WO1983000612A1 - Dispositif d'extraction-filtration, destine notamment a la preparation de cafe - Google Patents

Dispositif d'extraction-filtration, destine notamment a la preparation de cafe Download PDF

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WO1983000612A1
WO1983000612A1 PCT/BE1982/000017 BE8200017W WO8300612A1 WO 1983000612 A1 WO1983000612 A1 WO 1983000612A1 BE 8200017 W BE8200017 W BE 8200017W WO 8300612 A1 WO8300612 A1 WO 8300612A1
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filtration
coffee
filter
residue
centrifugation
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PCT/BE1982/000017
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Inventor
Camille Lejeune
Original Assignee
Camille Lejeune
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J31/00—Apparatus for making beverages
    • A47J31/22—Centrifuges for producing filtered coffee

Definitions

  • Extraction-filtration device intended in particular for the preparation of coffee.
  • a rotating centrifugation enclosure having a sharp edge at its periphery, is formed by two surfaces of revolution of different respective profiles.
  • the device described comprises a hollow cone having its top turned upwards, applied to a flat lower support, during the rotation of the assembly.
  • the present invention aims to provide a device for preparing good quality coffee while avoiding the drawbacks of the state of the art; the device of the invention also has the advantage of allowing very rapid production of ca ' fé and of being largely auto ⁇ matisable and in particular of being adaptable to automatic dispensers while allowing a priora ⁇ infusion coffee, before centrifugation.
  • the invention therefore relates to a device in which a material to be extracted is brought into contact with an extraction liquid, after which the residue is separated from the liquid by filtration-centrifugation.
  • filtration is carried out through the joint of a lower hollow volume of revolution and an upper obtu ⁇ ration element, driven in rotation so that rapid filtration is carried out by centrifugation.
  • This procedure allows to introduce into the hollow volume of revolution, a metered amount of coffee or other material to be extracted with the extraction liquid preferably heated and to allow an infusion to take place before or simultaneously with filtration-centrifugation operation.
  • Figure 1 shows a sectional view of a device according to the invention in the "closed" position, which corresponds to the different stages of coffee preparation
  • Figure 2 is a view corresponding to that of Figure 1 of the device in the "open” position which corresponds to the position of cleaning and removal of the grounds
  • Figure 3 shows a detailed sectional view of the locking mechanism of the device
  • Figure 4 is a section at level IV-IV in the locking mechanism of Figure 3
  • Figure 5 is a half-section at v-V of the mechanism of the sliding coupling of Figure 3
  • 6 shows a sectional view corresponding to that of Figure 2, in which the grounds collection device is constituted by a volute and the device for raising and lowering the centrifuge consists of a drive to cams
  • FIG. 1 shows a sectional view of a device according to the invention in the "closed" position, which corresponds to the different stages of coffee preparation
  • Figure 2 is a view corresponding to that of Figure 1 of the device in the "open” position which corresponds to the position of
  • FIG. 7 represents a section at level VII-VII of the filtration-evacuation assembly of the infusion of FIG. 6;
  • Figure 8 shows a side view of a cam drive mechanism shown in section in Figure 6;
  • FIG. 9 represents a sectional view along line IX-IX of FIG. 8.
  • centrifugal filter which is composed of a hollow volume of revolution 1 having the shape of a cone and of an upper closure element 2 also having the shape of 'a cone, the two cones being opposite by their large base.
  • the cone upper 2 carries an inlet strainer and can be lifted by pressing. on the mechanism 4 housed in the drive shaft, so as to pass from the closed position shown in FIG. 1 to the open position shown in Figure 2.
  • vanes 5 are arranged radially to reduce the inertia of the liquid during startup while allowing a good distribution of the mixture of materials to be centrifuged, namely the mixture of water and ground coffee in the filter. In this way, we are assured of a good static and dynamic balancing during the centrifugation operation.
  • a peripheral collector 6 is intended to receive the coffee separated by filtration of its marc and it is advantageously heated by a coil 7 connected to the water heater (not shown) of the device in thermo-siphon. This provision also allows immediate availability of very hot water to the solenoid valve 8 controlling the supply of hot water intended for the preparation of coffee.
  • the device also includes an endless screw 23 connected to a container (not shown) which during the initial impul ⁇ sion brings a metered quantity of coffee which falls into the funnel 24.
  • the solenoid valve 8 simultaneously allows passage enough hot water to entrain the ground coffee inside the filter.
  • the mixture of coffee and water is allowed to infuse for some time and then, according to the form of execution of the invention, the two conical elements 1 and 2 are made to rotate constituting the essential element of the device d extraction-filtration at a speed of the order of, for example, 6000 revolutions / minute, with a view to centrifugation.
  • a geared motor 10 drives a set of four screws 11 * synchronized by a crenellated belt 12.
  • the action of the screws 11 on nuts 13 lowers the assembly constituted by the bearing 14 and the filter element formed by the cones 1 and 2 at a conical recovery chamber 15 intended to receive the grounds.
  • the motor 16 for driving the filter as for the fluid in place and the rotation of the filter continues thanks to the sliding coupling 17.
  • the filter passes from the position shown in FIG. 1 to the position shown in Figure 2. Arrived at the level of the conical recovery chamber 15 for the grounds, the locking mechanism 4 presses against the motor shaft 18 (see Figure 3), thus separating the cones 1 and 2.
  • the locking device as it is shown in Figure 1 is constituted by a return spring 31 of the upper cone 2 which presses on the rear of the sleeve 32 secured to the rod 33 which by its other end is screwed to the upper cone 2 in order to hold the two cones 1 and 2 in the closed position as shown in FIG. 1.
  • the threaded part of the rod at its end on the side of the cone 2, allows the spacing of the cones 1 and 2 to be adjusted. This spacing is given by the compression of the spring 31 resulting from the thrust ⁇ to the product to be filtered during the rotation of the two cones.
  • a spring 35 pushes the lock 36 at the end of the sleeve 32.
  • the cylindrical part 37 of the lock 36 wedges 3 balls 38 in the groove 39 against the hardened steel nozzle 40 and prevents the sleeve 32 from sliding.
  • the ejection of the grounds is carried out through a volute whose base, from the beginning of the spiral , may be steeply sloping towards an exit.
  • the centrifugal effect of the air sucked through a paddle wheel driven by the drive axis of the two cones ensures ejection of the marc when said cones open through the volute.
  • FIGS. 6 and 7 it can be seen that the marc recovery system, namely the marc recovery manifold 15 with scrapers 20, has been replaced by a volute 115, the base of which is horizontal.
  • the pallets 5 inside the filter 1 have been fashioned like blades, as shown in FIGS. 6 and 7.
  • the conical elements may also include, at the joint, a lip preventing the backdraft of dry marc from the volute 115 towards the liquid collector 6 disposed above the latter.
  • the volute 115 is of toroidal shape and has a rectangular section easy to manufacture by stamping. It can however also have the shape of a spiral.
  • the gearmotor driving the crenellated belt and therefore also the screws can be replaced by a cam mechanism.
  • a bearing 14 slides in a nozzle 125, the fixed upper part being supported by three rigid columns 130.
  • the gearmotor 10 rotates the crank 126 which controls the articulated rod 127 connected to the pivot provided with a roller 128 secured to the bearing 14.
  • a half turn of the crank 126 lowers the pivot-roller assembly in the groove of helical guidance 129 practiced in the nozzle 125 to the lowest point thereby causing the descent of the bearing 14 and of the conical elements.
  • WIPO conical elements 1 and 2 and the locking are effec ⁇ killed according to the same operating mode as that of the embodiment of Figures 1 and 2.
  • a second helical guide groove and a second roller are arranged at 180 °, as also shown in Figure 9.
  • the guide grooves can end at the top and bottom by horizontal parts which keep the bearing 14 fixed relative to the axis while allowing its rotation during the movement of the connecting rod 127. These ends make it possible to mark the stop in the open position to facilitate the ejection of the grounds and ensure locking in the high position.
  • the device described can find applications in sectors other than extraction-filtration of coffee.
  • This device can be used for filtration and separation or even washing of all solid materials, the particle size of which must, of course, be chosen so as to be retained at the join ⁇ ture of the trays while the extracted liquid escapes by this join.
  • Sectors given as an indication for an application of the device of the invention are in particular the chemical industry, the pharmaceutical industry and the food industry.
  • the machine After the start pulse (switch, push-button, etc.), the machine starts and the coffee is dosed by worm screw 23 to prepare a cup of coffee; the device has been calibrated to deliver 7 g of coffee which falls into the funnel 24.
  • start pulse switch, push-button, etc.
  • the solenoid valve 8 allows hot water to pass which carries the coffee inside the filter.
  • the temperature of this water is regulated between 80 and 90 ° C by conventional thermostatic devices.
  • two adjustment buttons are provided either to prepare a "long coffee” in which case, approximately 150 ml of water are supplied, or to prepare a coffee type "espresso" in which case, approximately 100 ml of water are powered.
  • the duration of this operation is of the order of approximately 3 seconds.
  • the solenoid valve 8 is closed and for 10 seconds for example, the mixture of ground coffee and water is allowed to infuse.
  • the filter namely the plates 1 and 2 are rotated.
  • WIPO of course be chosen so â. that only liquid can be expelled by centrifugal force through the joint of the two cones after passing through the layer of ground coffee.
  • the coffee drops are propelled into the collector 6 and exit through the pipe 9 towards the cup or the cup.
  • the hot water contained in the heating coil 7 prevents cooling of the coffee produced.
  • the duration of this operation can for example be of the order of 10 seconds.
  • the next step consists in that the filter descends opposite the conical chamber 5.
  • the two filter cones 1 and 2 separate and the marc is ⁇ j.ect ⁇ e and brought towards the orifice outlet 19 by scrapers 20, for example-

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
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  • Tea And Coffee (AREA)

Abstract

Dispositif d'extraction-filtration dans lequel une matière à extraire est mise en contact avec un liquide d'extraction, après quoi le résidu est séparé du liquide par une filtration-centrifugation. Suivant l'invention, la filtration est réalisée au travers de la jointure d'un élément conique inférieur (1) et d'un élément conique supérieur (2), entraînés en rotation à 6000 tours/minute. L'éjection du marc s'effectue par l'ouverture des éléments coniques (1, 2), le marc étant soufflé vers la sortie d'une volute (119) et ensuite dans un récipient prévu à cet effet. Le dispositif comporte un verrouillage et un système de montée ou de descente de l'enceinte du filtre particulièrement avantageux.

Description

Dispositif d'extraction-filtration, destiné notamment à la préparation de café.
Il existe de nombreux dispositifs destinés notamment à la préparation du café. Un certain nombre de ces machines sont plus ou moins automatisées et permettent de préparer le café au départ d'extraits ou de poudres de café solubles.il est généralement admis que le café ainsi produit est peu agréable à la consommation.
Il existe également un certain nombre de dispositifs qui permettent de préparer le café au départ de graines de café ayant subi une mouture plus ou moins poussée et l'on admet généralement que de telles machines fournissent un café de meilleure qualité. Certaines de ces machines sont partiellement ou totalement automatisées, en particulier pour être utilisées dans des distributeurs automatiques ou être .utilisées dans le secteur Horeca. La plupart des dispo- sitifs connus reposent soit sur l'utilisation d'un filtre (papier filtre, toile, etc.) ou d'un tamis. Bien que la qualité du café produit soit généralement satisfaisante, on se heurte à des difficultés par suite de la présence de ré¬ sidus de marc dans le filtre ou sur le tamis. Dans certains cas, ces résidus, en particulier s'ils sont restés pendant un temps assez long dans la machine, donnent un goût désa¬ gréable au café qui est préparé ensuite.
On connaît également par le brevet FR-A-2 236 456, un procédé et un dispositif comportant une centrifugation. Selon ce procédé,une enceinte tournante de centrifuga¬ tion, présentant à sa périphérie une arête vive, est consti¬ tuée par deux surfaces de révolution de profils respectifs différents. Le dispositif décrit comporte un cône creux ayant son sommet tourné vers le haut, appliqué sur un support inférieur plan, lors de la rotation de l'ensemble.
Bien qu'il soit indiqué dans ce brevet qu'on provoque une infusion de café dans l'enceinte, il semble difficile d'admettre qu'une telle infusion se produise réellement car le support inférieur plan ne peut pas contenir de liquide et la fermeture de l'enceinte se produit en rotation, ce qui produit une centrifugation et une expulsion immédiate du café. En outre, lors de l'expulsion du marc de café, celui-ci est projeté sur tout le mécanisme d*entrainement de la cen¬ trifugeuse, ce qui exige par conséquent, un entretien régu¬ lier et coûteux de l'appareillage.
La présente invention vise à fournir un dispositif permettant de préparer un café de bonne qualité en évitant les inconvénients de l'état de la technique; le dispositif de l'invention présente de plus l'avantage de permettre une production très rapide du ca'fé et d'être largement auto¬ matisable et en particulier d'être adaptable à des distri- buteurs automatiques tout en permettant une infusion préala¬ ble du café, avant centrifugation.
L'invention porte en conséquence sur un dispositif dans lequel une matière à extraire est mise en contact avec un liquide d'extraction, après quoi le résidu est séparé du liquide par une filtration-centrifugation. Selon l'invention, la filtration est réalisée au travers de la jointure d'un volume de révolution creux inférieur et d'un élément d'obtu¬ ration supérieur, entraînés en rotation de manière qu'une filtration rapide soit effectuée par centrifugation . Cette façon de procéder permet d'introduire dans le volume de révolution creux, une quantité dosée de café ou d'une autre matière à extraire avec le liquide d'extraction de préférence chauffé et de laisser se produire une infusion préalable ou simultanée à l'opération de filtration-centrifu- gation.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à. la lecture du mémoire descriptif qui suit, donné à titre d'illustration sans caractère limitatif d'une forme d'exécution de l'invention et des revendications. II convient de noter que cette description est faite en référence à une opération d'extraction-filtration destinée à préparer du café mais n'est nullement limitée à cet usage, d'autres applications dans le cadre de l'invention étant possibles ainsi qu'il sera décrit ci-après. Dans les dessins:
La figure 1 représente une vue en coupe d'un dispositf conforme à l'invention en position "fermée", qui corres¬ pond aux différents stades de préparation de café; la figure 2 est une vue correspondante à celle de la figure 1 du dispositif en position "ouverte" qui correspond à la position de nettoyage et d'enlèvement du marc; la figure 3 représente une vue de détail en coupe du mécanisme de verrouillage du dispositif; la figure 4 est une coupe au niveau IV-IV dans le méca- nisme de verrouillage de la figure 3; la figure 5 es une demi-coupe au niveau v-V du méca¬ nisme de l'accouplement coulissant de la figure 3; la figure 6 représente une vue en coupe correspondant à celle de la figure 2, dans laquelle le dispositif de récu- peration du marc est constitué par une volute et le disposi¬ tif de montée et descente de la centrifugeuse est constitué d'un entraînement à cames; la figure 7 représente une coupe au niveau VII-VII de l'ensemble filtration-évacuation de l'infusion de la fig.6; la figure 8 représente une vue de profil d'un mécanisme d'entraînement à cames représenté en coupe à la figure 6; la figure 9 représente une vue en coupe suivant la ligne IX-IX de la figure 8.
Des repères de référence identiques sont utilisés pour des éléments identiques ou analogues représentés dans les différentes vues.
En se référant aux figures 1 et 2, on distingue essen¬ tiellement un filtre centrifuge qui est composé d'un volume de révolution creux 1 ayant la forme d'un cône et d'un élément d'obturation supérieur 2 ayant également la forme d'un cône, les deux cônes étant opposés par leur grande base. Le cône supérieur 2 porte une crépine d'entrée et il peut se soule¬ ver en appuyant .sur le mécanisme 4 logé dans l'arbre d'en¬ traînement, de manière à passer de la position fermée repré¬ sentée à la figure 1 à la position ouverte représentée à la figure 2. A l'intérieur du filtre, des palettes 5 sont disposées radialement pour diminuer l'inertie du liquide lors du démarrage tout en permettant une bonne répartition du mélange des matières à centrifuger, à savoir le mélange d'eau et café moulu dans le filtre. De cette manière, on est assuré d'un bon équilibrage statique et dynamique lors de l'opération de centrifugation.
Un collecteur périphérique 6 est destiné à recevoir le café séparé par filtration de son marc et il est avantageu¬ sement chauffé par un serpentin 7 raccordé au chauffe-eau (non représenté) de l'appareil en thermo-siphon. Cette dispo¬ sition permet aussi une disponibilité immédiate d'eau très chaude à l'électro-vanne 8 commandant l'alimentation en eau chaude destinée â la préparation du café.
Le dispositif comporte également une vis sans fin 23 reliée à un conteneur (non représenté) qui lors de l'impul¬ sion de départ amène une quantité dosée de café qui tombe dans l'entonnoir 24. L'électro-vanne 8 laisse simultanément passer une quantité d'eau chaude suffisante pour entraîner le café moulu à l'intérieur du filtre. Avantageusement, on laisse infuser quelque temps le mélange de café et d'eau et ensuite, suivant la forme d'exé¬ cution de l'invention, on provoque la rotation des deux éléments coniques 1 et 2 constituant l'élément essentiel du dispositif d'extraction-filtration à une vitesse de l'ordre par exemple de 6000 tours/minutes, en vue de la centrifugation. Par la force centrifuge, le café moulu se colle à la jointure des deux cônes dont l'ajustage est réglé de manière à ce qu'en fonctionnement centrifuge, l'ëcartement des lèvres périphériques des cônes soit inférieur à la mouture du café. De ce fait, l'extrait de café traverse avec force la couche
Figure imgf000006_0001
de café moulu et sort par la jointure des cônes. Ce café est recueilli par le collecteur 6 et sort par le tuyau 9.
Pour provoquer l'éjection du résidu après filtration, un moto-réducteur 10 entraîne un ensemble de quatre vis 11 * synchronisées par une courroie crénelée 12. L'action des vis 11 sur des écrous 13 fait descendre l'ensemble constitué par le palier 14 et l'élément de filtration formé par les cônes 1 et 2 au niveau d'une chambre de récupération conique 15 destinée à recevoir le marc. Le moteur 16 d'entraînement du filtre quant à luiteste en place et la rotation du filtre se poursuit grâce à l'accouplement coulissant 17. Lors de son ouverture, le filtre passe de la position représentée à la figure 1 â la position représentée à la figure 2. Arrivé au niveau de la chambre de récupération conique 15 pour le marc, le mécanisme de verrouillage 4 vient appuyer contre l'arbre moteur 18 (voir figure 3) , en séparant ainsi les cônes 1 et 2. La descente du cône 2 étant arrêté tandis que le cône 1 poursuit la descente pendant encore environ 5 mm, par exemple. Par suite de la séparation des cônes 1 et 2, le marc est à son tour expulsé par la force centrifuge et est entraîné vers l'orifice de sortie 19 du cône de récu¬ pération par des racleurs 20 qui sont entraînés par la cour¬ roie 21 et la poulie 22 solidaire de la vis 11. Après un court arrêt en position ouverte, suffisant pour éliminer tout le marc, l'ensemble constitué par le palier 14 et le filtre 1 et 2 revient à sa position initiale (position de la figure 1) en regard du collecteur 6. Avantageusement, une chicane 25 est prévue pour empêcher les projections de marc dans le collecteur 6 destiné au café lors du nettoyage du filtre destiné à en retirer le marc à chaque cycle opératoire. En fonctionnement, aux vitesses de centrifugation in¬ diquées, il convient de prévoir un mécanisme efficace de verrouillage empêchant l'ouverture des deux éléments coniques (1, 2) au cours de la centrifugation. Selon une forme d'exécution particulièrement préférée de l'invention, le dispositif de verrouillage tel qu'il est représenté à la figure 1 est constitué par un ressort de rappel 31 du cône supérieur 2 qui appuie sur l'arrière du manchon 32 solidaire de la tige 33 qui par son autre extré¬ mité est vissée au cône supérieur 2 afin de maintenir les deux cônes 1 et 2 en position de fermeture telle que repré¬ sentée à la figure 1.
La partie filetée de la tige, à son extrémité du côté du cône 2, permet le réglage de l'écartement des cônes 1 et 2. Cet écartement est donné par la compression du ressort 31 résultant de la poussée <àu produit à filtrer pendant la rotation des deux cônes. Un ressort 35 pousse le verrou 36 à l'extrémité du manchon 32. La partie cylindrique 37 du verrou 36 cale 3 billes 38 dans la gorge 39 contre la buse- lure en acier trempé 40 et empêche le coulissement du manchon 32.
Lors de la phase d'ouverture du filtre par écartement des cônes 1 et 2, un effort minimum exercé sur le verrou 36 par l'arbre moteur 18 déverrouille l'ensemble lors de la descente du filtre pour l'éjection du marc. En enfonçant le verrou 36, la partie conique 42 de celui-ci permet aux trois billes 38 de se loger dans le manchon 32 ce qui permet le coulissement de ce manchon 32 dans la buselure 40, la compression du ressort de rappel 31 et de ce fait, l'ouverture du filtre par séparation des cônes 1 et 2. Ce mouvement est fortement aidé par la force centrifuge appliquant le marc avec une force importante à la jointure des cônes 1 et 2.
La rotation du filtre pendant l'éjection du marc est transmise par l'accouplement coulissant 17. Avantageusement, suivant un autre mode d'exécution, l'éjection du marc est réalisée à travers une volute dont la base, depuis le début de la spirale, peut être en pente régulière vers une sortie. De cette manière, l'effet centri¬ fuge de l'air aspiré à travers une roue à aubes entraînée par l'axe d'entraînement des deux cônes, assure une éjection du marc à l'ouverture desdits cônes â travers la volute. En se référant aux figures 6 et 7, on voit que le sys¬ tème de récupération du marc, savoir le collecteur de récupéra¬ tion du marc 15 avec racleurs 20, a été remplacé par une volute 115, dont la base est horizontale. Les palettes 5 à l'intérieur du filtre 1 ont été façon¬ nées comme des aubes, comme représenté aux figures 6 et 7.
Refoulé vers la périphérie après l'ouverture des éléments coniques suivant le principe décrit ci-dessus et utilisant l'effet centrifuge de l'air aspiré à travers la crépine 3 au moyen de la roue à aube,située dans l'élément conique 1 muni par exemple de quatre aubes 5, le marc est soufflé vers la sortie de la volute 119. Ensuite il traverse une buse et est éjecté, par exemple dans un récipient prévu à cet effet, sans souiller le mécanisme d'entraînement. Les éléments coniques peuvent également comporter,à la jointure,une lèvre évitant le refoulement du marc sec de la volute 115 vers le collecteur de liquide 6 disposé au-dessus de celle-ci.
Avantageusement, la volute 115 est de forme torique et présente une section rectangulaire facile à fabriquer par emboutissage. Elle peut cependant également présenter la forme d'une spirale.
Selon la variante des figures 6, 8 et 9 on peut rem¬ placer le motoréducteur entraînant la courroie crénelée et donc aussi les vis (fig.l et 2) , par un mécanisme à cames. Suivant lesdites figures, un palier 14 coulisse dans une buselure 125, la partie supérieure fixe étant supportée par trois colonnes rigides 130. Pour ouvrir le filtre, c'est- à-dire séparer les éléments coniques 1 et 2 l'un de l'autre, le motoréducteur 10 entraîne en rotation la manivelle 126 qui commande la bielle articulée 127 reliée au pivot muni d'un galet 128 solidaire du palier 14. Un demi tour de la manivelle 126 fait descendre l'ensemble pivot-galet dans la rainure de guidage en hélice 129 pratiquée dans la buselure 125 jusqu'au point le plus bas provoquant par ce fait, la descente du palier 14 et des éléments coniques.La séparation
OMPI des éléments coniques 1 et 2 et le verrouillage sont effec¬ tués suivant le même mode de fonctionnement que celui du mode d'exécution des figures 1 et 2.
La révolution complète de la manivelle 126 ramène l'ensemble palier - éléments coniques en position initiale. Pour éviter que le palier 14 ne cale (dans la buselure 125, une deuxième rainure de guidage en hélice et un deuxième galet sont disposés à 180 °, comme le montre également la figure 9. Les rainures de guidage peuvent se terminer en haut et en bas par des parties horizontales qui maintiennent le palier 14 fixe par rapport à l'axe tout en permettant sa rotation lors du mouvement de la bielle 127. Ces extrémités permettent de marquer l'arrêt en position ouverte pour faci- liter l'éjection du marc et assurent le verrouillage en position haute.
Afin de pallier l'inertie du motoréducteur 10, celui- ci peut être muni d'un système de freinage magnétique par exemple. On constate donc que la commande par rainure de guidage et galet 128 a l'effet d'une commande par came.
Il convient de noter que le dispositif décrit peut trouver des applications dans d'autres secteurs que l'extrac- tion-filtration du café. On peut utiliser ce dispositif pour la filtration et la séparation ou même le lavage de toutes matières solides dont la granulométrie doit,bien entendu, être choisie de manière à être retenue à la join¬ ture des plateaux tandis que le liquide extrait s*échappe par cette jointure. Des secteurs donnés à titre indicatif pour une application du dispositif de l'invention sont en particulier l'industrie chimique, l'industrie pharmaceutique et l'industrie alimentaire.
A titre d'illustration des variantes possibles du méca¬ nisme de l'invention, on peut citer par exemple des modifi- cations pour l'éjection de manière à garder le filtre en place,l'arbre montant pour actionner le mécanisme d'éjection. Dans ce cas, le collecteur de la chambre de récupé¬ ration doit s'effacer.
Il est également possible bien entendu d'apporter de nombreuses variantes d'exécution au mécanisme de verrouillage mais il doit être bien entendu qu'un mécanisme suffisamment efficace doit être prévu car,l'effet de .la force entrifuge sur le résidu à séparer tend à écarter les cônes et un verrouillage permettant un mouvement rotatif sera avantageusement prévu .pour un bon fonctionnement du dispositif.
Dans l'exemple qui suit, on a illustré l'invention en se référant à la production semi-automatisée de café. Exemple
Après l'impulsion de départ (interrupteur, bouton- poussoir, etc.), la machine se met en marche et le café est dosé par vis sans fin 23 pour préparer une tasse de café; le dispositif a été calibré pour délivrer 7 g de café qui tombent dans l'entonnoir 24.
En même temps, 1'électro-vanne 8 laisse passer de l'eau chaude qui entraîne le café à l'intérieur du filtre. La température de cette eau est réglée entre 80 et 90°C par des dispositifs thermostatiques classiques. Avantageu¬ sement, deux boutons de réglage sont prévus soit pour prépa¬ rer un "café long" auquel cas, environ 150 ml d'eau sont alimentés, soit pour préparer un café type "expresso" auquel cas, environ 100 ml d'eau sont alimentés. La durée de cette opération est de l'ordre d'environ 3 secondes. On peut également prévoir une commande continue par temporisateur, par exemple, permettant de choisir la quantité d'eau voulue. Ensuite, la vis 23 est arrêté, 1'électro-vanne 8 est fermée et pendant 10 secondes par exemple, on laisse infuser le mélange de café moulu et d'eau. Au bout de ce temps, le filtre, à savoir les plateaux 1 et 2 sont mis en rotation. Par effet centrifuge, le café qui est plus lourd se colle à la jointure des deux cônes 1 et 2. La mouture du café doit
OMPI bien entendu être choisie de manière â. ce qu'uniquement du liquide puisse être expulsé par la force centrifuge par la jointure des deux cônes après avoir traversé la couche de café moulu. Les gouttes de café sont propulsées dans le collecteur 6 et sortent par le tuyau 9 vers la tasse ou le gobelet. L'eau chaude contenue dans le serpentin de réchauffe 7 em¬ pêche un refroidissement du café produit.
La durée de cette opération peut être par exemple de l'ordre de 10 secondes.
L'étape suivante consiste en ce que le filtre descend en regard de la chambre conique 5. Par action sur le méca¬ nisme 4, les deux cônes filtres 1 et 2 se séparent et le marc est ëj.ectëe et amené vers l'orifice de sortie 19 par les racleurs 20, par exemple-
Ensuite, l'ensemble remonte en amenant à nouveau les deux plateaux coniques 1 et 2 en contact (position de ferme¬ ture qui nous ramène au départ du cycle) . Il faut compter environ 6 secondes pour cette dernière étape ce qui donne un total d'environ 30 secondes pour l'ensemble des opérations,

Claims

Revendications.
1. Dispositif d'extraction-filtration dans lequel une matière à extraire est mise en contact avec un liquide d'extraction après quoi, le résidu est séparé du liquide par une filtration-centrifugation, caractérisé en ce que la filtration est réalisée au travers de la jointure d'un volume de révolution creux inférieur (1) et d'un élément d'obturation supérieur (2) , entraînés en rotation de manière qu'une filtration rapide soit effectuée par centrifugation.
2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément creux inférieur est un élément conique
(1) opposé par la grande base à l'élément d'obturation.
3. Dispositif suivant l'une des revendications précé¬ dentes, caractérisé en ce que l'élément d'obturation est un élément conique (2) opposé par la grande base à l'élément de révolution inférieur (1).
4.Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des palettes (5) sont disposées radialement pour diminuer l'inertie du liquide lors du démarrage, tout en permettant une bonne répartition du mélange de matières à traiter contenues dans le filtre.
5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'on provoque la rotation des deux éléments de filtre (1,2) à une vitesse de l'ordre de 6000 tours/minute pour la centrifugation.
6. Dispositif suivant l'une quelconque des revendica¬ tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un mécanisme de verrouillage destiné à empêcher l'ouverture des deux éléments de filtre (1,2) au cours de la centrifugation, mécanisme constitué par un ressort de rappel (31) de l'élément supérieur (2) qui appuie sur l'arrière d'un manchon (32) solidaire d'une tige (33) qui, par son autre extrémité, est vissée à l'élément supérieur (2) afin de maintenir les deux éléments (1 et 2) en position de fermeture, par un ressort (35) qui pousse un verrou (36) à. l'extrémité du manchon (32) , la partie cylindrique (37) du verrou (36) calant trois billes (38) dans une gorge (39) contre une buselure en acier trempé (40) en empêchant le coulissement du manchon (32) , de manière qu'un effort minimum exercé sur le verrou (36) puisse cependant déverrouiller la partie conique (42) du verrou (36) en permettant aux trois billes
(38) de se loger dans ce cas dans le manchon (32) ce qui permet le coulissement de ce manchon (32) dans la buselure
(40) , la compression du ressort de rappel (32) et de ce fait, l'ouverture du filtre par séparation des éléments de filtre (1 et 2) .
7. Dispositif suivant l'une quelconque des revendica¬ tions précédentes, caractérisé en ce que l'éjection des résidus après filtration s'effectue en séparant les deux éléments de filtre (1, 2) et en expulsant le résidu par la force centrifuge.
8. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que des racleurs (20) entraînent ledit résidu vers un orifice de sortie (19) d'une chambre de récupération conique (15) .
9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendica¬ tions 1 à 7 , caractérisé en ce que l'éjection du résidu après filtration est réalisée à travers une volute (115) .
10.Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'une roue à aubes formée par l'élément de filtre(l) muni d'aubes(5) et entraînée par l'axe d'entraînement des deux éléments de filtre assure l'éjection du résidu après filtration à l'ouverture desdits éléments à travers la volute sous l'effet centrifuge de l'air aspiré.
11.Dispositif suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le mouvement de montée ou de descente de la centrifugeuse est commandé par un moto-réducteur (10) entraînant un ensemble de quatre vis (11) synchronisées par une courroie crénelée (12) , l'action des vis (11) sur des écrous (13) faisant descendre ou monter l'ensemble constitué par le palier (14) t l'élément de filtration.
12. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à
10, caractérisé en ce que lemouvement de montée ou de descente de la centrifugeuse est commandé par un moto-réducteur (10) actionnant, par l'intermédiaire d'une manivelle (126), une bielle articulée (127) reliée au pivot muni d'un galet(128) solidaire du palier (14), le galet 128 étant guidé dans au moins une rainure de guidage en hélice (129) pratiquée dans la buselure 125 fixe entourant le palier (14) .
13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé en ce que deux rainures de guidage en hélice (129) sont disposées à 180βC.
14. Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13 à 1' xtraction-filtration du café en produisant un marc contenant peu d'humidité.
--fORE
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