectivement le matériau convenant pour les deux parties du couvercle et la configuration appropriée. Alors que le --matériau ou la forme de la première partie du couvercle sont optimisés essentiellement en rapport avec la solidité mécanique, dans le cas du choix du matériau et de la configuration de la seconde partie du couvercle, ce qui intervient en premier plan c'est la coopération de cette partie du couvercle avec le tambour centrifuge de manière à définir la fente de filtre. Une modification de la forme de la première partie du couvercle sous l'effet d'une contrainte mécanique et thermique élevée n'entraine mainte- nant plus nécessairement une modification de la dimension de la fente de filtre. Conformément à une variante de réalisation avantageuse, un système de fermeture à baïonnette est prévu pour la fixation du couvercle du tambour sur le tambour centrifuge. Ce système de fermeture est approprié pour supporter les forces qui apparaissent, et peut être formé, selon une construction simple et sans affecter le principe de fonctionnement du filtre centrifuge, sur la périphérie du tambour centrifuge ou de la première partie du couver- cle. Grâce à la réalisation du tambour centrifuge et de la seconde partie du couvercle avec le même matériau, on est certain d'avoir un même comportement de dilatation thermique des parties définissant la fente de filtre, et un comportement de vieillissement similaire. C'est pourquoi en fonctionnement et pendant la durée de vie de l'appareil, les relations de distance, qui existent entre ces parties sont seulement secondaires. Avantageusement, la première partie du couvercle comporte une poignée permettant de retirer le couvercle du tambour centrifuge. Pour éviter des déformations permanentes dues & une contrainte élevée de la seconde partie du couvercle, cette dernière est réalisée avec une symétrie de révolution. Ceci permet d'éviter la présence de parties "saillantes s'étendant sur une partie de la circonférence du cercle et de bords, qui sont associés et qui pourraient renforcer des phénomènes de déformation. Conformément à une forme de réalisation avantageuse, les première et seconde parties du couvercle sont verrouillées l'une sur l'autre de façon amovible. Ceci facilite d'une part la mise en place du couvercle du tambour centrifuge sur ce dernier et d'autre part le retrait du couvercle du tambour, lorsque la seconde partie du couvercle équipée du tambour centrifuge peut être difficilement dégagée du tambour en raison du fait que de la mouture de café est restée coincée entre cette partie du couvercle et le tambour. On peut retirer la seconde partie du couvercle d'une manière particulièrement simple du tambour centrifuge lorsque ce dernier, notamment dans son état encliqueté, est monté de manière à pouvoir tourner dans la première partie du couvercle. Lorsqu'on retire, en la faisant tourner cette partie du couvercle à partir du tambour centrifuge, on ne peut alors pas déplacer la seconde partie du couvercle, éventuellement masquée, mais on peut seulement la retirer verticalement. Avantageusement, la fente annulaire de filtre est agencée sous la forme d'une fente horizontale entre la première partie du couvercle et le tambour centrifuge. Cette fente horizontale de filtre possédant une largeur définie doit être agencée d'une manière plus simple du point de vue de la technique de fabrication, qu'une fente de filtre verticale, qui est formée sur les sections essentiellement cylindriques de paroi du tambour centrifuge et du couvercle du tambour. La première partie du couvercle peut être agencée essentiellement sous la forme d'un anneau. Ceci est suffisant pour assumer la fonction de fixation et permet de réaliser la première partie du couvercle en faisant une économie de matière. Conformément à une forme de réalisation avantageuse, il est prévu un anneau de fixation, qui entoure le tambour à partir du dessous et qui possède des moyens de fixation qui correspondent aux dispositifs de fixation de la première partie du couvercle et est fixé à la première partie du couvercle, et maintient assemblés le tambour centrifuge et la seconde partie du couvercle, qui définissent entre eux la fente de filtre. Ainsi, le tambour centrifuge n'a pas besoin d'assumer la fonction de fixation, qui permet une simplification du point de vue construction, une augmentation de la stabilité de forme et un choix plus libre du matériau. Pour améliorer la maniabilité du filtre centrifuge, l'anneau de fixation est verrouillé de façon amovible avec le tambour centrifuge. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une cafetière comportant un filtre centrifuge représenté d'une manière très simplifiée, conformément au premier exemple de réalisation, sous la forme d'une coupe verticale passant par l'axe de rotation; - la figure 2 représente une vue en élévation latérale du tambour centrifuge; - la figure 3 représente une vue en plan de la première partie du tambour; - la figure 4 montre une représentation en coupe transversale de la première partie du couvercle, prise essentiellement suivant la ligne IV-IV sur la figure 3; - la figure 5 représente partiellement et à plus grande échelle une coupe transversale de la seconde partie du couvercle; - la figure 6 représente de façon partielle, une coupe transversale du filtre centrifuge assemblé; - la figure 7 montre, conformément à la représen- tation de la figure 6, une section d'un filtre centrifuge assemblé conformément au second exemple de réalisation. La cafetière électrique possède un boîtier for- mant socle 2 comportant une surface d'appui 4 disposée latéralement par rapport à ce boîtier et servant à suppor- ter deux tasses à café 6. Sur le boîtier formant socle 2 est disposée un récipient à eau en forme de cuvette 8 globalement en forme d'embrayage, comportant un fond 10 qui est incliné en direction du centre et sur la face inférieure duquel est monté un dispositif de chauffage électrique 12. Dans la partie centrale, le fond 10 se prolonge par un embout saillant tubulaire 14, qui fait saillie vers le haut à l'intérieur du récipient et à l'intérieur duquel s'étend un arbre vertical 16 d'un moteur électrique 18, qui est maintenu par des supports 20 qui sont formés sur la face inférieure du fond 10 du récipient à eau 8. Un filtre centrifuge 22 possède un cône évidé 24, qui pénètre vers le bas dans le récipient à eau et qui sert de dispositif d'entraînement pour l'eau bouillante, qui chauffe dans le récipient à eau 8. A l'intérieur du cône évidé 24 est formé un système de nervures en étoile 26, qui possède une ouverture centrale 28 qui peut être emmanchée avec serrage sur l'extrémité supérieure de l'arbre 16, de manière à centrer sur cet arbre le filtre centrifuge 22, selon un engrènement d'entraînement. Sur le bord supérieur du récipient à eau 8 est disposé un réservoir annulaire de collecte 30, qui comporte un fond 32 qui est incliné en direction de la surface d'appui 4 servant à supporter les tasses à café 6, et un canal d'évacuation 34 qui fait saillie approximativement radialement vers l'extérieur et qui se ramifie en deux sorties 36 (dont l'une seulement est visible sur le dessin). Le couvercle 38 prend appui sur le réservoir de collecte 30, au moyen d'une paroi annulaire cylindrique 40, qui fait saillie vers le bas et qui pénètre, vers le bas, dans le réservoir annulaire de collecte 30 et collecte finalement le café éjecté par centrifugation du filtre centrifuge 22 et l'évacue en-dessous dans le réservoir annulaire 30. A partir du récipient à eau 8, deux nervures 42, qui sont réparties sur la périphérie et s'étendent radia- lement par rapport à l'arbre 16, font saillie verticalement vers le haut, et leur bord supérieur est étagé et possède respectivement une partie plus basse 44 et une partie plus élevée 46. Les sections 44 et 46 du bord supérieur possèdent respectivement une certaine étendue radiale et sont agencées de manière à descendre légèrement en direction du centre du récipient à eau. Ci-après, on va décrire le fonctionnement de principe de la cafetière. Lorsque le couvercle 38 est retiré et que le filtre centrifuge 22 est retiré de l'arbre 16, on introduit de l'eau fraîche à partir du haut dans le récipient à eau 8. Les nervures 42 indiquent la hauteur de remplissage nécessaire pour une tasse ou pour deux tasses de café. Ensuite, après avoir retiré le couvercle 50 du filtre centrifuge 22, on introduit la mouture de café 52 dans ce filtre. Puis, on emmanche le filtre centrifuge 52 sur l'arbre 16 et on met en place le couvercle 38, et on place deux tasses 6 à la surface d'appui 4 au-dessous des sorties 36. On branche le dispositif de chauffage 12 en actionnant l'interrupteur marche/arrêt 60. Un capteur de température non représenté, qui est disposé dans le récipient à eau 8, déclenche l'allumage d'une lampe témoin 62 dès que la température d'ébullition est atteinte. Par conséquent la machine est dans un état prêt à fonctionner et si l'utilisateur désire boire du café, il met en marche le moteur 8 en actionnant le bouton-poussoir 64. De ce fait, le filtre centrifuge 22 accélère, et tout d'abord la mouture de café 52 est répartie selon une disposition annulaire comme cela est représenté. Dès qu'une vitesse de rotation suffisante est atteinte, le cône évidé 24 commence à entraîner de l'eau et projette cette eau, à travers une fente d'entraînement 54 située au niveau de l'extrémité supérieure du cône, sur la mouture de café 52 accumulée selon une forme annulaire. Le café prêt sort du filtre centrifuge 22 par une fente de filtrage ou fente annulaire horizontale 56 et est finalement collecté par la paroi annulaire ou la paroi de collecte 40 du couvercle 38 et est dirigée vers le bas dans le réservoir de collecte 30, à partir duquel il circule en empruntant le canal 34 dans lequel est monté le dispositif de distribution et en passant par les sorties 36 pour aboutir dans les tasses à café. En relâchant le bouton-poussoir 64, l'utilisateur peut arrêter à nouveau le moteur. Il faut encore un certain temps à la dernière fraction de café obtenue par l'effet centrifuge jusqu'à ce qu'elle se dépose dans les tasses à café 6, en descendant le long de la paroi annulaire 40 et en passant par le réservoir de collecte, le canal et les sorties 36. Le processus de centrifugation dure environ 35 à 40 secondes et l'utilisateur maintient le bouton-poussoir 64 enfoncé pendant cet intervalle de temps. Le filtre centrifuge 22 est constitué par un tambour centrifuge 71 et par le couvercle 50. La paroi circonférentielle, qui s'étend vers le haut, du tambour centrifuge en forme de cuvette se termine par une section de paroi cylindrique 72 se raccordant en tant que bord supérieur. Le tambour centrifuge 71 réalisé en PC (polycarbonate) possède, au niveau de son bord supérieur et sur la paroi circonférentielle extérieure, quatre premières griffes 73, qui sont réparties uniformément sur la périphérie du tambour et sont distantes les unes des autres. Chaque première griffe 73 possède, au niveau de sa face inférieure, une première rampe oblique 75 et, sur sa face supérieure, une partie saillante formant griffe 78 qui s'étend légèrement au-dessus d'une surface horizontale de fente 76 formée sur la surface frontale annulaire du tambour centrifuge 71. Au niveau de la jonction entre la paroi circonférentielle intérieure verticale de la section de paroi cylindrique 72 et la surface horizontale de forme 76 est formée une face 80 qui sert à faciliter la mise en place du couvercle 50 sur le tambour 71. Le tambour 50 est constitué par une première partie 81 formée de PA (polyamide) et par une seconde partie 101 formée de PC. La première partie 81 du couvercle est constituée par un anneau 83, que traverse une barrette de préhension 85. Des cames de saisie 87 sont disposées en étant réparties uniformément le long de la paroi extérieure circonférentielle de l'anneau 83. Quatre ouvertures de démoulage 89 en forme de segments circulaires, répartis uniformément sur la périphérie, sont formées sur la face supérieure de l'anneau 83. Des secondes griffes 91, qui correspondent aux premières griffes 73 du tambour centrifuge 71 et comportent des secondes rampes correspondantes 93, sont formées, d'une manière qui correspond à ces ouvertures, dans la partie inférieure de l'anneau 83, sur la paroi périphérique intérieure de cet anneau. Les première et seconde griffes 73, 91 forment un système de fermeture à baïonnette utilisé pour fixer le couvercle 50 sur le tambour 71. En outre, sur une paroi circonférentielle intérieure étagée 94 de la première partie 81 du couvercle sont formés, dans la partie supérieure de cette paroi, des organes saillants d'encli- quetage 95, qui, comme cela sera décrit plus loin, servent à réaliser l'encliquetage de la seconde partie 101 du couvercle sur la première partie 81 du couvercle. Une surface annulaire horizontale d'appui 97 est formée par la partie étagée entre une partie de diamètre supérieur située dans la zone inférieure de la paroi circonférentielle intérieure 94 et une partie de diamètre inférieur située dans la partie supérieure de cette paroi. La seconde partie 101 du couvercle présente une symétrie de révolution et comprend une plaque formant couvercle 103 possédant une paroi circonférentielle 105 qui s'étend vers le bas, sur la périphérie de cette plaque. Sur le bord circonférentiel supérieur de la plaque de couvercle 103 sont formés une bride horizontale annulaire d'appui 107 qui s'étend vers l'extérieur et, dans une position décalée vers l'intérieur par rapport à cette bride, un embout saillant annulaire 109, qui s'étend vers le haut et possède un épaulement d'encliquetage circonférentiel annulaire 111. La paroi circonférentielle 105 possède des premières nervures d'entretoisement 113 qui s'étendent respectivement verticalement sur la surface circonférentielle extérieure de cette paroi circonférentielle et font saillie à partir de cette paroi et possède une épaisseur de 5/100 mm. La bride d'appui 107 possède, au niveau de sa face inférieure, des secondes nervures d'entretoisement 115, qui s'étendent radialement vers l'extérieur et qui possèdent une épaisseur d'environ 3/100 mm. Ces nervures d'entretoisement 113, 115 sont réparties uniformément sur la périphérie de la seconde partie 101 du couvercle. La figure 6 représente le filtre centrifuge 22 à l'état assemblé. Aussi bien le tambour centrifuge 71 que la seconde partie 101 du couvercle sont réalisés en polycarbonate et la première partie 81 du couvercle est réalisée en polyamide. La seconde partie 101 du couvercle prend appui sur la surface horizontale de fente 76 du tambour centrifuge 71, dans la zone de la face inférieure de la bride d'appui 107, au-dessus des secondes nervures d'entretoisement 115 de cette dernière. Une zone verticale 117 de la fente de filtre est formée entre la surface extérieure de la paroi circonférentielle 105 de la seconde partie 101 du couvercle et la paroi circonférentielle intérieure de la section cylindrique de paroi 72 du tambour 71. La taille minimale de cette zone est limitée par l'épaisseur des premières nervures d'entretoisement 113 de la seconde partie 101 du couvercle, à une valeur de /100 mm et par conséquent est toujours supérieure à la fente horizontale de filtre 56. Le système de fermeture à baïonnette repousse la seconde partie 101 du couvercle, sous l'effet de la coopération de la face supérieure de la bride d'appui 107 de la seconde partie 101 du couvercle avec la seconde surface d'appui 97 de la première partie 81 du couvercle, sur la surface de fente 76 du tambour centrifuge 71, par l'intermédiaire des secondes nervures d'entretoisement 115. Les quatre parties saillantes formant griffes 78 du tambour 71 sont situées en vis-à-vis de la fente de filtre 56 en étant légèrement distantes radialement, dans des sections. Les ouvertures de démoulage 89 sont également associées respectivement à ces sections. Conformément au second exemple de réalisation de la figure 7, à titre de variante du premier exemple de réalisation, un anneau de fixation 121 entoure la partie du bord et la partie supérieure d'un tambour centrifuge 123 et forme, avec une première partie 125 du couvercle, qui entoure à partir du haut le tambour 123, un système de fermeture à baïonnette. De ce fait, la seconde partie 101 du couvercle est repoussée, conformément au premier exemple de réalisation, sur le tambour centrifuge 123. La première5 partie 125 du couvercle comporte quatre premiers bras de fixation 127 qui s'étendent vers le bas et possèdent des rampes à cames 129, et l'anneau de fixation 121 comprote, d'une manière correspondante, quatre seconds bras de fixation 131 comportant des secondes rampes à cames 133. REVENDICATIONS 1. Filtre centrifuge pour une cafetière électri- que, comportant un tambour centrifuge en forme de cuvette monté rotatif autour d'un axe vertical, et un couvercle de tambour, ces éléments délimitant en commun une fente inter- calaire de filtre et étant réunis de façon amovible, caractérisé en ce que le couvercle (50) du tambour comporte une première partie (81) et une seconde partie (101), que la première partie (81) du couvercle comporte des disposi- tifs de fixation (91) pour fixer la première partie (81) du couvercle et la seconde partie (101) du couvercle, qui est -insérée entre la première partie (81) du couvercle et le tambour centrifuge (71), sur ce dernier, et que la seconde partie (101) du couvercle délimite la fente de filtre (51). 2. Filtre centrifuge selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un système de fermeture à baïonnette (73,91) est utilisé pour la fixation du couvercle (50) du tambour centrifuge (71) sur ce tambour. 3. Filtre centrifuge selon l'une des revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que le tambour centrifuge (71) et la seconde partie (101) du couvercle sont réalisés avec le même matériau. 4. Filtre centrifuge selon l'une des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la première partie (81) du couvercle possède une poignée (85). 5. Filtre centrifuge selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que la seconde partie (101) du couvercle est réalisée avec une symétrie de révolution. 6. Filtre centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les première et seconde parties (81,101) du couvercle sont verrouillées l'une sur l'autre de façon amovible. 7. Filtre centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la seconde partie (101) du couvercle est montée de manière à pouvoir tourner dans la première partie (81) du couvercle. 8. Filtre centrifuge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fente de filtre (56) est agencée sous la forme d'une fente horizontale entre la première partie (101) du couvercle et le tambour centrifuge (71). 9. Filtre centrifuge selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la première partie (81) du couvercle est réalisée essentiellement sous la forme d'un anneau. 10. Filtre centrifuge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu un anneau de fixation (121), qui entoure le tambour (123) à partir du dessous et qui possède des moyens de fixation (133) qui correspondent aux dispositifs de fixation (129) de la première partie (125) du couvercle, et est fixé à la première partie (125) du couvercle, et maintient assemblés le tambour centrifuge (123) et la seconde partie (101) du couvercle, qui définissent entre eux la fente de filtre (56). 11. Filtre centrifuge selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'anneau de fixation (121) est verrouillé de facon amovible sur le tambour centrifuge (123).