Brevet FR2837370A1 — publié le 20030926

* * 1. Porte-filtre et filtre pour machine à café du type express, le porte-filtre ayant la forme drune coupelle dont le fond comporte une ouverture permettant l' écoulement de l' extrait de café, le filtre étant constitué d'un récipient pour le café, fait d'une enveloppe étanche dont le fond est perforé pour le passage de l'extrait de café. Des portes-filtre à café sont connus dans l'état de la technique. A titre d'exemple, la demande internationale PCT N WO 97/39668 décrit un portefiltre 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 portefiltre. 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 caLé est forcé au travers des ouvertures de la plaque de telle façon que des bulles sont formées dans l'espace situé de l'autre CK/I. C817. 12. 3/dpt 2. côté de la plaque de séparation par rapport au filtre à café. La demande de brevet européen N O 459 323 décrit un portefiltre pour machine à caLé du type express. 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 disposoe transversalement au déLouché, dont une extrémité est ancrée dans la chambre et l'autre extrémité est appliquée avec une certaine force contre ledit débouché de facon 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 déLouché, 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 O 749 283 décrit une capsule de filtre à café pour machine du type express. Dans cette capsule, on a formé une chambre de pression entre deux plaques, l'une des plaques étant constituse par la plaque filtre de la capeule. La pression est crcoe par la présence de nombreux canaux en forme de labyrinDhe dont la petite dimension s'oppose à l'écoulement de l'extrait de café, formant ainsi cette chambre de pression. CK/I. C817. 12FR. 3/dpt 3. La demande de brevet W092/07775 décrit entre-autre un appareil à cartouche pour la préparation d'un produit liquide par l' introduction sous pression d'un liquide S ou d'une vapeur dans une cartouche contenant une dose, par exemple de café, pour former des produits liquides. La cartouche ou filtre comprend une enveloppe étanche formant une paroi latérale ainsi que deux parois dont une constitue le fond de la cartouche et l'autre ferme l'extrémité opposée de la cartouche. Au moins une partie du fond de la cartouche est agencoe de manière à pouvoir subir sans se rompre une déformation d'une amplitude prédétermince en s'éloignant de l'extrémité de la cartouche opposée au fond de celle-ci sous l'effet de l' introduction du liquide ou de la vapeur. Des moyens sont prévus au fond d'un porte-filtre dans lequel se trouve la cartouche pour perforer le fond de la cartouche lorsque celle-ci a atteint un certain dogré de déformation par rapport à sa forme initiale. Le but de l' invention est d'améliorer les dispositifs connus. Plus particulièrement, l' invention a pour but de proposer un porte-filtre et filtre à café permettant de générer une mousse de qualité et durable, le porte- filtre ayant une construction à la fois simple à fabriquer ainsi qu'à monter ou démonter pour permettre son nettoyage. CK/I.CS17. 12FR.3/dpt 4. Le porte-filtre et le filtre selon l' invention sont caractérisés par le fait que le fond de ladite coupelle est munie d'une plaque s'appuyant sur une proLubérance centrale du fond de la coupelle et laissant des passages entre ladite plaque et la paroi intérieure de la coupelle pour l' écoulement de l' extrait de café, que ladite plaque est montée dans ladite coupelle de sorte qu'elle puisse basculer par rapport à ladite protubérance dans une direction approximativement parallèle à l'axe de la coupelle, que les dimensions du filtre laissent un jeu entre sa surface latérale et la paroi intérieure de la coupelle tandis que la hauteur du filtre est prévue pour que le filtre subisse une compression lorsque l' ensemble porte-filtre et filtre sont montés sur la machine et que ladite enveloppe formant le filtre est faite d'un matériau déformable élastiquement Les avantages du système selon l' invention sont nombreux. Notamment, l'on a une construction très simple qui effectivement produit une mousse de qualité et onctueuse en laminant l'extrait de café. Le système est aussi très fiable et ne s'encrasse pas facilement Le mode de fonctionnement concernant ce système sera expliqué par la suite. Selon un mode d'exécution préféré, la partie du filtre opposoe au fond du filtre est muni d'un épaulement destiné à venir s'appuyer sur une surface annulaire du porte-filtre lorsque ils sont montés sur la machine et CK/I. C817. 12FR 3/dpt 5. qu'un jeu subsiste entre ladite surface annulaire et l'épaulement avant que l'ensemble porte-filtre et filtre soit monté sur la machine. Cette variante d'exécution permet de créer lors de la mise en place du porte-filtre et filtre sur la machine un joint étanche par l'écrasement du filtre entre la machine à café et le porte-filtre, l'épaulement assurant l'étanchéité entre la surface annulaire du porte filtre et la machine. Selon un autre mode d'exécution, la plaque comprend au moins une projection venant se loger dans une saignce annulaire du fond de la coupelle dont le diamètre est supérieur au diamètre de ladite coupelle pour empêcher ainsi que la plaque quitte le fond de la coupelle de manière intempestive. En effet, comme la plaque n'est pas fixce sur la proLubérance, il faut qu'elle puisse rester prisonnière au fond de la coupelle, notamment lors du nettoyage ou lorsque le porte-filtre est retourner à l'envers, par exemple dans un égouLtoir. Selon une autre variante d'exéaution, la coupelle comprend au moins une fraisure longitudinale sur sa surface intérieure dont les dimensions et la forme correspondent à celles de la projection de ladite plaque afin de permettre la mise en place de la plaque au fond de la coupelle. En effet, pour pouvoir introduire la plaque dans la coupelle il faut prévoir CK/I. C817. 12FR.3/dpt 6. au moins une fraisure pour faire glisser la plaque au fond de la coupelle en utilisant la fraisure longitudinale comme guide pour la projection de ladite coupelle. Une fois qu'on arrive au fond, il suffit de tourner la plaque de quelques degrés afin que la plaque ne puisse plus glisser accidentellement à l'extérieur de la coupelle tout en restant libre de basculer par rapport à la proLubérance. Selon une autre variante d'exécution, la proLubérance est munie de moyens pour pouvoir régler la position de ladite plaque par rapport à la proLubérance. Selon une autre variante d'exécution, le filtre est une capsule contenant une dose de café fermoe à sa face opposée au fond du filtre par une couche d'un matériau permettant à l'eau de traverser. Enfin, selon une autre variante d'exécution, le filtre est une filtre réutilisable, c'est-à-dire qu'il suffit d'introduire chaque fois la quantité de café souhaitée dans le filtre et confectionner le café comme c' est souvent le cas dans les machines connues utilisant un filtre métallique. L' invention sera mieux comprise par la description d'un mode d'exéaution de celle-ci et des figures qui s'y rapportent. La figure 1 représente une vue coupe d'un mode d'exéaution du porte-filtre selon l' invention; CK:/I. C8 17.12FR. 3/dpl 7. La figure 2 est une vue en coupe de la figure 1 selon la ligne II-II. Les figures 3A à 3D sont une représentation schématique de la déformation du filtre lors de la confection d'un café. Le porte-filtre 1 d'une machine à café du type express 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, comme dans les machines plus couramment destinces 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 21 dans laquelle le café moulu est introduit et un fond 22 percé formant le filtre proprement dit et éventuellement recouvert par une membrane de tissu ou de papier notamment si il s'agit d'une capsule retenant le marc de café, mais laissant passer l'extrait de café liquide. Il est important que l'enveloppe formant le récipient 21 soit faite d'un matériau déformable élastiquement pour que, d'une part, le filtre puisse être déformé par la compression que subira le filtre lors de la mise en place de l'ensemble porte-filtre 1 et filtre 2 dans la machine et, d'autre part, cette enveloppe puisse se déformer également dans le sens radial sous l'effet de la pression lors de CK:/I.CS17. 12FR. 3/dpt .. 8. l' introduction de l'eau ou de la vapeur pour la confection du café comme il sera expliqué par la suite. De même, il est très important qu'un jeu A existe entre la paroi latérale du récipient 21 et la coupelle 1 ainsi qu'un jeu B entre un épaulement 23 de la partie supérieure du filtre 2 et une surface annulaire 11 du portefiltre 1. En effet, ce jeu B sera effacé lors de la mise en place de l'ensemble dans la machine ce qui permettra également de créer un joint étanche entre la partie supérieure du porte-filtre 1 et la machine à café. Bien entendu si le filtre n'est pas muni d'un épaulement un joint d'étanchéité est prévu entre la machine et le porte-filtre. Le fond de la coupelle comprend une proLubérance centrale 4 sur laquelle repose une plaque 3 laissant des passages 5 (figure 2) pour l'écoulement du caLé. Le fond de la coupelle est muni de canaux 12 aboutissant à un écoulement 13 au bas du porte-filtre 1 à travers lequel passe l'extrait de café et bien sûr la mousse. Le fond du porte-filtre se termine également par une saignée 16 dont le diamètre est logèrement supérieur à celui de la coupelle du porte-filtre 1. La plaque 3 est munie de deux projections 31 et 32 qui viennent se loger à l'intérieur de ladite saignée 16 pour empêcher la sortie intempestive ou accidentelle de la plaque 5 du fond du porte-filtre. En effet, la plaque 5 n'est pas fixée sur la proLubérance 4 mais elle est simplement posoe et elle peut basculer, bien sûr dans certaines limites définies par les dimensions de la CK/I. C817. 12FR. 3/dpt 9. plaque 4 et de la saignce 16 pour les raisons qu: seront expliquées par la suite. Afin de pouvoir mettre en place la plaque 3, la coupelle est munie de deux fraisures 14 et 15 dont la position et la forme permettent de faire glisser la plaque 3 le long de ces fraisures qui sont utilisces comme guide pour les projections 31 et 33 de ladite plaque. Une fois que la plaque se trouve au fond, il suffit de la tourner de quelques degrés afin que la plaque ne puisse pas sortir de manière accidentelle. Lorsqu'on veut sortir la plaque pour nettoyer le porte- filtre, il suffit également de la tourner logèrement pour que les projections 31 et 32 viennent face aux fraisures 14 et 15 et la retirer, soit avec les doigts, soit avec un outil qui sera fourni avec l'ensemble. La forme de la plaque 3, le nombre de projections utilisé et donc des fraisures n'est pas limité et peut varier selon la construction. On peut se limiter aussi à une seule projection et une seule fraisure. Il est également possible de prévoir d'autres manières de retenir la plaque 3 au fond de la coupelle du porte- filtre 1 tout en lui permettant de basculer librement autour de la proLubérance 4. Selon une variante, il est prévu de pouvoir régler la position de la plaque 5 par rapport à la proLubérance 4 au moyen, par exemple, d'une vis 41 logée dans un taraudage 42 ce qui permet de déplacer la plaque, par exemple vers le haut, ne serait-ce que pour régler la CK/I. C817 12FR. 3/dpt 10. compression que subira le filtre lors de la mise en place de l'ensemble porte-filtre et filtre sur la machine. Enfin, le porte-filtre peut être muni également d'une prise d' air 17 fermée par une soupape qui permet l'entrce de l'air pour régler la pression à l'intérieur de la coupelle et faciliter l'écoulement du breuvage. Nous expliquerons maintenant le fonctionnement à l'aide des figures 1 et 3A à 3D. Après avoir disposé à l'intérieur du porte-filtre 1 le filtre 2 qui peut être soit une capsule, soit un filtre réutilisable avec la quantité de café souhaité, nous portons l'ensemble sur la machine du type express et lors de la mise en place (en principe c'est un système à baïonnette qui permet de serrer le porte-filtre contre la machine), le filtre 2 est poussé contre le porte-filtre 1 jusqu'à ce que l'épaulement 23 vienne s'appuyer sur la surface annulaire 11 du porte-filtre 1 créant ainsi un joint étanche et le filtre se déforme élast iquement par une dé format ion dans le s ens radial de la périphérie du récipient 21. A la figure 3A nous avons illustré schématiquement le filtre 2 tandis que nous avons par deux lignes en trait mixte illustré la surface 11 du portefiltre 1 et le jeu B existant avant la mise en place du porte-filtre et filtre dans la machine. CK/I. C817. 12FR. 3/dpt 11. A la figure 3B nous avons la situation lorsque le porte-filtre est mis sur la machine et nous voyons que la surface latérale du filtre 2 a été déformée radialement sous l' effet de la compression, c' est-à dire de l'écrasement de la capsule ou du filtre 2. Bien entendu, la plaque 3 ne peut pas se déplacer à l'intérieur de la coupelle. Il est important que cet écrasement soit en quelque sorte absorbé par cette déformation élastique de la paroi latérale du récipient 21 telle que représenté à la figure 3B. A la figure 3C, le liquide ou la vapeur commence à couler sous une pression qui d'habitude est située entre 10 et 15 bars à l'intérieur du filtre ce qui augmente encore la déformation radiale du récipient 21. A un moment donné, sous l'effet de cette déformation radiale 21 et du fait que la pression au fond du récipient 21 n'est pas absolument symétrique fait que le fond du récipient 21 décolle légèrement de la plaque 3, ne serait-ce qu'à cause de la déformation de la surface latérale du filtre 2 ce qui fait basculer la plaque 3 autour de la proLubérance 4 laissant ainsi échapper le liquide selon la flèche F. Ce basculement tel que représenté n'est qu'un exemple mais la plaque 3 peut basculer dans tous les sens en fonction de cette asymétrie créée par la press ion et la déformation du filtre. L' invention permet de laminer l'extrait de caLé en sortie du filtre par écrasement des molécules de graisse contenues dans le café, ce qui a pour CK/I. C817. 12FR. 3/dpt 12. conséquence une production améliorée de mousse sur l'extrait de caLé recueilli par la suite à travers les canaux 12 et l'écoulement 13. Dès que la pression intérieure du filtre diminue par le fait que le caLé commence à s'écouler, le filtre a tendance à revenir à sa forme initiale à cause du matériau déformable élastiquement ce qui fait que la plaque 3 revient à sa position initiale et dès que la pression augmente par le fait qu'il n'y a pas d'écoulement, un nouveau basculement du même côté ou d'un autre se produit et le liquide continue à s'écouler. Cette manière de faire permet de mouiller suffisamment le caLé pour crser une infusion qui a un bon goût et le laminage successif permet de former une mousse onctueuse et d'excellente qualité et tenue. Selon la variante d'exéaution o on a prévu une vis de réglage 41 on peut régler la position de la plaque 3 dans certaines limites pour justement augmenter ou diminuer la compression initiale à laquelle est soumise le filtre 2 lors de la mise en place sur la machine, ce qui a également un effet par la suite sur la valeur de la pression qui permettra de faire basculer la plaque 3 pour laisser échapper le café et la mousse. CK/I.C817. 12FR.3/dpt Revendications 1. Porte-filtre (1) et filtre (2) pour machine à café du type express, le porte-filtre (1) ayant la forme d'une coupelle dont le fond comporte une ouverture (13) permettant l'écoulement de l'extrait de café, le filtre (2) étant constitué d'un récipient (21) pour le caLé, fait d'une enveloppe étanche dont le fond (22) est perforé pour le passage de l'extrait de café, caractérisés par le fait que le fond de ladite coupelle est munie d'une plaque ( 3) s' appuyant sur une proLubérance centrale (4) du fond de la coupelle et laissant des passages (5) entre ladite plaque (3) et la paroi intérieure de la coupelle pour l'écoulement de l'extrait de caté, que ladite plaque (3) est montée dans ladite coupelle de sorte qu'elle puisse basculer par rapport à ladite protubérance (4) dans une direction approximativement parallèle à l' axe de la coupelle, que les dimensions du filtre (2) laissent un jeu entre sa surface latérale et la paroi intérieure de la coupelle tandis que la hauteur du filtre (2) est prévue pour que le filtre subisse une compression lorsque l'ensemble portefiltre et filtre sont montés sur la machine et que ladite enveloppe formant le filtre (2) est fait d'un matériau déformable élastiquement. 2. Porte-filtre (1) et filtre (2) selon la revendication 1, caractérisés par le fait que la face du filtre opposce au fond du filtre est muni d'un épaulement (23) destiné à venir s'appuyer sur une CK/I.CS17. 12FR.3/dpt 14. surface annulaire (11) du porte-filtre (1) lorsque ils sont montés sur la machine et qu'un jeu (B) subsiste entre ladite surface annulaire (11) et l'épaulement (11) avant que l' ensemble porte-filtre et filtre soit S monté sur la machine. 3. Porte-filtre et filtre selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisés par le fait que ladite plaque (3) comprend au moins une projection (31, 32) venant se loger dans une saignée annulaire (16) situce dans le fond de la coupelle, ladite saignée ayant un diamètre supérieur au diamètre de la coupelle de sorte à empêcher que la plaque (3) quitte le fond de la coupelle accidentellement. 4. Porte-filtre et filtre selon la revendication 3, caractérisés par le fait que la coupelle comprend au moins une fraisure (14, 15) longitudinale sur sa surface intérieure dont les dimensions et la forme correspondent à celles de la projection (31, 32) de ladite plaque (3) afin de permettre la mise en place de la plaque au fond de la coupelle. 5. Porte-filtre et filtre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisés par le fait que des moyens sont prévus (41) pour permettre de régler la position de la plaque (3) dans le sens de la hauteur de la coupelle. 6. Porte-filtre et filtre, selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisés par le fait que le CK/l.C817. 12FR.3/dpt 15. filtre (2) est une capsule contenant une dose de café fermoe sur sa face opposée au fond du filtre par un matériau perméable à l'eau. 7. Porte-filtre et filtre selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisés par le fait que le filtre est un filtre réutilisable.