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Perfectionnements à la torréfaction de grains et amandes comestibles.
La présente invention se rapporte à un procédé de torréfaction de grains et amandes comestibles et à l'automatisa- tion de ce procédé. L'invention couvre en outre un appareil pour réaliser cette torréfaction de grains et amandes comestibles, et de ce point de vue elle a particulièrement trait à une machine conçue pour effectuer automatiquement cette torréfaction. On va décrire l'invention dans ses rapports avec la torréfaction du café.
L'invention vise entre autres à effectuer la complète torréfaction d'une charge de café dans le temps le plus court. On y parvient en soumettant le café à traiter à l'action de la cha- leur émanant de multiples sources dont l'une au moins émet des rayons situés dans la zone infra-rouge du spectre.
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Un autre objet de l'invention est de régler la durée de la torréfaction de façon telle qu'on obtienne une charge de café grillé à point. On y parvient en se servant, cornue facteur déterminant du procédé(l'énergie rayonnante réfléchie par une charge de café en traitement.
Un autre objet de l'invention est de réaliser un appa- reil dans lequel on peut automatiquement introduire une charge de café vert dans une chambre de torréfaction lorsque la température y a atteint une valeur prédéterminée et d'où l'on peut retirer automatiquement les grains de café après qu'ils ont atteint un certain degré de torréfaction.
Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispo- sitif pour retirer les grains de café grillé du tambour de torré- faction dès la fin de la période de torréfaction pour empêcher qu'ils soient chauffée de façon prolongée par la chaleur qui subsiste dans la chambre de torréfaction.
L'invention se rapporte également à un torréfacteur dans lequel le fonctionnement de la machine en vue de l'introduc- tion des grains de café est retardé, jusqu'à ce que la températu- re dans le tambour de torréfaction ait atteint une valeur prédé- terminée.
Plus particulièrement, un objet de l'invention consiste à prévoir pour le chauffage de la chambre de torréfaction de multiples sources de chaleur qui sont mises hors d'action lorsque le café a atteint un degré de torréfaction prédéterminé, et à prévoir aussi des moyens pour transférer immédiatement ce café de la chambre de torréfaction dans un tambour de refroidisse- ment où est automatiquement amorcé un brusque abaissement de la température des grains de café chauds.
L'invention sera mieux mise en lumière dans ses buts et détails à mesure que se poursuivra la description, illustrée par les dessins ci-joints, d'une forme d'exécution de l'inven- tion prise comme exemple.
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La fig.l est une vue de face d'une machine à griller le café construite suivant l'invention.
La fig.2 est une élévation en bout par la gauche de la fig.l.
La fig.3 est une élévation par l'arrière de la machine à griller le café.
La fig.4 est une élévation en bout par la droite de la fig.l.
La fig. 5 est une coupe à échelle agrandie de la partie extrême gauche de la machine, faite suivant la ligne 5-5 de la fig.2.
La fig. 6 est une élévation à échelle agrandie montrant le mécanisme d'entraînement des tambours de torréfaction et de refroidissement.
La fig.7 est une élévation par l'arrière du mécanisme d'entraînement.
La fig. 8 est une coupe des tambours de torréfaction et de refroidissement.
La fig. 9 est une coupe à échelle agrandie faite suivant la ligne 9-9 de la fig.8.
La fig.10 est une coupe faite suivant la ligne 10-10 de la fig.8.
La fig.ll est une coupe de la partie extrême du tam- bour, faite suivant la ligne 11-11 de la fig.8.
La fig.12 est une vue perspective de l'un des organes commandant l'admission des grains dans le tambour de torréfac- tion.
La fig.13 est une vue perspective d'une autre partie du mécanisme commandant l'admission du café dans le tambour de torréfaction ainsi que son évacuation de ce tambour.
La fig.15 est une vue à échelle agrandie du mécanisme de renversement de marche de l'appareil.
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La fig.16 est une vue en élévation de face des pièces représentées à la fig.15.
La fig.17 est une coupe horizontale faite suivant la ligne 17-17 de la fig.16.
La fig.18 est une coupe axiale d'une extrémité de l'arbre du tambour de torréfaction.
La fig.19 est une vue de détail du mécanisme d'échappe- ment servant à maintenir provisoirement le mécanisme de commande en position de torréfaction.
La fig.20 est une élévation par l'arrière des places représentées à la fig.19 vues dans la direction de la flèche 20.
La fig.21 est une coupe horizontale de l'ensemble de réchappèrent servant à maintenir provisoirement le mécanisme de commande en position de torréfaction.
La fig.22 est un schéma de montage assurant une action automatique de la machine. Enfin
La fig.23 est un schéma simplifié du mécanisme qui com- mande automatiquement la durée de la torréfaction.
Lorsqu'on grille du café de la façon ordinaire on re- mue les grains de cafédans un tambour tournant durant un laps de temps qui varie de 15 à 50 minutes tout en maintenant au voi- sinage de 215 C la température de l'atmosphère dans laquelle le café est brassée Il n'est pas un expert en matière de café qui ne sache que le café le mieux grillé est celui qu'on obtient en aussi peu de temps qu'il en faut pour que le café soit grillé à fond, mais les procédés de chauffage classiques ne permettent pas d'employer des températures dépassant sensiblement 215 C sans qu'on brûle le café en traitement, et il va sans dire qu'il suffit d'abréger la durée de la torréfaction sans augmenter en proportion la température pour qu'on n'obtienne qu'un café in- suffisamment grillé.
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L'inventeur est parvenu à obtenir un café parfaitement grillé en enfermant une charge de café vert dans une atmosphère chauffée et en soumettant le café au sein de cette atmosphère à l'action pénétrante de rayons infra-rouges.
De façon générale, le présent procédé comporte l'agi- tation d'une charge de café dans une enceinte apte à retenir la chaleur tout en étant perméable aux rayons infra-rouges. En particulier, on met le procédé en oeuvre en agitant une charge de café dans un tambour transparent qui reçoit la majeure partie de la chaleur de torréfaction d'une source thermique située à l'intérieur du tambour. La température dans le tambour est main- tenue dans une zone comprise entre 315 et 537 C. Quelle que soit la température convenable pour la torréfaction, la chaleur est fournie en majeure partie par la source thermique située à l'in- térieur du tambour tournant. Une source secondaire de chaleur et de rayons infra-rouges située à l'extérieur du tambour agitateur projette ses rayons sur les grains de café en traitement dans le tambour.
Il semble que le pénétrant rayon infra-rouge joue le rôle d'un véhicule pour leransport de la chaleur à l'intérieur du'tambour et qu'il permette ainsi que par l'application d'une température élevée pendant un temps réduit on obtienne un café grillé convenablement et à fond.
Les recherches de l'inventeur ont démontré qu'on peut effectuer l'opération de la meilleure manière à une température de 455 à 482 C. Lorsque la température à l'intérieur du tambour de torréfaction est maintenue au voisinage de 482 C le café en traitement dans le tambour se trouve convenablement grillé au bout d'un temps variant de 1'20" ; à 2'10", qui ne saurait se comparer au temps bien plus long qu'exigent les procédés clas- siques.
Dans la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention on a placé 1 livre de café vert dans l'atmosphère préchauffée du tambour agitateur. Avant et pendant la période de torréfaction
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on a réglé à 415 C l'élément chauffant à l'intérieur du tambour et l'on a disposé à l'extérieur de ce dernier quatre lampes à rayons infra-rouges de 250 watts de façon que leurs rayons soient interceptés par le café présent dans le récipient de torréfaction.
La température engendrée par les lampes infra-rouges était de l'ordre de 307 C, ce qui portait à 482 C la température globale à l'intérieur du tambour. On a grillé le café en traitement pen- dant l'20"; au bout de ce temps il avait pris une belle couleur brune et les grains étaient bien gonflés mais avaient perdu moins de poids que du café grillé par les procédés courants. De plus, on a constaté que les grains se trouvaient grillés à coeur et que les huiles essentielles étaient parfaitement développées et retenues dans les grains.
Par le procédé suivant l'invention on peut griller du café à une température de 315 C si l'on porte à 4'30" ou 5' la durée de la période de torréfaction.Par contre, du café sec grillé par ce procédé à une température de 537 C est torréfié à fond en tout juste environ 1 minute.
On a déjà chauffé intéri'eurement les récipients pour la torréfaction du café, et l'on a aussi proposé d'appliquer les rayons infra-rouges à cette torréfaction. Ordinairement, il semblerait qu'on puisse prédire avec une précision raisonnable l'effet de torréfaction résultant de la combinaison de ces deux sources d'énergie. Cependant, il n'en est pas ainsi comme le montrent les exemples suivants pour lesquels les sources de chaleur prévues suivant l'invention ont été employées séparément au maximum de leur puissance pour la torréfpction de 500 g de café, les conditions étant d'ailleurs celles qui vont être indiquées dans l'exemple suivant:
On a placé 1 livre de café dans le récipient de torré- faction après avoir établi son régime de chaleur par l'emploi exclusif de quatre lampes infra-rouges situées à l'extérieur.
Il a fallu pour suivre pendant 28 minutes l'opération de torréfaction
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avant que le café ait pris cette couleur brune qui,jusqu'à un certain point, révèle que le café est grillé. A l'examen on a constaté que le café était "cuit", c'est-à-dire que les grains n'avaient pas gonflé et que les huiles essentielles s'en étaient évaporées.
On a préalablement porté la température du récipient de torréfaction à 415 C au moyen du seul dispositif chauffant in- térieur, et il a fallu agiter le café sous l'action. de la chaleur entretenue pendant 12 minutes avant qu'il ait pris une nuance indiquant qu'il était grillé. L'examen des grains de café gril- lés dans ces conditions a révélé qu'ils étaient brûlés dans leurs couches superficielles et relativement crus à l'intérieur. Les huiles essentielles n'étaient pas développées et elles étaient en grande partie refoulées vers la surface du gaain.
La réussite du procédé de torréfaction suivant l'in- vention est due pour une large part à la découverte de facteurs nouveaux qui déterminent sa durée. L'expert en torréfaction ob- serve la couleur du.grain de café pendant la période de torré- faction pour apprécier l'évolution et le degré de la torréfaction.
On a proposé de régler automatiquement la durée de l'opération d'après la couleur du café. C'est ainsi qu'on a interrompu cette opération sous la commande de dispositifs photoélectriques effec- tuant une comparaison entre la couleur des grains en voie de torréfaction et une couleur de référence ou étalon.
La présente invention est fondée sur cette observation que raremant deux charges de café atteignent la même couleur lorsqu'elles sont grillées à point, ce qui revient à dire que la couleur du grain de café ne saurait être tenue pour un critère certain de son état de torréfaction. La couleur que prend un grain de café lorsqu'il arrive à la torréfaction dépend d'un certain nombre de facteurs qui sont sans rapport avec la durée de l'opération et la température à laquelle elle est conduite.
C'est ainsi que l'âge, la teneur en humidité et la concentration
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de la chaleur à la surface du grain contribuent tous à influencer la nuance de brun que les grains prennent dans les mêmes condi- tions de température et de durée.
On a trouvé que le grain de café subit au cours de sa torréfaction une modification qui affecte son aptitude à r4flé- chir l'énergie et en particulier celle qui revêt la forme de rayons infra-rouges. De plus, on a trouvé que lorsque le grain de café a perdu dans une mesure prédéterminée son aptitude à réfléchir l'énergie il se trouve grillé à point. On a remarqué que le grain de café vert a une aptitude marquée à réfléchir l'énergie rayonnante et notamment les rayons infra-rouges, mais que cette aptitude disparaît progressivement à mesure que l'opé- ration de torréfaction se poursuit.
Quant à savoir si un change- ment se produit dans la structure organique du grain, ou si c'est la carbonisation du grain, ou s'il y a modification de la struc- ture moléculaire, on n'est pas très fixé la-dessus, mais le fait est qu'une charge de café se trouve grilléepoint lorsqu'elle a perdu son aptitude à réfléchir les rayons (infra-rouges) dont la longueur d'onde est comprise entre 8000 et 12.000 Angströms.
Le degré optimum de torréfaction est atteint, suivant l'inven- tion, lorsque le facteur de réflection du grain de café pour les longueurs d'onde de 12.000 Angstroms tombe sensiblement à zéro.
Mettant en oeuvre cette particularité de l'invention, on détecte les rayons visibles et infra-rouges émanant de la charge de café en traitement et on les fait passer à travers un filtre transmettant l'infra-rouge et éliminant sensiblement toute la lumière visible. Les rayons qui traversent le filtre sont envoyés sur une cellule photoélectrique qui est excitée par les rayons infra-rouges et qui est agencée pour mettre un terme à l'opération de torréfaction lorsque les rayons situés dans la bande de 12.000 Angströms cessent d'être réfléchis.
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On aura une idée plus précise de la mise en oeuvre de ce procédé en se référant au dessin schématique de la fig.23, suivant lequel l'installation comprend un tambour 1 fait d'un matériau transparent qui retient la chaleur au dedans tout en laissant passer les rayons infra-rouges et dans lequel les grains de café sont introduits. Le tambour peut être monté en vue de tourner et entraîné d'une manière convenable quelconque (non figu- rée). On peut introduire le café dans le tambour par l'un des bouts de ce dernier.
Dans la mise en oeuvre de l'invention les grains de café sont soumis à la chaleur provenant de différentes sources, l'une desquelles peut comprendre un élément chauffant électrique 2 disposé suivant l'axe du tambour. Cet élément 2 peut être du type classique comprenant un filament muni d'une gaine destinée à empêcher que le fil chauffant s'oxyde et plus généralement à le protéger.
L'autre source de chaleur comprend au moins une source de rayons infra-rouges, et dans le mode de réalisation représenté , deux lampes 3 et 4 à rayons infra-rouges sont disposées de ma- nière à projeter ces rayons dans le tambour à 'travers la paroi périphérique de ce dernier. Les lampes à rayons infra-rouges sont de préférence montées au-dessous du tambour de manière que le café qui en occupe la partie inférieure intercepte ces rayons.
Dans la mise en oeuvre de l'invention les lampes à rayons infra-rouges sont excitées de même que l'élément chauffant 2. De préférence, les lampes à rayons infra-rouges 3 et 4 sont montées en parallèle entre elles ainsi qu'avec l'élément chauf- fant comme le montre le dessin. L'élément chauffant et les lam- pes à rayons infra-rouges peuvent être alimentés par une source électrique 5 à la suite de la fermeture d'un relais 6. La bobine de ce relais est excitée de manière à en fermer les contacts lorsque le bouton poussoir 14 est fermé.
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Le café introduit dans le tambour 1 est ainsi soumis à la chaleur engendrée par l'élément chauffant 2 et également sou- mis à l'irradiation par les rayons infra-rouges émis par les lampes 3 et 4. La torréfaction du café se poursuit jusqu'au point voulu, à la suite de quoi le dispositif de commande suivant l'invention intervient pour mettre un terme à la période de torréfaction.
Cette interruption de l'opération est le résultat d'une diminution des rayons infra-rouges réfléchis par les grains de café. Pour déterminer l'interruption on emploie une cellule photoélectrique 7 qui est enfermée dans un logement opaque con- venable 8 pour qu'il soit soustrait à l'action de la lumière visible. Un tube 9 canalisant les rayons infra-rouges part d'un point voisin de la périphérie du tambour 1 et aboutit dans le logement 8.
De la sorte, les rayons infra-rouges réfléchis par les grains de café vert sont amenés par ce tube 9 dans le loge- ment où ils tombent sur la cellule photoélectrique 7. Un disposi- tif de filtrage perméable aux rayons infra-rouges, indiqué en 10, est interposé entre la cellule photoélectrique et l'extrémité inférieure du tube canaliseur de lumière 9 de manière à éliminer tous les rayons de lumière visible. La cellule 7 ne réagit donc qu'aux rayons infra-rouges réfléchis.
Lorsque les rayons infra-rouges réfléchis par les grains de café incomplètement grillés présents dans le tambour 1 tom- bent sur la cellule photoélectrique 7 la bobine 11 du relais est excitée de manière à fermer les contacts 12 et ainsi à maintenir le relais 6 fermé. Lorsque les rayons infra-rouges réfléchis par -les grains de café tombent au-dessous d'une valeur prédéterminée dont on a constaté qu'elle est située entre 8000 et 12.000 Angströms, la cellule 7 cesse d'être excitée et la bobine 11 du relais cesse elle aussi d'être excitée. Lorsque les contacts 12 s'ouvrent la''bobine de relais 13 cesse de même d'être excitée et interrompt l'alimentation électrique de l'élément chauffant S et
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des lampes à rayons infra-rouges 3 et 4.
Ainsi donc, ce dispositif de commande réagit à la carence de rayons infra-rouges réfléchis par les grains de café, et par conséquent la période de torré- faction est interrompue lorsque le facteur dé réflexion de rayons infra-rouges par les grains de café a été réduit jusqu'au point indiqué.
La machine représentée ici constitue un appareil ramassé destiné à griller de petites quantités de grains de café dans un laps de temps relativement court de manière à supprimer la pos- sibilité d'un chauffage prolongé du café et par conséquent le risque d'en chasser de précieux éléments volatils. En conséquence, l'appareil est destiné à griller les grains de façon relative- ment rapide, si bien qu'on peut l'employer dans une boutique pour griller du café vert en un petit nombre de minutes et li- vrer ainsi au client un café de torréfaction récente.
L'une des particularités nouvelles et avantageuses de l'invention réside en ce qu'avant d'introduire le café dans le tambour de torréfaction on porte ce dernier à une certaine tempé- rature, et cette particularité contribue à abréger la durée de l'opération et à supprimer ainsi le risque d'un chauffage prolongé des grains de café à une température peu élevée. On parvient à ce résultat en fournissant d'abord de la chaleur au tambour de tor- réfaction et en n'introduisant dans ce dernier une charge de café que lorsqu'une température prédéterminée a été atteinte dans son enceinte.
Un appareil pour la mise en oeuvre de l'invention com- prend une trémie située au sommet de l'appareil et pourvue de deux ouvertures de sortie permettant au café de pénétrer dans le tambour par les deux bouts de ce dernier lorsque la température y a atteint le degré voulu. Les grains de café se déversent dans les deux extrémités du tambour et sont brassés à l'intérieur de ce tambour par un mécanisme agitateur mis en mouvement par un dispositif thermostatique qui intervient lorsque la température
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à l'intérieur du tambour de torréfaction a atteint un degré convenable.
Une autre particularité de l'invention se rapporte au chauffage du compartiment de torréfaction, et le dispositif de chauffage comprend un élément chauffant onté à l'intérieur du tambour et fournissant de la chaleur le long de l'axe de ce dernier. Le chauffage du tambour est complété au moyen de rayons infra-rouges émis par de multiples lampes ad hoc qui projettent dans le tambour de torréfaction des rayons de longueur d'onde correspondante. En conséquence, le tambour de torréfaction est fait d'une matière transparente à travers laquelle les rayons infra-rouges sont projetés sur les grains de café.
Le café que renferme le tambour de torréfaction est ainsi alimenté en chaleur par l'élément chauffant et par les lampes à rayons infra.-rouges, ces derniers pénétrant dans les grains de café pour en chauffer la structure moléculaire interne. Ce double dispositif de chauf- fage abrège la durée de la torréfaction et contribue à uniformiser la torréfaction du café. Grillés dans une atmosphère de chaleur fournie par conduction et convection et par le rayonnement de lumière infra-rouge, les grains de café ont une grosseur et une couleur plus uniformes et se fragmentent en particules bien plus égales.
En conséquence de ce qui précède, le chauffage des grains de café est interrompu aussitôt qu'ils sont parvenus à l'état de torréfaction désiré,si bien qu'ils ne sont ensuite soumis à aucun chauffage prolongé. Dès que la période de torré- faction. est terminée le mouvement du mécanisme de brassage est inversé afin d'évacuer par les deux bouts du tambour de torré- faction les grains de café grillé qui sont transférés de là dans un tambour de refroidissement. Cette phase de refroidissement fait immédiatement suite à l'opération de torréfaction, de sorte que la température du café est abaissée au-dessous de celle à laquelle il pourrait se produire une perte quelconaue
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d'éléments volatils.
Après refroidissement le café est déversé dans une trémie qui fait partie d'un mécanisme distributeur.
Pendant le chauffage et le refroidissement des grains de café les vapeurs et gaz qui se dégagent au cours de la torréfac- tion sont évacués du tambour de torréfaction au moyen d'un aspirateur qu'on va décrire par la suite, et cette ventilation du café se poursuit au cours de l'opération de refroidissement.
L'ensemble du cycle de fonctionnement de la machine, comprenant l'amorçage de la torréfaction, l'interruption de celle-ci, le refroidissement du café, s'accomplit de façon automatique et, après que le café s'est déversé du tambour de refroidissement, le mécanisme de commande revient dans une position neutre, si bien que la machine est alors prête pour accomplir un nouveau cycle comprenant la torréfaction et le refroidissement d'une autre charge de grains de café.
En se référant aux dessins on voit en 19 le socle de l'appareil torréfacteur. Cet appareil torréfacteur et refroidis- seur est disposé et monté au-dessus du socle 19 tandis que la chambre de filtrage est disposée au-dessous du socle 19 et dési- gnée dans son ensemble par le numéro 21. Cette chambre de filtrage est destinée à éliminer les gaz et constituants volatils pendant le grillage et le refroidissement du café, et comme l'appareil de filtrage ne fait pas partie de la présente invention, on s'abstiendra de le décrire en détail. Le mécanisme pour la torré- faction et le refroidissement des grains de café est monté sur le socle 19 au moyen de deux montants 22 et 24 qui s'élèvent à par- tir du socle 19 et se terminent au voisinage du tambour de torré- faction.
Ce tambour est représenté en 26 sur les dessins, et il est fa.it d'une matière transparente afin d'une part qu'on puisse surveiller la marche de l'opération à travers le cyclindre transparent et d'autre part permettre aux rayons infra-rouges émis par les lampes à ce destinées de traverser le cyclindre transpa- rent et d'irradier le café y content. Le tambour 26 est surmonté
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d'un couvercle transparent hémi-cylindrique 25. Ce couvercle repo- se par des supports 23 sur les montants 22 et 24. Le tambour de torréfaction 26 est monté en vue de tourner dans lesdits montants 22 et 24.
On voit en 28 une trémie destinée à contenir une cer- taine quantité de café vert; elle est supportée par des pièces 29 formant entonnoir sur le dessus des montants 22 et 24.La tré- mie 28 a des parois latérales transparentes, ce qui permet d'aper- cevoir le café qu'elle contient; sa forme est telle que le café peut s'en écouler par deux ouvertures dans les organes en entonnoir 29 et pénétrer ainsi dans le tambour de torréfaction 26 par les deux bouts de ce dernier. C'est pour cela qu'on a donné au plan- cher de la trémie 28 la forme d'un dos d'âne 32 afin que les grains de café descendent le long des surfaces 34 et 36. Les organes en entonnoir 29 dirigent le café vers des points voisins des extrémités du tambour 26.
A l'intérieur du tambour de torréfaction 26 est dispo- sé un vécanisme agitateur constitué par de multiples aubes 38.
Celles-ci sont fixées obliquement de manière à déplacer le café axialement vers le centre du tambour lorsque le mécanisme agita- teur se meut dans la direction de torréfaction. Les aubes ou palettes 38 sont montées sur de multiples barres 39 orientées axia- lement et visibles sur les figs.8 et 9. Ces barres 39 sont excen- trées relativement à l'axe du tambour de façon que les aubes ou palettes 38 se trouvent au voisinage de la paroi transparente du tambour. Les aubes ou palettes 38 peuvent être fixées sur les bar- res 39 d'une façon quelconque, par exemple,par soudure autogène.
Le tambour de torréfaction comprend un élément chauffant disposé dans l'axe dudit tambour et qui, dans le mode d'exécution représenté, est constitué par une résistance 41. Cette résistance 41 peut être du type à gaine connu pour ne pas que le fil qui le constitue puisse s'oxyder, et il est logé dans un arbre creux 42 sur lequel le tambour est monté en vue de tourner. Cetarbre creux 42 est monté dans des paliers à roulement convenables 43 qui scontportés
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dans les montants 22 et 24. Le courant arrive à l'élément chauf- fant 41 par des bagues collectrices 44 et 46. La bague 44 est reliée par une barre ou tout autre conducteur convenable 47 à l'une des extrémités de l'élément chauffant 41.
L'autre extrémité de l'élément chauffant est reliée à la bague collectrice 46 par un conducteur représenté schématiquement en 48. Un balai 49 frotte sur la bague collectrice 44 tandis qu'un autre balai 51 frotte sur la bague collectrice 46, ce qui permet d'amener le courant à l'élément chauffant 41 aussi bien lorsque les mécanismes d'agitation et de brassage sont au repos que lorsqu'ils tournent.
Les balais 49 et 51 sont articulés sur une pièce en forme de pla- que 50 faite d'un matériau isolant. La plaque 50 est supportée par un montant creux 52 comme on le voit aux figs.2 et 6. Les supports des balais sont élastiquement sollicités en direction des bagues collectrices par des ressorts 53 et 54. Les bagues collectrices 44 et 46 sont isolées l'une de l'autre par un man- chon 56 fait d'une matière isolante convenable ainsi que le montre la fig.8.
L'appareil de torréfaction comprend un dispositif pour empêcher les grains de café d'entrer en contact avec la périphé- rie de l'arbre creux 42, et ce dispositif peut prendre la forme d'un cylindre de toile métallique 57 qui entoure ledit arbre 42 à distance comme on le voit en particulier sur la fig.8. Ce cylindre d'espacement peut être fixé aux parois extrêmes du tam- bour, à un épaulement de ce dernier comme on le voit en 58. Ce cylindre d'espacement peut être soudé aux épaulement saillants 58.
L'une des particularités de l'invention a trait au chauf- fage préalable du tambour de torréfaction 26 à une température suffisante pour la torréfaction avant que le café y soit introduit.
Le but de ce chauffage préalable de la chambre de torréfaction est d'éviter que les grains de café aient à subir un chauffage prolon- gé à basse température lorsque la torréfaction s'effectue par charges successives. Autrement dit, la chambre de torréfaction est
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préalablement portée à la température voulue afin qu'il n'y ait pas chauffage des grains à basse température susceptible de des- sécher le café ou de nuire d'autre manière à son traitement avant que commence réellement sa torréfaction. Dans un mode de réalisa- tion de l'invention l'intérieur du tambour de torréfaction 26 est préalablement porté à. une température d'environ 482 C avant que les grains de café y soient introduits.
C'est ainsi que 1''élément chauffant 41 est mis en circuit avant l'admission du café dans la chambre de torréfaction; et que l'invention prévoit des moyens de chauffage supplémentaires.Ces moyens consistent en des rayons infra- rouges qu'on projette dans la chambre de torréfaction. Dans le mode de réalisation représenté on emploie quatre sources de rayons infra- rouges constituées par quatre lampes destinées à une telle émission.
Deux de ces lampes, visibles en 61 et 62,sont montées devant la machine sur des supports 63 et 64. Ces supports sont fixés res- pectivement aux montants 22 et 24. Les deux autres lampes 66 et 67 sont situées sur le derrière de la machine comme on le voit sur la fig.3. Ces lampes 66 et 67 sont elles aussi montées dans des douilles ordinaires et fixées aux montants 22 et 24 par des supports 68 et 69. En service, avant qu'on introduise les grains de café dans le tambour de torréfaction, on met en circuit l'élé- ment chauffant 41 et les quatre lampes à rayons infra-rouges, éta- blissant ainsi le régime de chaleur de la chambre de torréfaction.
Une particularité de l'appareil est qu'il comprend un dispositif thermostatique pour commander l'introduction du café vert dans le tambour de torréfaction 26 lorsque ce dernier a atteint la température voulue. Ce dispositif comprend un thermos- tat monté à l'intérieur du tambour de torréfaction 26 de façon qu'il réagisse à la température qui y règne. Il est constitué par une barre métallique 71 montée à l'extérieur du canon 42 et à l'intérieur de l'espace annulaire compris entre ce dernier et le cylindre d'espacement 57. Cette barre métallique 71 est solide- ment fixée en 72 sur ledit canon 42. Le coefficient de dilatation
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de la barre 71 est tel que sous l'action de la chaleur elle se dilate davantage que l'arbre 42.
Cette barre 71 porte, comme on le voit sur la fig.18, un ergot 73 qui traverse une ouverture relativement large 74 pratiquée dans l'arbre 42. Cet ergot 73 peut être fixé sur la barre 71 par soudure autogène ou autrement.
Un bras relativement rigide 76 est monté sur l'ergot 73 à l'inté- rieur de l'arbre 42 et il se prolonge jusqu'en un point voisin d'un interrupteur 77. Cet interrupteur est normalement ouvert et est monté sur un support 78 fait d'une matière isolante. La pla- que de support 78 est fixée à un manchon 79 par plusieurs vis 81.
L'interrupteur 77 est normalement sollicité vers sa position ou- verte par l'élasticité propre de la lame qui porte le contact mobile 75. Il se ferme à la suite de la dilatation de la barre 71 qui déplace le bras 76 vers la droite considérant la fig.18.
Le bras 76 porte une languette 82 faite d'une matière isolante convenable et destinée à porter sur la lame mobile de l'interrup- teur 77 et à en appliquer le contact mobile sur le contact fixe 83. La languette 82 agit à la façon d'un coin et frotte contre la surface intérieure du manchon 79 tandis qu'elle se déplace vers la droite de la fig.18 pour produire la fermeture des con- tacts de l'interrupteur. On peut régler la température à la- quelle cette fermeture se produit en modifiant la position du manchon à l'intérieur de l'arbre 42. Cest à cet effet qu'un sup- port fixe 84 est monté sur un prolongement 86 de l'arbre 42. Une tige filetée 87 montée dans le support 84 se visse dans un talon que porte le manchon 79. Le contact fixe 83 est relié à une bague collectrice 88 au moyen d'un conducteur visible en 89.
Cette bague collectrice 88 est susceptible de tourner dans le prolongement tubulaire 86 dont elle est isolée comme on le voit sur la fig.18.
Un balai 91 porte contre la bague collectrice 88 et est monté sur un support isolé 92 qui a son tour est supporté par le montant 24.
Quant au contact mobile de l'interrupteur 77, il est relié au con- ducteur 47 et par conséquent susceptible d'être relié à l'un des pôles d'une source électrique ainsi qu'on le voit sur la fig.22.
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La fermeture de l'interrupteur 77 met en route un moteur qui actionne le mécanisme agitateur. Ce dernier ainsi oue le tam- bour de torréfaction sont animés pendant la période de torréfac- tion d'un mouvement rotatif dans la direction de la flèche visible en 93 sur les figs. 2 et 6 et ce mouvement rotatif du tambour peut s'effectuer d'une manière convenable quelconque. Dans le cas du mode d'exécution représenté un moteur électrique 94 est monté sur le socle 19 de l'appareil et du courant lui est amené pour le mettre en action lorsque la température à l'intérieur du tambour de torréfaction atteint une valeur prédéterminée. Le moteur 94 entraine une poulie 96 au moyen d'une courroie 97.
Cette poulie 96 est calée sur un arbre 98 qui se prolonge par un train d'engrenages visible en 99. Ce train d'engrenages comprend deux pignons d'angle 101 et 102 montés sur un arbre 103 comme on le voit sur la fig.22. Ces pignons d'angle 101 et 102 sont mon- tés fous sur l'arbre 103 mais sont empêchés de coulisser sur lui.
L'arbre 103 fait saillie hors de la boîte de renvoi 99 et porte une roue dentée 104. L'arbre 98 qui pénètre dans la boite de ren- voi à partir de la poulie 96 entraîne un pignon d'angle 105 qui, ainsi que le montre la fig.22, engrène avec les deux pignons d'angle 101 et 102.
Le dispositif pour transmettre le mouvement de rotation de la roue dentée 104 au mécanisme agitateur et au tambour de torréfaction comprend une chaîne 106 brayée autour de la roue dentée 104 et une roue dentée 107 calée sur l'arbre 42 comme on le voit sur la fig.8. Cette chaîne 106 passe également autour d'une troisième roue dentée 108 à l'effet d'entraîner le tambour de refroidissement ainsi qu'il sera dit par la suite. A la pre- mière mise en route du moteur 94 au commencement du cycle opéra- toire la chaîne 106 se déplace dans le sens indiqué par la flèche 93 et de ce fait le mécanisme agitateur et le tambour de torréfaction sont entraînés dans la direction voulue pour oue les grains de dafé pénètrent dans le tambour par les deux bouts de ce
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dernier.
Le café est admis dans le tambour 26 après qu'on a démarré le moteur 94 de manière qu'il fasse tourner le tambour dans le sens de la flèche 93. Les parois de bout 110 et 111 du tambour de torréfaction sont pourvues de multiples ouvertures 112, ces ouvertures, comme on le voit aux figs.9 et 10, sont munies d'aubes 113 qui sont ouvertes aux extrémités 115. Le tambour de torréfaction comporte à ses extrémités des dispositifs permettant au café présent dans les organes en entonnoir 29 de passer dans le tambour par les ouvertures 112. Ces dispositifs comprennent un organe d'éclusage tournant 114 dont la fig.12 montre un exem- plaire. Cet organe d'éclusage s'ajuste sur l'arbre 42 et le man- chon de support 116 à frottement assez dur pour qu'il participe au mouvement de rotation de l'arbre 42.
Il s'ensuit que cet organe d'éclusage 114 tourne en même temps que l'arbre et le manchon de support 116 lorsque le moteur fait pour la première fois tourner celui-ci avec celui-là. L'organe d'éclusage 114 porte des ergots 117 et 123. Il présente également une échancrure 119 susceptible de coincider avec une ouverture 121 pratiquée dans un organe fixe' 122. L'organe fixe 122 porte lui-même un ergot 118. Le café pré- sent dans les organes en entonnoir 29 est alors libre de pénétrer dans le tambour par les ouvertures 112. Le mécanisme agitateur constitué par les aubes 38 tourne alors dans une direction telle que le café est refoulé vers le centre du tambour à partir de chaque paroi de bout 110 et 111.
Lorsque les opérations de torréfaction et de refroidis- sement sont terminées la machine s'arrête d'elle-même en position dite neutre et la barre 127 est alors dans une position neutre.
Ladite barre 127 est montée en vue de coulisser verticalement dans deux supports 128 et 129. Ces supports sont fixés au mon- tant creux 52. Un ressort 131 sollicite la barre 127 vers sa position haute. Ce ressort est fixé d'une part au support 129 et à son extrémité inférieure à la barre 127 par l'intermédiaire
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d'un dispositif à collier de serrage 132. La barre 127 se trouve ainsi sollicitée vers sa position haute.
La barre 127 est maintenue en position neutre par un chien 134 qui retient un bras de levier 135 comme le montrent les figs. 6 et 19 lorsque la machine est dans sa position neutre.Ce bras de levier 135 s'articule en 137 à un support 136 fixé au montant creux 52 ainsi qu'on le voit en particulier sur 1a fig.S.
Le levier 135 empêche également la barre 127 de tourner autour de son axe longitudinal. Lorsque le levier 135 se trouve dans la position représentée à la fig.19 il se trouve engagé sous le chien 134 et empêche la barre 127 de se déplacer vers le haut. Le levier 135 est libéré électromagnétiquement par la bobine 138, Cette bobine 138 comprend une armature 139 qui se déplace vers la droite de la fig.2 lorsque la bobine 138 est excitée. Ce mouve- ment de l'armature 139 fait pivoter un levier 141 autour de son axe 142. Le levier 141 porte un ergot 143 qui touche l'extrémité du levier 135 comme on le voit sur la fig.19.
La lame 144 qui supporte le chien 134 est assez élastique, grâce à sa partie amincie 140, pour qu'à la suite du contact entre l'ergot 143 et l'extrémité du levier 135 l'extrémité supérieure de l'arbre 144 se déplace vers la gauche de la fig.6 et que le chien 134 libère le levier 135. La bobine 138 est excitée à la suite de la mise en marche de la machine, de sorte que la barre 127 est libre de se déplacer vers le haut sous l'action de l'énergie accumulée dans le ressort 131. Il est à remarquer que le moteur n'a pas encore été mis en circuit et que par conséquent les pièces tournantes de la machine sont au repos. Ce mouvement ascendant de la barre 127 prépare la machine pour le commencement de l'opération de torré- faction.
La barre 127 porte un bras 146 qui est normalement rabattu vers la gauche de la fig.6 par un ressort 147. Ce bras 146 est articulé sur ladite barre 127. Le ressort 147 est fixé d'une part au bras 146 et d'autre part à un support 148 solidaire
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de la barre mobile 127. Lorsque la barre 127 remonte l'extrémité supérieure du bras 146 est rabattue vers la droite de la fig.6 par suite de sa rencontre avec une came fixe 149. Cette came est fixée sur une partie du montant 22 comme on le voit aux figs.6 et 7.
La roue dentée 108 porte un ergot 151 dirigé axialement et destiné à coopérer avec l'extrémité supérieure en forme de cro- chet du bras 146 lorsque cette roue dentée 108 tourne à contre- sens des aiguilles d'une montre ou direction de torréfaction en considérant la fig.6. Il est à remarquer cependant que la roue dentée ne tourne pas encore parce que la chambre de torréfaction est chauffée pendant un certain temps avant que le moteur 94 soit mis en action.
L'extrémité inférieure de la barre 127 est reliée à un arbre 152 au moyen d'un levier 153 comme on le voit en particu- lier* sur la fig. 6. Cet arbre 152 est monté dans un palier que porte le montant 22 et il est orienté dans le sens longitudinal de la machine comme on le voit aux figs. 3 et 5. Le bras de levier 153 est fixé à l'arbre 152 de manière à le faire tourner à la suite du mouvement longitudinal de la barre 127. A l'arbre 152 est fixé un bras de manivelle 153 comme on le voit aux figs. 5 et 7.
Une bielle 154 s'articule sur l'extrémité inférieure du bras 153 et cette bielle se termine au voisinage de l'avant de la machine.
L'extrémité libre de la bielle 154 traverse une ouverture prévue dans une barre 156 comme on le voit en particulier sur les figs.
1 et 21. Un ressort 157 est interposé entre la barre 156 et l'extrémité libre de la bielle 154. Une lame élastique 158 est fixée sur le montant 22 et s'étend vers l'avant de la machine pour se terminer au voisinage de l'extrémité libre de la barre 156.
Cette lame 158 est destinée à constituer un chien pour la barre 156 et elle est normalement sollicitée vers la position repré- sentée à la fig.21 de manière à porter sur la barre 156 et à maintenir la bielle 154 dans la position représentée sur cette figure. Une bobine 161 est montée sur le socle de la machine et n
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est maintenue en position par un support convenable 162. Cette bobine est munie d'une armature 163 relire à la lame 158. De ce fait, lorsque la barre 127 est abaissée par l'ergot 151 coopérant avec le bras 146, la bielle 154 se déplace vers la droite de la fig.21 et la bobine 161, qui n'est alors pas excitée, permet à la lame élastique 158 de porter sur l'extrémité 166 de la barre 156 et de maintenir ainsi la barre 127 en position abaissée.
En se déplaçant vers le bas en même temps que la barre 127 le bras 146 s'échappe de la came 149 et permet à l'ergot 151 de poursui- vre sa rotation avec la roue dentée 108, si bien que pendant l'opération de torréfaction et la majeure partie de l'opération de refroidissement la barre 127 est maintenue dans sa position normale par le dispositif d'enclenchement représenté à la fig.21.
A l'arbre 152 est également fixé un bras de levier 167 comme on le voit sur la fig.6. Ce bras de levier est calé sensi- blement à 180 du bras de levier 153, et une biellette 168 s'arti- cule à ce bras de levier 167. Cette biellette 168 se dirige vers le haut le long du montant creux 52 et est reliée à son extrémité supérieure à un levier 169 commandant les portes du tambour de refroidissement. Ce levier de commande 169 est rigidement fixé à un arbre 171 qui traverse le montant creux 52. L'extrémité supé- rieure du levier de commande 169 présente une saillie 172 desti- née à coopérer avec une bielle pour l'actionnement des portes du tambour de refroidissement.
L'arbre 171 porte plusieurs leviers destinés à comman- der la direction de rotation de la roue dentée motrice 104. L'un de ces leviers, 173, est rigidement fixé sur l'arbre 171 au moyen d'un collier à vis de serrage 174. De ce fait, ce levier 173 participe à la rotation de l'arbre 71. Ce levier 176 porte un talon 177 faisant latéralement saillie et qui se trouve sur le passage du levier 173 comme on le voit sur la fig.15. Le levier 173 porte également un bras 178 venu de fabrication comme on le voit à la fig.16. A un appendice verticalement saillant du bras
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178 est fixé un ressort 179 relativement puissant dont l'autre extrémité s'accroche de façon réglable au levier 176 du fait que ce dernier est percé de plusieurs trous comme on le voit sur la fig.16.
Un cliquet 181 s'articule en 182 sur le montant 22.
L'extrémité libre de ce cliquet 181 est sollicitée vers le bas par un ressort 183. Ce ressort est fixé à son extrémité inférieure à un support 184. Le cliquet 181 présente une encoche 186 de for- me sensiblement rectangulaire et située à quelque distance d'une autre encoche 187 de forme analogue.
Un levier 188 s'articule en 189 sur le montant creux 52.
Ce levier 188 porte une oreille 191 disposée latéralement comme on le voit en particulier sur les figs. 15 et 16. Une tringle de changement de marche 192 est fixée de façon réglable à cette oreille 191, traverse une ouverture du montant 22 et s'articule à son autre extrémité sur un levier 193. Le levier 193 pivote en 194. L'extrémité inférieure du levier 193 est reliée à l'arbre 103 par un accouplement convenable 196. Cet accouplement permet à l'arbre 103 de tourner mais ne peut se déplacer longitudinale- ment sur lui. L'extrémité supérieure du levier 193 est sollici- tée vers la gauche de la fig.5 par un ressort 197 relativement peu puissant interposé entre le montant 22 et l'oreille 191.
L'extrémité inférieure du levier 188 porte un ergot 198 qui normalement porte sur la tranche inférieure du cliquet 181 entre les encoches 186 et 187. Le levier 176 porte lui aussi un ergot 199 dirigé latéralement et qui se trouve sur le chemin du levier 188. Une bobine 201 est montée sur le montant creux 52 et est maintenue en position par un support convenable 202. Une armature 203 est montée en vue de coulisser dans la bobine 201 et elle est reliée par une biellette 204 à l'extrémité libre du cliquet 181. Il s'ensuit que l'excitation de la bobine 201 attire l'armature 203 et soulève le cliquet 181 contrairement à l'action du ressort 183.
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L'appareil comprend un tambour de refroidissement 206 qui est monté sur un arbre creux 207. Cet arbre 207 est monté dans des paliers convenables dans les montants verticaux 22 et 24. Sur cet arbre est calée la roue dentée 108 dont il a déjà été question.. Les parois extrêmes du tambour de refroidissement sont munies d'ouvertures 208 et 209 par lesquelles le café peut entrer dans le tambour. Le montant 24 est muni d'un élément d'en- veloppe 211 de manière à former un couloir descendant à partir de l'extrémité du tambour de torréfaction et par lequel le café se rend dans l'une des extrémités du tambour de refroidissement.
L'autre montant 22 est de même muni d'un élément d'enveloppe 212 destiné à guider le café depuis cette autre extrémité du tambour de torréfaction jusqu'au voisinage du tambour de refroidissement.
Le tambour de refroidissement 206 est muni de multiples ouvertures dans sa périphérie comme on le voit en partie dans la fig.8; ces ouvertures ont pour objet de permettre à l'air de traverser le tambour au cours de l'opération de refroidissement rapide. Le cafégrillé est introduit dans le tambour de refroi- dissement par les ouvertures 208 et 209 et, pendant qu'il est refroidi, le tambour est animé d'un mouvement de rotation par la roue dentée 108 qui à son tour est entraînée par la chaîne 106.
Le café se déverse du tambour de refroidissement par un certain nombre de portes à charnière 214. Ces portes sont plus particu- lièrement visibles sur la fig.9 et s'ouvrent vers le dedans sous l'action d'un ressort 216 monté à l'intérieur de l'arbre 207. Ce ressort fait basculer un certain nombre de bras 217 et les amène dans le. position angulaire représentée à la. fig.9 pour ouvrir les portes 214. Le tambour de refroidissement tourne dans la direction de la flèche 218 pendant l'opération de refroidissement, ce qui permet au café de se déverser dans une trémie indiquée en 219.
Les portes sont maintenues en position fermée par une barre 221 qui traverse l'arbre et le moyeu de la roue dentée 108 et qui se termine en un point où elle peut subir l'action de
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l'extrémité 172 du levier 169. Lorsque cette barre 221 est dépla- cée contrairement à l'action du ressort 216 les bras 217 sont amenés dans la position représentée à la fig.8 et les portes 214 sont ainsi fermées.
Comme on le voit sur la fig.9, une plaque 226 est dis- posée au-dessous du tambour de refroidissement à l'effet de guider vers la trémie 219 le café qui se déverse du tambour de refroidis- sement. Cette plaque est montée à bascule sur un arbre 227 et elle est lestée de façon que normalement elle occupe la position représentée sur la fig.9. Toutefois, pendant les opérations de torréfaction et de refroidissement, il faut que cette plaque soit amenée dans la position indiquée en trait mixte sur cette même figure de manière à fermer cet orifice de sortie au-dessous du tambour de refroidissement et empêcher l'air qui circule dans les conduits dont il sera question par la suite de s'échapper par cet orifice de décharge.
On amené la plaque dans sa position fermée au moyen d'un bras de levier 231 fixé à l'extrémité de l'arbre 227 et représenté à la fig.17. Ce bras de levier vient prendre la position de fermeture de l'orifice d'évacuation lorsqu'on porte le bras 178 dans sa position basse.
L'appareil de torréfaction comprend un ventilateur 230 muni d'un orifice d'admission 232. Ce ventilateur refoule dans un collecteur 233 par une conduite 234 comme on le voit sur la fig.3. Ce collecteur 233 longe le tambour de refroidissement et l'air comprimé s'en déverse par les orifices 236 comme on le voit sur la fig.9. La machine comprend également un ventilateur d'évacuation 237 plus particulièrement visible sur la fig.4. Les ventilateurs 230 et 237 sont actionnés au moyen d'un arbre 238 qui entraîne les rotors desdits ventilateurs. Le moteur 94 com- prend une poulie 239 autour de laquelle est brayée une courroie 241 qui passe autour d'une poulie 242 calée sur l'arbre 238. Il s'ensuit que le moteur 94 entraîne les rotors des deux ventila- teurs.
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Le ventilateur d'aspiration 237 débite dans la chambre de filtrage 21 par un tuyau ou conduit 243. Le côté aspiration du ventilateur 237 est relié à un conduit 244 qui court le long du tambour de refroidissement 206 sur le devant de la machine.Le conduit d'aspiration 244 communique avec l'enveloppe 246 qui entoure le tambour de refroidissement. Cette enveloppe, comme on le voit sur la fig.8, présente au voisinage de ses extraites des ouvertures 247. Ces ouvertures 247 permettent 1a communica- tion avec l'intérieur des enveloppes 211 et 212 par les ouvertures à persiennes 248. Celles-ci sont recouvertes par des éléments d'enveloppe 250.
Pendant la période de torréfaction la conduite 234 est fermée afin d'éviter un refoulement d'air à travers le collecteur 233. En conséquence, cette conduite 234 est munie d'une vanne actionnée au moyen d'un levier 251. Ce levier est relié par une biellette 252 à un organe 253 qui enserre avec un léger frotte- ment l'extrémité de l'arbre 207 du tambour de refroidissement comme on le voit sur la. fig.4. Ainsilorsque cet arbre 207 tourne dans un certain sens pendant l'opération de torréfaction, le collier à friction 253 tourne avec lui et amène le levier 251 actionnant la vanne dans la. position correspondant à la fermeture de la conduite 234.
Lorsque l'arbre 207 tourne en sens inverse et pendant l'opération de refroidissement le collier à frotte- ment 253 tourne avec lui de manière à amener le levier 251 dans la position correspondant à l'ouverture de la conduite 234 et à permettre un refoulement d'air par le collecteur 233 à travers le tambour de refroidissement. Ce courant d'air est favorisé dans son mouvement à travers le tambour de refroidissement par la dépression créée dans le conduit 244.
Les rayons infra-rouges émis par les lampes à cet effet servent à compléter le traitement des grains de café pendant la période de torréfaction, et les rayons infra.-rouges réfléchis par les grains de café sont utilisés pour commander l'interruption de
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l'opération de torréfactiôn. Pour recevoir les rayons infra-rouges réfléchis par les grains de café présenta dans le tambour de torréfaction 26 on emploie un récepteur photoélectrique 254(fig.22).
Ces rayons réfléchis sont amenés à la cellule phtoélectrique par un barreau de verre pyrex 256 couvert d'un enduit noir opaque convenable. La surface périphérique du barrea.u de verre est polie de manière à transmettre ou guider les rayons réfléchis vers la cellule photoélectrique. Le barreau 256 peut être monté sur l'en- veloppe 246 au moyen d'un dispositif de support à collier 257 comme on l'a représenté à la fig.5.
Lorsque l'arbre 103 tourne à l'envers et pendant l'opé- ration de refroidissement la roue dentée 104 entraîne un mécanis- me servant à régler la durée de l'opération de refroidissement rapide. Ainsi,lorsque.¯l'arbre 103 est poussé vers la gauche de la fig.22 à l'effet de le mettre en prise avec le pignon d'angle 102, la roue dentée 104 entre en contact avec un galet à friction 259.
Ce galet est monté sur un arbre vertical 261 et porte à son ex- trémité inférieure une vis s,ans fin 262. Celle-ci actionne une roue hélicoïdale-263 fixée sur un arbre horizontal 266. Cet arbre 266 entraîne un disque 267 qui sert à actionner divers interrup- teurs du système électrique pour commander le fonctionnement de la machine.
FONCTIONNEMENT.-
A la suite d'une opération antérieure la machine re- vient dans une position neutre et la barre 127 est retenue dans une position intermédiaire par le chien 134. C'est la position neutre des divers éléments de commande qui est représentée aux dessins, et dans cette position aucun des deux pignons d'angle 101 et 102 n'est accouplé avec l'arbre 103. Lorsqu'on désire griller une charge de café on presse le bouton de mise en mar- che 271 (fig.22) de manière à fermer le circuit de la bobine de relais 272. Ce dernier réagit immédiatement et ferme les con- tacts 273 et 274.
Il s'établit ainsi un circuit par les con- tre -
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tacts 274, un conducteur 276 et la bobine 138,de sorte que celle-ci est excitée et que le chien 134 libère le levier 135, ce qui permet au ressort 131 de porter la barre 127 dans sa po- sition la plus haute. Au cours de ce mouvement ascendant de la barre 127 le bras 146 entre en contact avec la rampe 149, ce qui amène l'extrémité supérieure du bras 146 sur le chemin de l'er- got 151. Il est à noter que le moteur n'a pas encore été mis en route ; par suite, la roue dentée 108 demeure immobile et de ce fait la. barre 127 reste dans sa position la plus haute jusqu'à ce que le moteur démarre.
Le mouvement ascendant de la barre 127 déplace la barre 154 vers la gauche des f igs. 6 et 21 puisaue le dispositif 166 à été déclenché au cours d'un cycle antérieur de fonctionnement., permettant à la barre 127 de se rendre en position neutre. Le mou- vement ascendant de la barre 127 tire la biellette 168 vers le bas de manière à faire tourner l'arbre 171 à contre-sens des aiguilles d'une montre considérant la fig.16. Ce mouvement de l'arbre 171 fait tourner le levier 173 qui entre en contact avec le talon 177 et fait de même tourner le levier 176 à contre sens des aiguilles d'une montre.
Ce mouvement du levier 176 et de l'ergot 199 permet au ressort 197 de faire basculer le levier 188 dans le sens des aiguilles d'une montre autour de son pivot 189 (Fig.16), de sorte que l'ergot 198 se déplace vers la gauche et se trouve au-dessous de l'encoche 186 du cliquet 181. Le ressort 183 abaisse alors ce cliquet 181. Ce mouvement du levier 188 et de la barre 192 fait tourner le levier de changement de marche 193 à contre sens des aiguilles d'une montre autour du pivot 194 (fig.5) de manière à déplacer l'arbre 103 vers la gauche des figs. 5 et 22 et à accoupler ainsi le pignon 101 avec l'arbre 103.
La fermeture des contacts 273 établit un circuit du pôle négatif de la source par le conducteur 278, les contacts nor- malement fermés 279 et le conducteur 280, à travers la bobine de relais 281, de sorte que ce relais est excité et ferme les con-
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tacts 282. 'Un circuit de retenue est prévu pour le relais 281 malgré que le bouton de mise en marche 271 ait été lâché. Ce circuit de retenue passe par les contacts fermés 282, le conduc- teur 283 et les contacts fermés 279, grâce à quoi le relais 281 demeure excité.
Lorsque les contacts 282 sont fermés l'élément chauffant 41 est sous tension et les lampes à rayons infra-rouges sont elles aussi mises en circuit. Ce circuit comprend le conducteur 284 qui aboutit à l'une des extrémités de la résistance électrique 41 par le balai 51 et la bague collectrice 46. Le conducteur 284 est aussi relié à l'une des bornes de chacune des lampes à rayons infra-rouges. L'autre borne de ces lampes et le balai 49 de la bague collectrice sont reliés à l'autre pôle de la source par un circuit qui comprend un conducteur 286 et les contacts normalement fermés 287, le conducteur 280, les contacts fermés 279, le con- ducteur 278, le conducteur 283 et les contacts fermés 282.
L'élé- ment chauffant se trouve ainsi sous tension et les lampes à rayons infra-rouges sont allumées, de sorte que la chauffe se produit dans la chambre ou le tambour de torréfaction 26. Il est à noter que le café n'a pas encore été introduit dans le tambour de tor- réfaction et que le moteur n'a pas non plus été mis en route.
Lorsque la température du tambour a atteint le degré voulu pour le commencement de la. torréfaction le moteur est mis en circuit et les grains de café vert sont alors introduits dans le tambour. Cette fonction désirable est remplie par l'interrup- teur thermostatique 77 qui est fermé lorsque la barre 71 s'est suffisamment dilatée vers la droite de la fig.8 pour mettre la lame de l'interrupteur et le contact 75 en contact avec le contact fixe 83. Une tension négative est appliquée par la bague collec- trice 44, le conducteur 47 et par conséquent la lame d'interrup- teur 77, et à la suite de la fermeture de cet interrupteur le circuit passe par la bague collectrice 88, le balai 91, le con- ducteur 288 et la bobine de relais 289 pour aboutir à l'autre
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pôle de la source, grâce à quoi les contacts 290 et 291 sont fermés.
La fermeture des contacts 290 place sous tension le moteur 94 qui est ainsi mis en route. La fermeture des contacts 291 établit un circuit de retenue pour le relais 289 et ce circuit passe par les contacts fermés 291 et le conducteur 292 pour abou- tir au pôle négatif de la. source électrique.
On rappellera que le pignon d'angle 101 est accouplé avec l'arbre 103, de sorte que la roue dentée 104 entraîne la chaîne 106 dans la direction de la flèche 93 de la fig.2 lorsque le moteur 94 démarre. La roue dentée 108 tourne de même à contre sens des aiguilles d'une montre considérant les figs.2 et 6, de sorte que l'ergot 151 s'engage dans l'extrémité supérieure en crochet du bras 146, amenant ainsi la barre 127 dans sa position basse et bandant le ressort 131. Ce mouvement descendant de la barre 127 fait tourner le bras de levier 153 à contre sens des aiguilles d'une montre considérant la fig.6 et déplace la barre 154 vers la droite des figs.6 et 21 suffisamment pour que la lame élastique 158 vienne buter contre la barre 156 et retienne ainsi la barre 127 dans sa position basse puisqu'à ce moment la bobine 161 n'est pas excitée.
Ce mouvement descendant de la barre 127 amène le bras de levier 167 à déplacer la biellette 168 vers le haut et de ce fait à faire basculer le levier de commande des portes 169 vers l'in- térieur en direction de la barre de commande 221. Ce mouvement du levier 169 fait également tourner l'arbre 171 dans le sens des aiguilles d'une montre considérant la fig.16. Il s'ensuit que le levier 173 pivote vers la droite considérant cette même figure de manière à abaisser le bras 178 et à buter contre l'ergot 240 que porte le levier 231 et par suite à faire tourner l'arbre 227 de façon à faire basculer la plaque 226 jusqu'à le position indiquée en trait mixte sur la fig.9 et à fermer ainsi l'orifice d'évacua- tion au-dessous du tambour de refroidissement.
Ce rebattement du bras 178 a également pour effet de bander le ressort 179 puisque
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le levier 176 est retenu dans sa position antérieure du fait que l'ergot 198 porte à ce moment sur l'épaulement 294 du cliquet 181. Comme l'ergot 198 ne peut se déplacer vers la droite le le- vier 188 demeure dans une position telle que le levier de chan- gement de marche 193 est maintenu en position de torréfaction.
L'interrupteur à commande thermostatique est réglé, par manipulation de la vis 87, de manière que la température à l'inté- rieur du tambour de torréfaction atteigne 315 à 540 C avant que l'interrupteur 77 se ferme. Dans la trémie 28 on place une quantité prédéterminée de café, qui s'y divise à cause de la présence du dos d'âne 32, de sorte qu'il peut ensuite se rendre dans les organes en entonnoir 29 lorsqu'on ouvre les organes obturateurs 301. Le café est alors en position de déplacement près desextré- mités du tambour de torréfaction 26. Pendant la première révolu- tion de ce tambour l'organe obturateur 114 représenté à la fig.ll tourne jusqu'à ce que le talon 117 rencontre la cheville 118.
L'ouverture 119 est alors en coïncidence avec l'ouverture 121 prévue dans le manchon fixe 122, ce qui permet au café de s'écou- ler à travers les ouvertures 112 prévues dans les parois de bout 110 et 111. Les aubes 113 se déplacent alors à contre sens des aiguilles d'une montre considérant la fig.10, de sorte que le café peut pénétrer dans le tambour 26. Les aubes 38 du mécanisme agita- teur se meuvent alors dans la direction voulue pour que le café soit refoulé axia.lement vers le centre du tambour à partir des deux bouts de ce dernier, et elles agitent ce café pendant l'opé- ration de torréfaction. Le café est immédiatement soumis à la tem- pérature établie dans le tambour par la résistance chauffante 41 et les rayons infra-rouges projetés par les lampes à travers la jupe transparente du tambour.
Le tamis 57 empêche le café d'entrer en contact avec la périphérie de l'arbre 42 et évite ainsi qu'il soit carbonisé ou abîmé.
Le début de la rotation du tambour de refroidissement dans la direction de torréfaction amène le dispositif à collier de
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friction 253 à actionner la biellette 252 de la fig.4 et à fermer la¯ vanne prévue dans la conduite 234. De ce fait, le ventilateur 230 ne fournit pas de courant d'air positif à l'enveloppe 246 bien qu'il soit mis en action lorsque le moteur 94 est mis en circuit.
Par contre, le ventilateur 237 aspire l'air et les vapeurs du tambour de torréfaction par la conduite d'aspiration 244 et les ouvertures 248 prévues dans les passages au-dessous de ce tambour.
Les vapeurs et gaz chauds qui se dégagent du café pendant sa tor- réfaction sont donc puisés par la conduite d'aspiration 244 et refoulés dans l'appareil de filtrage installé sous le socle de la machine.
La torréfaction du café se poursuit, et l'une des parti- cularités de l'invention a trait à des moyens pour interrompre automatiquement la torréfaction dès que le café est parvenu à un degré de torréfaction prédéterminé. On y parvient à l'aide d'un dispositif à commande photoélectrique qui intervient après que le moteur 94 a été mis en route depuis un temps relativement court.
Ce dispositif de commande photoélectrique est conçu en vue de réagir à l'absence d'énergie réfléchie par la masse de café présente dans le tambour de torréfaction. En conséquence, la cellule photoélectrique est représentée en 254 sur la fig.22 et comprend un dispositif à lentille filtrante qui empêche la majeure partie de la lumière visible d'atteindre la cellule. Les rayons réfléchis sont canalisés vers la cellule 254 par le barreau de verre conducteur 256. Un appareil amplificateur classique associé à la cellule peut être mis sous tension lors de la mise en route de la machine, mais le relais 303 n'est rendu actif qu'à la ferme- ture des contacts du relais de retardement 304.
On peut employer n'importe quel type de relais de retardement, et dans le mode de réalisation représenté sa bobine est excitée dès que l'interrrup- teur 77 est fermé, mais les contacts 306 ne se ferment pas avant que quinze à vingt secondes se soient écoulées après la fermeture de l'interrupteur 77. Le circuit de retenue qui comprend les
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contacts 291 maintient la; bobine du relais 304 excitée lors même que l'interrupteur 77 puisse s'ouvrir à nouveau. La fermeture des contacts 306 applique un potentiel négatif au conducteur 308.
Toutefois, le relais 303 demeure non-excité tant que les rayons .infra-rouges réfléchis par les grains de café demeurent au-dessus d'une certaine valeur. Lorsque le café est parvenu à un degré de torréfaction prédéterminé les rayons réfléchis tombent au-dessous d'une certaine valeur et la cellule photoélectrique 254 et le circuit d'amplification interviennent pour exciter le relais 303, et la fermeture de ce relais détermine l'interruption de la pério- de de torréfaction et le renversement du sens de rotation du tam- bour de torréfaction et du mécanisme agitateur de manière à retirer immédiatement du tambour le café grillé.
Lorsque les con- tacts 307 du relais 303 sont fermés un potentiel négatif est alors appliqué au conducteur 309 et, par les contacts 311 normalement fermés et le conducteur 312, à la bobine 201 qui est alors excitée puisque l'autre borne de cette bobine'201 est reliée en perma- nence au pôle positif de la source par le conducteur 314. Le cliquet 181 est de ce fait soulevé contrairement à l'action du ressort 183y ce qui a pour effet d'écarter l'épaulement 294 du chemin de l'ergot 198. Le levier 176 est alors libre de se dépla- der vers la droite de la fig.16 sous la sollicitation du ressort 179. Ce levier 176 est sollicité dans le sens.des aiguilles d'une montre considérant la fig.16 par le ressort 179 contrairement à l'action du ressort 197.
Par suite,le levier 188 pivote à contre-sens des aiguilles d'une montre autour'de son pivot 189.La barre 192 se déplace alors vers la droite de la fig.16 de manière à faire basculer le levier de changement de marche 191 autour de son pivot 194 et à déplacer l'arbre 103 vers la gauche des figs.
5 et 22 et à accoupler ainsi le pignon d'angle 102,avec l'arbre 103. Ce mouvement de-l'arbre 103 amène également la roue dentée 104 en contact avec la tranche du galet à friction 259. Le pi- gnon conique 101 est ainsi libéré de l'arbre 103 et par suite la
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roue dentée 104 est amenée à tourner en sens opposé bien que le moteur d'entraînement et le pignon 106 continuent à tourner dans le sens primitif. En conséquence, le renversement du mouvement de la chaîne 106 fait tourner le tambour de torréfaction 26 et le mécanisme agitateur à contre-sens de la flèche 96 (fig.6) et de même le tambour de refroidissement se met à tourner en sens in- verse.
Cette rotation de l'arbre 42 fait pivoter les obturateurs 114 jusqu'à ce que le talon 123 (fig.ll) rencontre le côté opposé de l'ergot 118, grâce à. quoi l'ouverture 119 coïncide avec le pas- sage 120 au-dessous du tambour de torréfaction. Le mécanisme agi- tateur tourne alors dans une direction pour laquelle, en raison de la disposition oblique des aubes 38, celles-ci refoulent le café vers les parois de bout et les aubes 113 cueillent le café et le déversent par les extrémités du tambour 26 à travers les ouvertures 112. Le café est ainsi évacué immédiatement du tambour de torréfaction, ce qui empêche qu'il continue à subir l'action de la. chaleur. Le café descend dans le tambour de refroidissement 206.
Lorsque le relais 303 est excité le circuit qui comprend la résistance chauffante 41 et les lampes à rayons infra-rouges est interrompu, ce résultat étant obtenu par l'excitation du relais 316. Le circuit d'excitation de ce relais comprend les contacts fermés 306, le conducteur 308, les contacts fermés 307, le con- ducteur 309 et un conducteur 317 qui aboutit à la bobine de relais 316. Les contacts 287 sont ainsi ouverts pour couper l'a- limentation de l'élément chauffant 41.
Au début de 1a rotation de l'arbre 207 du tambour de refroidissement la biellette 252 est portée dans une position pour laquelle la vanne intercalée dans la conduite 234 s'ouvre, si bien qu'un courant d'air est refoulé dans le collecteur 233 tandis que cet air est aspiré par la conduite 234, si bien que les grains de café sont soumis à un brusque refroidissement dans le tambour 206. La plaque 226 demeure dans la position indiquée en trait mixte sur la fig.9, de sorte que le courant d'air doit en
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totalité traverser un tambour de refroidissement 206.
Le contact entre la roue dentée 104 et le galet à fric- tion 259 actionne la roue hélicoïdale 263 de manière à faire tour- ner le disque 267 à contre sens des aiguilles d'une montre con- sidérant la fig.22. Les contacts d'interrupteur 311 sont normale- ment fermés lorsque le disque 267 se trouve dans la position re- présentée à la fig.22, mais lorsque le doigt 321 frotte sur la périphérie du disque 267 le couteau 322 de l'interrupteur ouvre les contacts 311 et ferme les contacts 323. On peut régler la durée de la période de refroidissement en modifiant la vitesse désolation du disque 267, et dans un certain mode d'exécution de l'invention il faut une période d'environ une minute pour que l'encoche 325 se rende de la position représentée à la fig.22 dans la position située radialement en face du doigt 326.
Lorsque ce doigt vient s'engager dans l'encoche 325 les contacts 327 se ferment, ce qui prépare le mécanisme à son retour en position neutre. Lorsque les contacts 327 sont fermés un circuit se trouve établi qui part du pôle négatif de la source électrique et qui, par les contacts 306 fermés, le conducteur 308, un con- ducteur 328 et un conducteur 329, les contacts 327 fermés et le conducteur 331, alimente la bobine 161. La borne de signe con- traire de la bobine est reliée au pôle positif de la source, de sorte que l'armature 163 rentre dans la bobine 161 et la lame élastique 158 libère la barre 154 en vue de son déplacement vers la gauche de la fig.21, de sorte que la barre 127 est libre de remonter sous l'action du ressort de rappel 131. Toutefois, cette barre 127 est bloquée dans sa position neutre par le chien 134.
On remarquera qu'à ce stade du fonctionnement la bobine de re- lais 272 n'est plus excitée puisque le bouton de mise en marche est alors dans sa position ouverte. Toutefois, la machine con- tinue à tourner dans le même sens puisque le mouvement descendant de la biellette 168 fait tourner l'arbre 171 à contre sens des 1\ aiguilles d'une montre, mais l'ergot 198 est alors engagé derrière
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l'épaulement 333 et l'effacement du levier 176 par rapport à l'extrémité inférieure du levier 188 ne permet pas à ce levier de revenir en position neutre. L'effacement du levier de commande des portes 169 est suffisant pour permettre aux portes du tambour de refroidissement de s'ouvrir.
Le disque 267 continue à tourner à contre sens des aiguilles d'une montre et l'encoche 325 vient se placer en face du doigt 334. Lorsque ce doigt tombe dans l'encoche 325 les con- tacts 336 se ferment. Un circuit se trouve alors établi qui passe par le conducteur 308, le conducteur 328, le conducteur 337, les contacts 336 fermés, le conducteur 338 et la bobine de relais 339.
Ce relais est alors excité et ses contacts fermés. Les contacts 341 fermés établissent un circuit de retenue pour la bobine de relais 339 par ces contacts fermés et le conducteur 342 relié au conducteur 292. La fermeture des contacts 343 place l'ensemble du circuit de commande en condition pour l'achèvement du cycle de fonctionnement. La bobine de relais 344 est mise en parallèle avec la bobine 201 lorsque les contacts 343 sont fermés. Un con- ducteur 346 relie la bobine de relais 544 aux contacts de relais 343 et un autre conducteur 347 en part pour aboutir à une bobine 201.
Le café se déverse du tambour de refroidissement du fait que les portes 214 en sont ouvertes par suite du mouvement ascendant de la barre 127 et le tambour de refroidissement con- tinue à tourner dans la direction de refroidissement jusqu'à ce que l'encoche 325 taillée dans le disque 267 revienne dans sa position initiale lorsque le doigt 321 retombe dans son encoche périphérique. Les contacts 511 sont alors fermés et une tension négative fournie par le conducteur 309 est appliquée au conduc- teur 321 et excite ainsi les bobines 201 et la bobine de relais 334. Le cliquet 181 se soulève ensuite pour permettre à l'ergot 198 de s'échapper de l'épaulement 333 et de reprendre sa position - neutre sur la tranche inférieure du cliquet 181 entre les encoches
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186 et 187.
L'arbre 103 est.de ce fait déplacé de manière à supprimer la liaison entre le pignon conique 102 et ledit arbre.
L'excitation du relais 344 ouvre les contacts normalement fermés 279 et démagnétise ainsi tous les circuits de retenue des divers relais en même temps qu'elle coupe le circuit du moteur. Les grains de café descendent alors dans la trémie 219 et la machine est à nouveau prête à accomplir un nouveau cycle de fonctionne- ment.
Il va sans dire que diverses modifications peuvent être apportées dans la réalisation de l'appareil et la mise en oeuvre du procédé sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de la présente invention.
R E V E N D I C A T I 0 N S
1) Procédé pour torréfier le café et autres grains ou amandes comestibles, caractérisé en ce qu'on enferme une charge de café dans un milieu retenant la chaleur mais perméable aux radiations à grande longueur d'onde, on agite le café dans ce milieu maintenu à une température supérieure à 315 C et l'on projette sur cette charge des rayons de longueur d'onde supé- rieure à celles du rouge visible du spectre.