Brevet FR2742646A1 — publié le 19970627

L'invention se rapporte à un groupe d'injection à structure simplifiée pour machine à café multipostes en vue de la préparation du café dit "expresso". Les machines à café classiques préparant du café expresso comportent un circuit de préparation présentant une vanne de commande suivie d'un groupe d'injection du café, formé d'un bloc mécanique traversé par l'eau chaude et servant de support au porte-coupe. Ce bloc mécanique d'injection présente une saillie centrale s'étendant vers le bas. Cette saillie constitue le bloc de "tassement" du café et porte le joint d'étanchéité et l'ensemble de diffusion appelé douchette. Cette saillie est conformée en partie centrale dans le bloc mécanique d'injection puis usinée. Outre le coût de la matière constituant ce support et sa complexité mécanique qui augmentent son prix de revient, il présente d'autres inconvénients liés au maintien de la température idéale pour la préparation du café. L'eau chauffée par la chaudière, après un éventuel mélange thermostaté avec de l'eau froide, vient alimenter chaque poste d'injection. Pour ce faire, elle traverse les pièces mécaniques constituant le poste de préparation et le support du groupe d'injection pour arriver à la température souhaitée au point d'injection. L'inertie des masses métalliques entourant le canal intérieur le long duquel passe l'eau avant son injection apporte une contribution défavorable à la régulation. En effet, si cette inertie thermique permet d'obtenir des conditions à peu près satisfaisantes pour un régime permanent de production moyenne de doses de café en quantité et en cadence, il en va tout autrement lors d'un usage intensif, comme on peut le rencontrer en période de pointe dans les brasseries, cafés, restaurants et autres débits de boissons. Ainsi, en usage intensif, c'est-à-dire en continu et à haute cadence, les cafés préparés successivement deviennent systématiquement tous brûlants après un certain nombre. Inversement, la production de cafés en début de mise en chauffe ne permet pas de trouver rapidement les conditions optimales de préparation pouvant exister pendant le régime permanent. Ce mode de transfert de l'eau chaude de la chaudière au groupe d'injection ne garantit pas, pour toutes les diverses conditions d'utilisation de la machine, la fourniture d'un café de qualité. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de fournir un groupe d'injection de structure simple, économique, et facile à monter. A cet effet, l'invention se rapporte à un groupe d'injection simplifié caractérisé en ce que les liaisons hydrauliques entre la chaudière et l'ensemble d'injection sont réalisées par des conduits souples, en ce que le corps de l'électrovanne de commande de l'ensemble d'injection est fixé en applique sur un des éléments du châssis, et en ce que l'ensemble d'injection se compose d'une pluralité de pièces fixées directement sur la plaque inférieure de sous face du fronton avant dont le porte-coupe qui est fixé par boulon à cette plaque, et une succession de pièces terminées par la douchette remplaçant la saillie centrale du support du bloc antérieur d'injection. Les avantages de cette invention résultent de la structure allégée du groupe d'injection et de la maîtrise plus simple de la température idéale de l'eau pour la préparation du café. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, donnée à titre d'exemple et accompagnée des dessins sur lesquels . la figure 1 est une vue d'ensemble en perspective d'une machine à café comportant le groupe d'injection à structure simplifiée selon l'invention . les figures 2 et 3 sont des vues en coupe transversale respectivement d'un groupe de machine classique et d'un groupe à structure simplifiée selon l'invention . la figure 4 est une vue en coupe transversale agrandie d'un ensemble d'injection ;; . la figure 5 est une vue en perspective montrant le groupe monté sur un exemple de poste de préparation du café présentant un corps de vanne de commande fixé sur un des éléments du bâti de la machine. Le but de la présente invention est de simplifier considérablement le groupe d'injection d'une machine à café dit "expresso" Cette invention est destinée à être appliquée à des machines 1 à café dit "expresso" comportant plusieurs postes par exemple 2, 3, 4 de préparation du café à groupe d'injection correspondant 5, 6, 7 telle que celle représentée sur la figure 1. Ce type de machine présente un châssis 8, avec un plateau 9 inférieur porte-tasses à tasses telles que 10 placées sous les groupes d'injection, un fronton avant 11 à plaque inférieure 12 traversée par les blocs des groupes d'injection qui soutiennent chacun un ensemble de lixiviation. La machine comprend également un bâti 13 habillé par une carrosserie 14 et un plateau supérieur 15 pour le maintien des tasses 16,17 en température à partie supérieure 18 ainsi qu'un ou deux bec-plongeurs 19 destinés aux besoins extérieurs en eau chaude ou en vapeur par exemple pour la préparation d'infusions ou pour chauffer le lait. La machine peut comprendre une chaudière unique ou une chaudière centrale 20 et une pluralité de chaudières individuelles 21 propres à chaque groupe comme représenté sur les figures 1 et 5. Selon une des applications de l'invention, la machine comporte une pluralité de chaudières individuelles 21 propres à chaque poste de préparation 2,3,4, chacune étant reliée au groupe d'injection correspondant 5,6,7 par une liaison souple telle que, par exemple, à conduits 22 et 23 en matière plastique à travers une électrovanne de commande 24 (figures 1 et 5) à partir d'une pompe d'injection (non représentée). Il existe autant de chaudières individuelles 21 que de groupes d'injection. Elles sont toutes alimentées en parallèle par une pompe unique d'injection non visible sur les figures. Pour mieux apprécier les différences avec l'invention et les simplifications apportées par celleci, on examinera d'abord en détail un des groupes d'injection d'une machine classique en référence à la figure 2. Le groupe d'injection classique comporte un bloc d'injection 25 massif et métallique à face inférieure plane pourvue d'une saillie centrale d'interface 26 conformée puis usinée dans la masse du bloc d'injection 25. Sur cette saillie centrale 26 qui joue le rôle d'un ensemble d'interface et d'injection et sert au tassement mécanique de la mouture est rapporté un diffuseur appelé communément douchette 27. Le bloc d'injection 25 est un support métallique massif, par exemple en laiton, raccordé par une bride 28 au reste du circuit, support dans lequel est percé un canal d'amenée 29 de l'eau chaude à la douchette 27 à travers la saillie centrale d'interface 26. La face plane inférieure du bloc d'injection 25 sert de support de fixation à une pièce femelle appelée classiquement porte-coupe 30, c'est-à-dire à une pièce à fonction d'écrou sur laquelle vient se monter à blocage rapide une coupe 31 à manche 32 destinée à contenir une passoire 33 dans laquelle est placé le café moulu en vue de la lixiviation. La passoire 33 contenue dans la coupe 31 vient se monter sur la saillie centrale 26 permettant de tasser légèrement le café moulu. L'étanchéité entre la saillie 26 et la passoire 33 est réalisée dans la version classique par un joint plat ou de façon originale mais connue, par l'intermédiaire d'un joint torique 34 comme représenté sur les figures 2, 3 et 4. Selon la présente invention, la particularité du groupe d'injection porte sur l'absence de la pièce de support mécanique métallique et massive constituant le bloc d'injection 25 et a pour conséquence la fixation directe du porte-coupe 30 sur la sous-face de la plaque inférieure 12 du fronton avant 11, et la réalisation de la saillie centrale d'interface 26 sous la forme d'une pièce séparée et rapportée comme on le verra ci-après. La particularité du groupe d'injection selon l'invention porte également sur le raccordement direct de la ligne d'amenée d'eau sur l'ensemble d'interface et d'injection et l'existence d'une capacité hydropneumatique reliée hydrauliquement à l'ensemble d'interface et d'injection. En référence aux figures 3, 4 et 5, chaque ensemble d'injection et d'interface se compose des pièces individuelles amovibles suivantes présentes entre la passoire 33 et la sous face de la plaque inférieure 12 du fronton avant 11. On distingue d'abord une pièce d'injection 35 qui assure la transmission de l'eau chaude au café par l'ensemble de diffusion ou douchette 27. Elle présente un front avant sur lequel est fixée la douchette, par exemple par une vis 36. Sur ce front avant débouchent une pluralité de canaux longitudinaux tels que 37 d'amenée de l'eau dont la pièce d'injection 35 est traversée, canaux 37 en communication vers le haut avec une chambre annulaire supérieure de distribution 38 alimentée en eau chaude par le conduit souple d'amenée 23 et en liaison hydraulique par un conduit 39 avec une capacité hydropneumatique 40 à travers une pièce intermédiaire. Les liaisons hydrauliques 39 et 23 existant d'une part entre la capacité hydropneumatique 40 et le nouvel ensemble d'injection 41 ainsi constitué, et d'autre part entre la vanne 24 et cet ensemble d'injection 41 sont également réalisées par des conduits souples en matière plastique thermiquement isolante dont les extrémités d'injection sont raccordées à l'ensemble d'interface et d'injection par des raccords tels que 42, par exemple filetés et à emmanchement. Cette pièce d'injection 35 assure également l'étanchéité avec la passoire 33, par exemple par une gorge périphérique 43 dont la surface latérale est garnie du joint torique 34 comme il apparait clairement sur la figure 3. L'ensemble d'interface et d'injection est fixé à la sous-face de la plaque inférieure 12 par l'intermédiaire d'une pièce entretoise 44 assurant une fonction supplémentaire d'applique sous la forme d'un disque appliqué contre la plaque inférieure 12 de sousface du fronton avant 11 et fixé contre cette plaque par un couple vis-écrou traversant 45. Cette pièce entretoise 44 se poursuit vers le bas en partie centrale par un tronçon 46 fileté intérieurement pour la réception de la vis 36 de fixation de la douchette 27. Le porte-coupe 30 est fixé, par exemple en trois points, par des couples vis-écrou traversants à la sous face de la plaque inférieure 12 du fronton avant 11. Cette constitution et ce mode de montage et de fixation désolidarisable particulièrement simples apportent toute la solidité mécanique nécessaire ainsi que divers avantages spécifiques propres à l'entretien et au remplacement des pièces. L'entretoise 44 est percée de part en part sous la forme de trois conduits dont un premier conduit central 47 pour l'élément de fixation à la plaque inférieure 12 de sous-face du fronton avant 11, un deuxième conduit excentré 48 pour l'injection de l'eau chaude, et un dernier conduit 49 par exemple, mais non nécessairement, diamétralement opposé au deuxième conduit pour la liaison avec la capacité hydropneumatique 40 (figure 4). Ces conduits communiquent hydrauliquement avec la chambre annulaire de distribution 38 de la pièce d'injection, puis avec la douchette 27 par les canaux de distribution 37. Les figures 2 et 3 illustrent la réelle simplification entre la technique précédente mettant en oeuvre de grosses pièces-support en laiton raccordées par bride 28 formant le bloc mécanique d'injection 25 sur lequel était fixé le porte-coupe 30, et une constitution par un simple assemblage de pièces dissociables conformément à l'invention. Afin de permettre d'obtenir une eau chaude à température constante dans la zone d'injection de la chambre de lixiviation sans subir les inconvénients de l'inertie thermique des masses métalliques des circuits et du bloc d'injection, on prévoit que la chaudière commune ou que chaque chaudière individuelle est reliée à chaque poste de préparation du café par des conduits souples de distribution en matière plastique thermiquement isolante. L'eau traverse ensuite diverses pièces également en matière plastique jusqu'au point d'injection dans le café. Il s'agit des pièces constituant l'ensemble d'injection qui sont également réalisées en matière plastique thermiquement isolante. Ces pièces peuvent être stabilisées thermiquement à la température optimale de lixiviation par un moyen de chauffage, par exemple une résistance électrique mince (non représentée) appliquée ou fixée sur la plaque inférieure 12 dans la zone de montage du groupe d'injection. Pour la chaudière individuelle, son corps est un récipient fermé 50 de petit volume présentant au moins un élément chauffant et divers organes de régulation et de sécurité. La chaudière unique ou chaque chaudière individuelle 21 alimente le groupe d'injection par un simple conduit souple de sortie 22 prolongé à travers l'électrovanne de commande 24 par un conduit d'amenée 23 en matière plastique thermiquement isolante jusqu'à la zone d'injection dans le café. Chaque électrovanne 24 présente deux voies, à savoir une voie d'alimentation et un retour avec évacuation par un tronçon de décharge 51. L'utilisation de ces conduits en matière plastique isolante ne procure aucune variation sensible de température entre celle de sortie de chaudière et la température au point d'injection. Un des principaux avantages de l'invention concerne la grande simplification de construction du groupe d'injection. Il n'existe plus de masses métalliques importantes et onéreuses destinées à apporter la solidité mécanique de l'ensemble. Le porte-coupe 30 sur lequel la coupe 31 vient se monter est fortement solidarisé directement à la plaque inférieure 12 de sous-face du fronton avant 11. Cette fixation s'avère de solidité largement suffisante pour résister aux efforts de manoeuvres de montage ou de libération de la coupe 31 sur son support porte-coupe 30. Le circuit d'injection selon l'invention comporte une autre originalité. Selon une deuxième caractéristique principale de l'invention, chaque vanne de commande 30 est fixée en applique contre un des éléments métalliques du corps de la machine qui est utilisé comme dissipateur thermique. Cette dissipation permet d'éviter la surchauffe du corps de la vanne, ce qui améliore le maintien à la température idéale de l'eau de préparation du café. Comme élément du corps de la machine sur lequel est montée l'électrovanne 24, il peut s'agir d'un longeron 52 de face avant du bâti, d'une traverse ou d'un composant du châssis de dimension suffisante pour présenter une bonne surface de dissipation thermique comme on peut le voir sur la figure 5. La machine peut être purement manuelle ou semi-automatique avec commande par des claviers à touches tels que 53. REVENDICATIONS 1. Groupe d'injection pour machine à café du type expresso, caractérisé en ce que les liaisons hydrauliques (22,23) entre la chaudière unique (20) ou chaque chaudière individuelle (21) et l'ensemble d'injection (41) sont réalisées par des conduits souples, en ce que le corps de l'électrovanne de commande (24) de l'ensemble d'injection est fixé en applique sur un des éléments du châssis (8), et en ce que l'ensemble d'injection (41) se compose d'une pluralité de pièces fixées directement sur la plaque inférieure (12) de sous face du fronton avant (11) dont un porte-coupe (30) qui est fixé par boulon à cette plaque (12) et une succession de pièces terminées par la douchette (27) remplaçant la saillie centrale (26) du support de l'ancien bloc d'injection (25). 2. Groupe selon la revendication 1, caractérisé en ce que la douchette (27) est fixée par vis (36) à l'extrémité d'une pièce d'injection (35) rapportée contre une entretoise (44) appliquée contre la sous-face de la plaque inférieure (12) du fronton avant (11), l'élément de fixation traversant toutes les pièces étant bloqué par un écrou sur la face supérieure de la plaque inférieure (12) de sous face. 3. Groupe selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce d'injection (35) présente un front avant sur lequel est fixé la douchette (27) par la vis (36), front sur lequel débouchent des canaux longitudinaux d'amenée (37) en communication vers le haut avec une chambre annulaire supérieure de distribution (38) dans laquelle débouchent également les canaux longitudinaux (37). 4. Groupe selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de fixation est fractionné en deux tronçons dont un couple vis-écrou (45) et une rallonge (46) sur l'extrémité inférieure de laquelle vient se fixer la vis d'assemblage (36). 5. Groupe selon la revendication 4, caractérisé en ce que la rallonge (46) est une prolongation centrale de l'entretoise (44). 6. Groupe selon la revendication 3, caractérisé en ce que la chambre annulaire (38) est alimentée en eau chaude par les conduits souples au moyen de raccords (42) à travers l'entretoise (44). 7. Groupe selon la revendication 6, caractérisé en ce que le raccordement des conduits souples (22,23) d'amenée de l'eau chaude et du conduit de liaison (41) à la capacité hydropneumatique (40) s'effectue à travers la plaque inférieure (12) par l'intermédiaire des raccords (42). 8. Groupe selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une résistance électrique de maintien en température est appliquée sur la face inférieure (12) du fronton avant (11) dans la zone de montage du groupe.