Brevet FR2783688A1 — publié le 20000331

DESCRIPTION La présente invention se rapporte à un dispositif pour chauffer un liquide, en particulier de l'eau, notamment pour la préparation du café ou du thé, constitué d'un récep- tacle à liquide muni d'un ensemble à soupape et d'un système de chauffage, ledit ensemble à soupape s'ouvrant ou se fer- mant en fonction de la température de l'eau. Des dispositifs de ce genre sont connus dans l'état de la technique. Le réceptacle à liquide est une pièce en aluminium coulée sous pression, et est revêtu de polytétra- fluoréthylène afin de prévenir entartrage et corrosion. Le système de chauffage est emboîté à force dans le réceptacle. L'ensemble à soupape est relié audit réceptacle, un organe de manoeuvre à bilame ouvrant alors la soupape lorsque règne une température déterminée, et fermant ladite soupape lors d'un refroidissement en deçà de cette température. Dans de tels dispositifs, des dépôts calcaires se produisent souvent dans la région de la soupape, si bien que ladite soupape perd son étanchéité et que sa fonction s'en trouve restreinte. Un nettoyage à la main n'est possible que difficilement. La course de réglage de la soupape, pouvant être atteinte grâce à l'organe de manoeuvre à bilame, est tellement petite que l'interstice de circulation, formé pour l'écoulement du liquide lorsque la soupape est ouverte, peut être colmaté par des dépôts calcaires. En se fondant sur cet état de la technique, l'inven- tion a pour objet de fournir un dispositif du type consi- déré, dans lequel un colmatage de l'orifice d'écoulement, par des dépôts, soit évité dans une large mesure. Pour atteindre cet objet, l'invention propose que l'ensemble à soupape comprenne un coulisseau obturateur maintenu en position fermée au moyen d'un ressort de ferme- ture, et un ressort d'ouverture consistant en un alliage mé- tallique à mémoire et activé lorsqu'est atteinte une plage de température déterminée du liquide chauffé, de sorte que la soupape s'ouvre en s'opposant à la force du ressort de fermeture, ledit ressort d'ouverture étant inactivé en cas de refroidissement en deçà de ladite plage de température, si bien que ladite soupape se ferme sous l'action dudit res- sort de fermeture. Cette réalisation autorise une grande course de ré- glage de la soupape, ce qui a pour effet d'éviter des obs- tructions de l'orifice d'écoulement étant donné qu'une grande ouverture, respectivement un grand interstice, est dégagé(e) en vue de l'écoulement. En outre, il est préférentiellement prévu que le ré- ceptacle à liquide présente un siège d'obturation ménagé dans son fond, de préférence centralement; et que le fond dudit réceptacle à liquide s'étende à l'oblique et vers le bas en direction dudit siège d'obturation. Par ailleurs, il est de préférence prévu que le cou- lisseau obturateur soit logé dans un carter pouvant être parcouru par le contenu du réceptacle à eau, ledit carter étant pourvu d'une embase fixée amoviblement au fond dudit réceptacle à liquide. L'ensemble unitaire complet est ainsi aisément démon- table, à des fins de nettoyage. Il est alors préférentiellement prévu que le carter possède, à son extrémité tournée à l'opposé du siège d'obtu- ration, une première plaque de contre-butée offrant un appui au ressort de fermeture logé dans ledit carter et prenant appui, par sa seconde extrémité, sur une deuxième contre- butée qui est montée rigidement sur le coulisseau obturateur et sur laquelle est en appui, d'autre part, le ressort d'ou- verture s'appuyant, par sa seconde extrémité, sur une troi- sième contre-butée faisant corps avec ledit carter et tra- versée par ledit coulisseau. Le ressort de fermeture est de réalisation relative- ment longue et molle, pour pouvoir obtenir une force élasti- que la plus constante possible. A l'état activé, le ressort d'ouverture est notablement plus puissant que ledit ressort de fermeture, la course de réglage de la soupape, obtenue grâce audit ressort d'ouverture, étant alors suffisamment grande pour dégager intégralement l'orifice d'écoulement. De plus, il est préférentiellement prévu que le car- ter comporte, à son extrémité tournée à l'opposé du siège d'obturation, une broche de guidage faisant saillie axiale- ment en direction dudit siège d'obturation; et que le cou- lisseau obturateur présente, dans son extrémité tournée à l'opposé dudit siège d'obturation, une pièce de guidage af- fectée à ladite broche. De préférence, il est alors prévu que le coulisseau obturateur soit muni, à son extrémité tournée vers le siège d'obturation, d'un bec dépassant dans le sens axial, ledit coulisseau s'achevant tronconiquement en direction dudit bec, ledit bec traversant le siège d'obturation en position de fermeture et la surface tronconique étant appliquée, de manière étanche, contre la surface correspondante dudit siège. Cela permet d'obtenir, lors de la fermeture de la soupape, un autonettoyage respectif du siège d'obturation ou de l'orifice d'écoulement. En outre, il est préférentiellement prévu que le car- ter comprenne des premiers orifices dans la région du res- sort d'ouverture et des seconds orifices dans la région du ressort de fermeture, de préférence en partie haute, de fa- çon à assurer que l'eau afflue sans perturbations dans ledit carter, et en sorte pareillement. De surcroît, il est préférentiellement prévu qu'une cuvette collectrice de liquide, au moyen de laquelle du li- quide déversé est dirigé vers le ressort d'ouverture, soit placée extérieurement sur le carter dans la région des pre- miers orifices. Lorsque, après chauffage du contenu du réceptacle et écoulement du liquide chaud, ledit réceptacle est à nouveau empli d'eau fraîche à l'état froid, cette dernière circule directement, par l'intermédiaire de la cuvette, vers le res- sort d'ouverture qui se refroidit aussitôt, est inactivé et assure la fermeture de la soupape par le biais du ressort de fermeture Dans ce cas, de préférence, il est prévu que l'embase du carter soit réalisée à la manière d'une cage présentant des orifices pouvant être traversés par du liquide. En outre, il est de préférence prévu qu'une garniture d'étanchement en silicone se trouve sur le siège d'obtura- tion et/ou dans les régions du coulisseau obturateur qui s'achèvent en une pointe tronconique. Un matériau à base de silicone empêche particulière- ment bien le dépôt de calcaire ou de substances similaires. De préférence, il est par ailleurs prévu que le ré- ceptacle à liquide consiste en de l'acier fin. Il est alors prévu, de préférence, que l'embase du carter soit fixée de manière libérable, notamment par un système du type baïonnette, dans une creusure pratiquée dans le fond du réceptacle à eau et dotée, en son centre, de l'orifice dudit réceptacle. De plus, il est préférentiellement prévu que le sys- tème de chauffage électrique soit fixé au fond au-dessous de ce dernier en étant, de préférence, rapporté par brasage. De préférence, il est en outre prévu que le carter comporte des repères de niveau de liquide sur sa paroi exté- rieure. Ainsi, le carter sert à une utilisation supplémen- taire. Par conséquent, il n'est pas nécessaire de ménager une indication additionnelle du niveau de remplissage. Lors de l'utilisation du dispositif, du liquide est déversé dans le réceptacle à liquide, puis chauffé par le système de chauffage électrique. Le liquide parvient dans le carter en traversant les premiers orifices pratiqués dans ce dernier, vers le ressort d'ouverture qui ouvre la soupape lorsque le liquide a atteint une température déterminée. Les seconds orifices permettent à l'air de s'échapper du carter, si bien qu'aucune bulle d'air et aucun vide ne se forme dans ledit carter, et que le liquide peut monter sans entrave dans ledit carter, voire sortir respectivement de celui-ci. Le ressort de fermeture maintient le coulisseau obtu- rateur en position fermée. L'orifice d'écoulement est obturé hermétiquement par les garnitures d'étanchement en silicone placées dans le siège d'obturation et dans les régions dudit coulisseau qui s'achèvent en tronc de cône, de sorte que le liquide demeure dans le réceptacle. Cette réalisation a pour résultat d'éviter des dépôts calcaires au voisinage du siège d'obturation et dans les régions du coulisseau s'achevant tronconiquement, ce qui empêche, dans cette zone, une perte d'étanchéité de la soupape par suite de dépôts calcaires. Lorsque le liquide a atteint une plage de température déterminée, le ressort d'ouverture est activé et s'oppose à l'action du ressort de fermeture, de sorte que le coulisseau obturateur se soulève du siège d'obturation en effectuant une grande course de réglage, et libère ainsi totalement l'orifice d'écoulement. Les orifices, pratiqués dans l'em- base du carter conçue à la manière d'une cage, permettent l'écoulement du liquide à travers ledit carter. Le fond du réceptacle à liquide, déclinant à l'obli- que en direction de la soupape, permet à la totalité du liquide de sortir de l'orifice d'écoulement. A l'issue de l'écoulement du liquide, le ressort d'ouverture se refroidit de nouveau en un temps bref, puis est inactive, de sorte que le ressort de fermeture pousse de nouveau le coulisseau ob- turateur dans le siège d'obturation, et ferme ainsi l'ori- fice d'écoulement. Le bec du coulisseau, dépassant axiale- ment, traverse l'orifice d'écoulement en position fermée et élimine alors des impuretés se trouvant éventuellement à cet endroit. Si du liquide froid est à nouveau déversé dans le réceptacle, ce liquide est directement dirigé vers le res- sort d'ouverture par la cuvette collectrice. Lorsque ledit ressort d'ouverture n'est pas encore refroidi, et la soupape n'est pas encore fermée, ledit ressort d'ouverture est re- froidi par le liquide froid et ladite soupape est fermée par la force du ressort de fermeture. La solidarisation libéra- ble de l'embase du carter, avec le fond du réceptacle à li- quide, permet une dépose simple de tout l'ensemble à soupape et, par conséquent, une élimination simple d'éventuels dé- pôts calcaires ou impuretés. Un exemple de réalisation de l'invention est repré- senté sur le dessin et est décrit, ci-après, de manière plus détaillée. La figure unique du dessin est une vue frontale, avec coupe, d'un dispositif conforme à l'invention. Le dessin illustre un dispositif conforme à l'inven- tion, destiné au chauffage d'un liquide. Ledit dispositif est constitué d'un réceptacle 1 à liquide en acier fin, du type marmite ouverte en partie haute, muni d'un orifice d'écoulement pratiqué dans le fond et obturable par un ensemble à soupape, et d'un système de chauffage électrique 10 rapporté par brasage sur le fond, au-dessous de ce dernier. L'ensemble à soupape comprend un coulisseau obturateur 2, maintenu en position fermée au moyen d'un ressort de fermeture 5, et un ressort d'ouverture 3 consistant en un alliage métallique à mémoire et activé lorsqu'est atteinte une plage de température déterminée du liquide chauffé, de sorte que la soupape s'ouvre en s'oppo- sant à la force du ressort de fermeture 5, ledit ressort d'ouverture étant inactivé en cas de refroidissement en deçà de ladite plage de température, si bien que ladite soupape se ferme sous l'action dudit ressort de fermeture 5. Le ré- ceptacle 1 présente un siège d'obturation 11 ménagé centra- lement en son fond, au niveau de l'orifice d'écoulement, ledit fond du réceptacle 1 s'étendant à l'oblique et vers le bas en direction dudit siège 11. Le coulisseau obturateur 2 est logé dans un carter 4 pouvant être parcouru par le contenu du réceptacle 1 à li- quide. Le carter 4 comporte des repères de niveau de liquide sur sa paroi extérieure, ledit carter 4 étant pourvu d'une embase 14 fixée amoviblement au fond du réceptacle 1. L'em- base 14 est verrouillée, par un système du type baïonnette, dans une creusure pratiquée dans le fond du réceptacle 1, ladite creusure étant dotée, en son centre, de l'orifice 7 dudit réceptacle 1. A son extrémité tournée à l'opposé du siège d'obtura- tion 11, le carter 4 possède une première plaque de contre- butée 12 offrant un appui au ressort de fermeture 5 logé dans ledit carter 4 et prenant appui, par sa seconde extré- mité, sur une deuxième contre-butée 13 qui fait partie inté- grante du coulisseau obturateur 2 et sur laquelle est en appui, d'autre part, le ressort d'ouverture 3 s'appuyant, par sa seconde extrémité, sur une troisième contre-butée 15 faisant corps avec le carter et traversée, éventuellement avec jeu, par ledit coulisseau obturateur 2. A son extrémité tournée à l'opposé du siège d'obturation 11, le carter 4 comporte une broche de guidage 8 faisant saillie axialement en direction dudit siège 11, et le coulisseau 2 présente, dans son extrémité tournée à l'opposé dudit siège 11, une pièce de guidage 9 affectée à ladite broche 8. A son extrémité tournée vers le siège d'obturation 11, le coulisseau obturateur 2 est muni d'un bec 16 dépas- sant axialement, ledit coulisseau 2 s'achevant tronconique- ment en direction dudit bec 16. Le bec 16 traverse le siège d'obturation 11 en posi- tion de fermeture et la surface du tronc de cône est appli- quée, de manière étanche, contre la surface correspondante dudit siège. Le carter 4 comprend des premiers orifices 17 dans la région du ressort d'ouverture 3, et des seconds orifices 18 dans la région supérieure du ressort de fermeture 5. Une cuvette 6 collectrice de liquide occupe une posi- tion extérieure sur le carter 4, dans la région des premiers orifices 17, cuvette au moyen de laquelle du liquide déversé est dirigé vers le ressort d'ouverture 3. L'embase 14 du carter 4 est réalisée à la manière d'une cage présentant des orifices pouvant être traversés par du liquide. Une garni- ture d'étanchement en silicone est disposée sur le siège d'obturation et dans les régions du coulisseau obturateur 2 qui s'achèvent en une pointe tronconique. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisa- tion qui précède, mais peut subir de nombreuses modifica- tions dans le cadre du présent exposé. Toutes les caractéristiques nouvelles, divulguées in- dividuellement et en combinaison dans la description et/ou sur le dessin, sont considérées comme revêtant un caractère inventif essentiel. -R E V E N D I C A T I ON S- 1. Dispositif pour chauffer un liquide, en particu- lier de l'eau, notamment pour la préparation du café ou du thé, constitué d'un réceptacle à liquide muni d'un système de chauffage et d'un orifice d'écoulement associé à un en- semble à soupape, ledit ensemble à soupape libérant ou fer- mant l'orifice d'écoulement en fonction de la température de l'eau, dispositif caractérisé par le fait que l'ensemble à soupape comprend un coulisseau obturateur (2) maintenu en position fermée au moyen d'un ressort de fermeture (5), et un ressort d'ouverture (3) consistant en un alliage métalli- que à mémoire et activé lorsqu'est atteinte une plage de température déterminée du liquide chauffé, de sorte que la soupape s'ouvre en s'opposant à la force du ressort de fer- meture (5), ledit ressort d'ouverture étant inactivé en cas de refroidissement en deçà de ladite plage de température, si bien que ladite soupape se ferme sous l'action dudit res- sort de fermeture (5). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le réceptacle (1) à liquide présente un siège d'obturation (11) ménagé dans son fond, de préférence centralement; et par le fait que le fond dudit réceptacle à liquide s'étend à l'oblique et vers le. bas en direction dudit siège d'obturation. 3. Dispositif selon la revendication 1 et/ou 2, ca- ractérisé par le fait que le coulisseau obturateur (2) est logé dans un carter (4) pouvant être parcouru par le contenu du réceptacle à liquide, ledit carter étant pourvu d'une em- base (14) fixée amoviblement au fond dudit réceptacle (1) à liquide. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le carter (4) possède, à son extrémité tour- née à l'opposé du siège d'obturation (11), une première pla- que de contre-butée (12) offrant un appui au ressort de fer- meture (5) logé dans ledit carter (4) et prenant appui, par sa seconde extrémité, sur une deuxième contre-butée (13) qui est montée rigidement sur le coulisseau obturateur (2) et sur laquelle est en appui, d'autre part, le ressort d'ouver- ture (3) s'appuyant, par sa seconde extrémité, sur une troi- sième contre-butée (15) faisant corps avec ledit carter et traversée par ledit coulisseau (2). 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caracté- risé par le fait que le carter (4) comporte, à son extrémité tournée à l'opposé du siège d'obturation (11), une broche de guidage (8) faisant saillie axialement en direction dudit siège d'obturation; et par le fait que le coulisseau obtu- rateur (2) présente, dans son extrémité tournée à l'opposé dudit siège d'obturation (11), une pièce de guidage (9) af- fectée à ladite broche (8). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 5, caractérisé par le fait que le coulisseau obtu- rateur (2) est muni, à son extrémité tournée vers le siège d'obturation (11), d'un bec (16) dépassant dans le sens axial, ledit coulisseau (2) s'achevant tronconiquement en direction dudit bec (16), ledit bec (16) traversant le siège d'obturation (11) en position de fermeture et la surface tronconique étant appliquée, de manière étanche, contre la surface correspondante dudit siège. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 6, caractérisé par le fait que le carter (4) com- prend des premiers orifices (17) dans la région du ressort d'ouverture (3) et des seconds orifices (18) dans la région du ressort de fermeture (5), de préférence en partie haute. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'une cuvette (6) collectrice de liquide, au moyen de laquelle du liquide déversé est dirigé vers le res- sort d'ouverture (3), est placée extérieurement sur le car- ter (4) dans la région des premiers orifices (17). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 8, caractérisé par le fait que l'embase (14) du carter (4) est réalisée à la manière d'une cage présentant des orifices pouvant être traversés par du liquide. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 9, caractérisé par le fait qu'une garniture d'étanchement en silicone se trouve sur le siège d'obtura- tion (11) et éventuellement, ou en variante, dans les ré- gions du coulisseau obturateur (2) qui s'achèvent en une pointe tronconique. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 10, caractérisé par le fait que le réceptacle (1) à liquide consiste en de l'acier fin. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 11, caractérisé par le fait que l'embase (14) du carter (4) est fixée de manière libérable, notamment par un système du type baïonnette, dans une creusure pratiquée dans le fond du réceptacle (1) à liquide et dotée, en son centre, de l'orifice (7) dudit réceptacle (1). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 12, caractérisé par le fait que le système de chauffage électrique (10) est fixé au fond au-dessous de ce dernier en étant, de préférence, rapporté par brasage. 14. Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 3 à 13, caractérisé par le fait que le carter (4) com- porte des repères de niveau de liquide sur sa paroi exté- rieure.