Brevet FR2833825A1 — publié le 20030627

La présente invention concerne un porte-filtre à café comprenant un réceptacle pour le café, et un filtre ayant une forme de coupelle dont le fond comporte une ouverture permettant l'écoulement de l'extrait de café. La présente invention concerne également une machine à café comprenant un tel porte-filtre à café. Des portes-filtre à café sont connus dans l'état de la technique. A titre d'exemple, la demande internationale PCT ? WO 97/39668 décrit un porte-filtre pour préparer une tasse de café ayant une couche de mousse. L'assemblage comprend un porte-filtre dont le fond comporte au moins un ouverture d'écoulement et un filtre à café. L'assemblage connu est caractérisé en particulier par le fait qu'il comprend, d'une part, un filtre en papier au travers duquel le café s'écoule hors du filtre et une plaque de séparation ayant au moins une ouverture d'écoulement, ladite plaque étant située entre le côté inférieur du filtre et le fond du porte-filtre. Cette machine fonctionne de la manière suivante. L'eau chaude est amenée dans le porte-filtre et mouille le café moulu se trouvant dans le filtre. Comme le filtre à café comprend un filtre en papier, l'eau chaude va s'écouler à travers le filtre à café sans. monter en pression dans le filtre à café. Par la plaque de séparation, une pression élevée est créée dans l'espace compris entre la plaque de séparation et le filtre à café. L'extrait de café est forcé au travers des ouvertures de la plaque de telle façon que des bulles sont formées dans l'espace situé de l'autre côté de la plaque de séparation par rapport au filtre à café. La demande de brevet européen N 0 459 323 décrit un porte-filtre pour machine à café du type"espresso". Ce porte-filtre comprend une coupelle de réception d'un filtre à café dont le fond est perforé, une chambre collectrice d'infusion comportant un couloir dont le débouché communique avec un entonnoir de distribution. En outre, le porte-filtre décrit comprend un dispositif de confection de mousse constitué d'une lame flexible disposée transversalement au débouché, dont une extrémité est ancrée dans la chambre et l'autre extrémité est appliquée avec une certaine force contre ledit débouché de façon à obtenir un jet d'infusion uniquement lorsque la pression dans la chambre est supérieure à la force d'application de l'extrémité libre de la lame contre le débouché, ainsi qu'une cloison agencée autour de la lame et s'étendant vers le bas de sorte que le jet d'infusion vienne se pulvériser sur la cloison en formant de la mousse. Le brevet européen N 0 749 283 finalement décrit une capsule de filtre à café pour machine du type"expresso". Dans cette capsule, on a formé un chambre de pression entre deux plaques, l'une des plaques étant constituée par la plaque filtre de la capsule. La pression est créée par la présence de trous dont la petite dimension s'oppose à l'écoulement de l'extrait de café, formant ainsi cette chambre de pression. Le but de l'invention est d'améliorer les dispositifs connus. Plus particulièrement, l'invention a pour but de créer un porte-filtre à café générant une mousse de qualité et durable, ledit porte filtre étant à la fois simple à fabriquer, à monter et à démonter pour permettre son nettoyage. Le porte-filtre est caractérisé en ce qu'il comprend au moins -) des moyens mobiles de fermeture du filtre ; -) des moyens de pression agissant sur lesdits moyens de fermeture du filtre de façon à permettre le retrait desdits moyens de fermeture et l'écoulement de l'extrait de café lorsqu'une pression déterminée est atteinte dans le réceptacle. De préférence, lesdits moyens mobiles de fermeture comprennent une première plaque et lesdits moyens de pression comprennent au moins un élément ressort. Selon un première variante, la première plaque comporte au moins une ouverture. Selon un autre variante, la première plaque comprend plusieurs ouvertures réparties sur sa circonférence. Selon un autre mode d'exécution, le porte-filtre comprend une deuxième plaque comportant au moins une ouverture, ledit moyen de pression agissant entre ladite deuxième plaque et ladite première plaque. De préférence, les ouvertures ont une forme de venturi. Selon une variante particulière, la plaque comporte au moins une rainure concentrique sur sa face opposée au réceptacle à café. Le réceptacle à café peut être un filtre réutilisable ou une capsule à café jetable. Les avantages du système selon l'invention sont nombreux. Notamment, l'on a une construction très simple qui effectivement produit une mousse de qualité en laminant l'extrait de café au moins à une reprise, voire même plus en fonction du mode d'exécution. Le système est aussi très fiable et ne s'encrasse pas facilement. De plus, le volume dans lequel l'extrait de café est mis sous pression avant de pouvoir s'échapper du porte-filtre est plus important que dans les systèmes déjà connus dans l'état de la technique, de sorte que la génération de mousse en est encore améliorée. L'invention sera mieux comprise par la description de plusieurs mode d'exécution de celle-ci et des figures qui s'y rapportent. La figure 1 représente une vue coupe d'un premier mode d'exécution du portefiltre selon l'invention ; la figure 2 représente une vue de dessus du porte-filtre de la figure 1, mais sans filtre ; la figure 3 représente deux variantes vues de dessus d'une plaque mobile selon l'invention, la figure 4 représente une troisième variante de plaque mobile dans un porte-filtre en coupe selon l'invention ; la figure 5 représente un deuxième mode d'exécution d'un porte-filtre selon l'invention, vu en coupe ; la figure 6 représente deux variantes, vues de dessous, d'une plaque fixe selon l'invention et la figure 7 représente différentes formes de trous de la plaque fixe, en coupe partielle. Le premier mode d'exécution de l'invention est décrit en référence à la figure 1. Dans cette figure, le porte-filtre 1 d'une machine à café du type a la forme d'une coupelle dans laquelle est placée un filtre à café 2. Ce filtre à café est connu dans l'état de la technique et peut prendre la forme d'un filtre réutilisable, généralement en métal, comme dans les machines plus couramment destinées à un usage professionnel, ou d'une capsule jetable, comme celles destinées plus couramment à un usage domestique. Ce filtre comporte en général, et de manière connue, une partie formant récipient 3 dans laquelle le café moulu est introduit et un fond 4 percé formant le filtre proprement dit et éventuellement recouvert par une membrane de tissu ou de papier, retenant le marc de café, mais laissant passer l'extrait de café liquide. En dessous du filtre 2, on trouve une plaque mobile de fermeture 5 qui est pressée contre le fond percé 4 du filtre 2 par l'intermédiaire d'un moyen ressort 6. Ledit moyen ressort s'appuie quant à lui sur le fond du porte-filtre 1. La plaque mobile de fermeture 5 et le moyen ressort 6 sont maintenus à l'intérieur du porte-filtre au 1 moyen d'une goupille 7 démontable. Le fonctionnement du système selon l'invention est le suivant : de manière classique, l'eau chaude est introduite sous pression au moyen d'un pompe dans le filtre et mouille la mouture de café. La pression de liquide obtenue dans le portefiltre est de l'ordre de 10 à 15 bar. Le fond 4 du filtre 2 étant percé, la pression à l'intérieur de filtre s'applique directement sur la plaque mobile de fermeture 5 contre le ressort 6. Lorsque la pression du liquide dans le filtre 2 est suffisante pour surmonter la force appliquée par le moyen ressort 6, la plaque mobile de fermeture 5 se déplace axialement vers le bas du porte-filtre 1. La plaque mobile de fermeture 5, dans une première variante, a la forme d'un disque comme représenté à la figure 2. Le jeu entre le pourtour de la plaque de fermeture 5 et le porte-filtre 1 est de l'ordre de 3 à 5 centièmes de millimètres, voire plus. Dès que la plaque 5 se sera éloignée du fond 4 du filtre 2 en direction du fond du porte-filtre 1, l'extrait de café pourra s'échapper du filtre 2 en passant autour de la plaque et s'écoulera par l'écoulement 9 dans un récipient qui est placé en dessous du porte-filtre. Dans un variante schématisée à la figure 2 par les traits tiretés indiqués sur la surface de la plaque 5, celle-ci comporte au moins trois découpes 8 dans son pourtour, ces découpes 8 facilitant l'écoulement de l'extrait de café. Contrairement aux systèmes connus, le système selon l'invention utilise un principe réversible de sorte qu'une pression minimale doit être maintenue dans le filtre 2 pour que l'extrait de café puisse s'écouler. Dès que la pression diminue, le ressort 6 ramène la plaque mobile 5 contre le filtre et l'écoulement de l'extrait de café cesse. Le principe de l'invention effectue donc au moins un laminage de l'extrait de café en sortie du filtre ce qui a pour conséquence une production améliorée de mousse sur l'extrait de café recueilli par l'écoulement 9. De préférence, la force de rappel du ressort est de l'ordre de 40 kilos. Bien entendu, cette valeur peut être variée si nécessaire. De même, la forme du ressort 6 n'est donnée qu'à titre d'exemple et d'autres ressorts restent dans le cadre du principe de la présente invention. A titre d'exemple, la plaque mobile a la forme d'un disque comme représenté dans la figure 2, éventuellement avec trois découpes régulièrement espacées sur sa circonférence (schématisées par des traits tiretés). D'autres variantes de plaques mobiles sont possibles et sont représentées dans la figure 3. Dans cette figure deux variantes possibles sont représentées sur chaque moitié de plaque mobile 5, ces variantes faisant appel à des moyens équivalents aux découpes 8 de la figure 2. Dans la première variante (moitié gauche de la plaque 5), on a percé une série de trous 10 à proximité du bord extérieur de la plaque 5 qui permettent, comme les découpes 8, à l'extrait de café de s'échapper du filtre 2 quand la pression dans ledit filtre est suffisante. Ces trous 10 peuvent être des trous droits ou avoir la forme de venturi. Sur la moitié droite de la plaque 5, des découpes 11 sont formées directement dans le bord extérieur de la plaque 5 et ont la même fonction que les trous 10, ou encore que les découpes 8 (figure 2). Ces découpes 11 peuvent avoir une dimension axiale constante, ou bien la forme de demi-venturi. Dans la figure 4, une troisième variante de plaque mobile est représentée dans un porte-filtre 1 similaire à celui de la figure 1. Dans cette figure, les éléments identiques déjà décrits ont les mêmes références. Le porte-filtre 1 contient un filtre 2 (métallique ou capsule jetable) formé d'un réceptacle 3 ayant un fond percé 4, éventuellement recouvert d'une membrane filtre. En-dessous du filtre 3 se trouve une plaque mobile 12, pressée contre le fond 4 du filtre 3 par l'intermédiaire d'un ressort 6 s'appuyant sur le fond du porte-filtre 1. Le tout est maintenu en position au moyen de la goupille 7. Cette plaque 12, similaire aux plaques décrites dans les figures 2 et 3, comprend en outre deux rainures concentriques 13 et 14. Ces deux rainures créent une chute de pression dans l'extrait de café lorsque celui-ci passe de l'autre côté de la plaque 12, c'est-à-dire qu'une pression suffisante est atteinte dans le filtre 2, favorisant également la production d'une mousse de qualité dans l'extrait de café obtenu à la sortie du porte filtre (écoulement 9). Un deuxième mode d'exécution de l'invention est décrit en référence à la figure 5. Le porte-filtre 15 a, de manière similaire au premier mode d'exécution, la forme d'une coupelle dans laquelle est placée un filtre à café 16. Ce filtre à café est connu dans l'état de la technique et peut prendre la forme d'un filtre en métal réutilisable, comme dans les machines destinées à un usage professionnel, ou d'une capsule jetable, comme celles destinées à un usage domestique. Ce filtre comporte en général, et de manière connue, une partie formant récipient 17 dans laquelle le café moulu est introduit et un fond 18 percé formant le filtre proprement dit et éventuellement recouvert par une membrane en tissu ou en papier, retenant le marc de café mais laissant passer l'extrait de café liquide. Ce filtre est parfaitement similaire au filtre 2 décrit en combinaison avec le premier mode d'exécution du porte-filtre (figures 1 et 4). En dessous du filtre 16, on trouve une plaque mobile de fermeture 19 qui est pressée contre le fond percé 18 du filtre 16 par l'intermédiaire d'un moyen ressort 31. Ledit moyen ressort 31 s'appuie quant à lui non pas sur le fond du porte-filtre 15, comme dans le premier mode d'exécution, mais sur une deuxième plaque 20 qui est fixe par rapport au porte-filtre 15. Les deux plaques 19,20, et le moyen ressort 31 sont maintenus à l'intérieur du porte-filtre 15 au moyen d'une goupille 21. La partie inférieure du porte-filtre 15 comprend encore deux prises d'air 22. Le moyen ressort utilisé peut être similaire au ressort représenté dans les figures 1 et 4 par exemple. La deuxième plaque comporte une pluralité d'ouvertures 23 qui ont, dans la figure 5, la forme de venturi. Dans ce mode d'exécution, comme dans le mode d'exécution précédent, il est nécessaire qu'une certaine pression soit atteinte dans le filtre pour que la plaque mobile 19 se déplace et permette l'évacuation de l'extrait de café. Celui-ci subit donc d'abord un premier laminage en sortie du filtre 16. Puis, grâce à la deuxième plaque 20 et les ouvertures 23, l'extrait de café subi une deuxième contrainte qui favorise le création de mousse sur l'extrait de café recueilli par l'écoulement 24 du porte-filtre 16. Deux variantes de la deuxième plaque sont représentées dans la figure 6. Dans la première variante, la plaque 20 correspond à celle représentée à la figure 5. Celleci comprend vingt quatre trous 23 répartis de façon régulière sur la plaque 20. Ces trous ont la forme de venturi. Dans la seconde variante, la plaque 25 comporte quatre trous 26 qui sont droits. Comme indiqué, les trous de la deuxième plaque 20 peuvent avoir la forme de venturi 23 ou d'autres formes. Plusieurs variantes sont représentées dans la figure 7 à titre d'exemple non-limitatif. Dans le premier depuis le bas, c'est la plaque 20 avec des trous 23 en forme de venturi. A titre d'exemple, le petit diamètre dl est de l'ordre de 0, 4mm est le cône du venturi a une ouverture de 45 . Dans le deuxième exemple, la plaque 27 a des trous 28 qui ont deux diamètres différents. A titre d'exemple, le petit diamètre est de l'ordre de 0,4 mm et le grand diamètre est de l'ordre de 1,5 mm. Dans le troisième exemple, la plaque 29 a des trous 30 de diamètre constant, par exemple 0,4 mm. Ces différentes configurations peuvent bien entendu être combinées entre elles et la plaque peut comporter des trous de forme différents, comme ceux représentés à la figure 7. La plaque mobile 19 peut avoir les mêmes formes que celles décrites en rapport avec le premier mode d'exécution de l'invention (voir les figures 1 à 4 et la description correspondante ci-dessus). Les ressorts peuvent aussi avoir des formes diverses et variées, comme par exemple des rondelles ressort ou autre équivalents. Les différentes variantes de plaques décrites ci-dessus peuvent, bien entendu, être combinées entre elles à volonté. De plus, des moyens de retenue équivalents aux goupilles 7 et 21 décrites ci-dessus peuvent être envisagés pour la même fonction. Revendications 1. Porte-filtre à café ayant une forme de coupelle (1) dont le fond comporte une ouverture (9 ; 24) permettant l'écoulement de l'extrait de café, comprenant un réceptacle (2 ; 16) pour le café et un filtre (4 ; 18) situé dans le fond du réceptacle, caractérisé en ce qu'il comporte au moins : -) des moyens mobiles de fermeture du filtre (5 ; 12 ; 19) ; -) des moyens de pression (6 ; 31) agissant sur lesdits moyens de fermeture du filtre (5 ; 12 ; 19) de façon à permettre le retrait desdits moyens de fermeture (5 ; 12 ; 19) et l'écoulement de l'extrait de café lorsqu'une pression déterminée est atteinte dans le réceptacle (2 ; 16). 2. Porte-filtre selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens mobiles de fermeture comprennent une première plaque (5). 3. Porte-filtre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de pression comprennent au moins un élément ressort (6 ; 31). 4. Porte-filtre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première plaque (5) comporte au moins une ouverture (8 ; 10 ; 11). 5. Porte-filtre selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la '" première plaque (5) comprend plusieurs ouvertures (8 ; 10 ; 11) réparties sur sa circonférence. 6. Porte-filtre selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième plaque (20 ; 25 ; 27 ; 29) comportant au moins une ouverture Jo (23), ledit moyen de pression (31) agissant entre ladite deuxième plaque et ladite première plaque. 7. Porte-filtre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ouvertures (23) ont une forme de venturi. 8. Porte-filtre selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la plaque (12) comporte au moins une rainure concentrique (13,14) sur sa face opposée au réceptacle à café (2 ; 16). 9. Porte-filtre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réceptacle à café (2 ; 16) est une capsule. 10. Porte-filtre selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le réceptacle à café (2 ; 16) est un filtre réutilisable. 11. Machine à café caractérisée par un porte-filtre selon l'une des revendications précédentes.