Machine à café automatique

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Contexte

Le café a été cultivé pour la première fois en Éthiopie au VIe siècle après JC Les baies de café étaient consommées entières ou un vin était fabriqué à partir des fruits fermentés. Le café tel que nous le connaissons, fabriqué à partir de grains moulus et torréfiés, date du XIIIe siècle et, au XVe siècle, le café était populaire dans tout le monde islamique. La boisson a été introduite en Europe vers 1615. L'ancienne méthode de préparation du café consistait à faire bouillir les grains torréfiés broyés dans de l'eau jusqu'à ce que le liquide atteigne la force désirée. La cafetière typique était un pot en laiton à long manche avec une gorge étroite. Ce type de cafetière est encore utilisé dans tout le monde arabe et est connu en Occident sous le nom de cafetière turque.

En Angleterre et en Amérique, faire bouillir du café dans une casserole a longtemps été la méthode standard. Parfois, le café était bouilli pendant plusieurs heures; d'autres recettes classiques nécessitaient des ajouts au pot comme le blanc d'œuf, le sel et même la moutarde.

Des méthodes plus sophistiquées de préparation du café ont évolué en France. Le sachet de café, semblable au sachet de thé familier, est apparu en France en 1711. Le café moulu était placé dans un sac en tissu, le sachet dans une casserole et de l'eau bouillante était versée dessus. Près de cent ans plus tard, Jean Baptiste de Belloy, archevêque de Paris, invente la cafetière filtre en trois parties. La partie supérieure du pot contenait à l'intérieur une section de filtre en métal perforé ou en porcelaine. De l'eau bouillante a été versée à travers la section du filtre et elle s'est lentement égouttée pour remplir le pot en dessous. Le percolateur a été inventé en 1825. Dans un percolateur, la marmite pleine d'eau est placée directement sur le brûleur du poêle. Lorsque l'eau bout, elle se condense dans le haut de la casserole, puis s'égoutte à travers un panier-filtre rempli de café. Le filtre Melitta - un cône en plastique avec plusieurs ouvertures dans le fond, qui contient un filtre en papier de café finement moulu - est apparu vers 1910, tout comme le verre Silex, un pot filtre en forme de sablier.

La cafetière automatique filtre fonctionne sur le même principe que la Melitta et la Silex, en faisant goutter de l'eau bouillie à travers du café finement moulu dans un filtre en papier. Cette machine a fait ses débuts aux États-Unis en 1972 sous le nom de Mr. CoffeeTM bien connu. Mr. CoffeeTM a connu un succès immédiat et a popularisé la méthode du goutte-à-goutte automatique. En 1996, environ 73% des ménages américains déclarent posséder une cafetière automatique. Dans une cafetière automatique, une quantité mesurée d'eau froide est versée dans un réservoir. A l'intérieur du réservoir, un élément chauffant chauffe l'eau à ébullition. La vapeur monte à travers un tube et se condense. L'eau condensée est distribuée sur le café moulu dans le filtre à travers un dispositif comme une pomme de douche. L'eau s'écoule à travers le filtre, infusant avec le café, et tombe dans une carafe. La carafe repose sur une plaque métallique qui contient un autre élément chauffant. Cela maintient le café au chaud. Certains modèles ont des fonctions de minutage, de sorte qu'ils peuvent être pré-remplis la nuit pour faire du café à l'aube. D'autres unités ont une fonction d'arrêt temporaire, de sorte que la carafe peut être retirée de la plaque chauffante pendant que le café filtre. D'autres font circuler l'eau sur le filtre à intervalles réguliers, pour un égouttement plus lent et une infusion plus concentrée.

Dans une cafetière automatique, une quantité mesurée d'eau froide est versée dans un réservoir. A l'intérieur du réservoir, un élément chauffant chauffe l'eau à ébullition. La vapeur monte à travers un tube et se condense. L'eau condensée est distribuée sur le café moulu dans le filtre à travers un dispositif comme une pomme de douche. L'eau s'écoule à travers le filtre, infusant avec le café, et tombe dans une carafe.

Matières premières

La plupart des pièces de la cafetière filtre automatique sont en plastique, y compris le corps et le panier qui contient le filtre. La plaque de base, la plaque chauffante et l'unité de chauffage sont constituées de divers métaux, généralement de l'acier ou de l'aluminium anodisé. La carafe est en verre résistant à la chaleur. Les autres pièces comprennent les minuteries, les interrupteurs et le câblage.

Le processus de fabrication

Les pièces de la cafetière filtre automatique sont généralement fabriquées par des magasins spécialisés. Les horloges, minuteries et interrupteurs numériques sont tous achetés auprès d'entreprises qui produisent ces articles. Les pièces en plastique sont fabriquées dans une entreprise de plastique et les pièces en métal dans une usine d'emboutissage des métaux. La fabrication de la cafetière proprement dite consiste à assembler toutes ces pièces.

Moulage par injection

• 1 Les pièces en plastique des cafetières automatiques sont conçues par le fabricant, puis sous-traitées à des entreprises spécialisées dans les plastiques. L'entreprise de plastique utilise la conception du fabricant pour fabriquer un moule. Ensuite, les pièces sont produites par moulage par injection; le plastique chauffé est forcé dans le moule sous pression, refroidi et libéré. Ces pièces sont ensuite expédiées au fabricant pour assemblage.

Estampage

• 2 La plaque de base en métal est fabriquée dans une usine d'emboutissage de métal spécialisée. Une feuille de métal est déroulée et des machines lourdes poinçonnent la forme spécifiée. Ensuite, ceux-ci sont expédiés au fabricant.

Assemblage

• 3 Les pièces de la cafetière sont assemblées sur une chaîne de montage. Les composants électriques sont assemblés en premier. Ceux-ci sont conçus de manière à pouvoir être simplement emboîtés ensemble. Les travailleurs qui se trouvent sur la chaîne de montage enclenchent chacun une pièce au fur et à mesure, et la chaîne entière peut compter de 40 à 80 travailleurs, chacun effectuant un travail spécialisé. Le dispositif de minuterie est enclenché, puis le cordon. La plaque chauffante en métal est encliquetée, puis le thermostat est câblé. Le réchauffeur de la plaque chauffante est assemblé, puis placé sur une petite palette de la taille d'une fiche. Les palettes sont placées sur une bande transporteuse qui les transporte à travers une machine de soudage sonique. Cela soude automatiquement le câblage de l'appareil de chauffage. Une fois le câblage interne terminé, le reste des pièces - le boîtier et le réservoir du filtre - sont encliquetés ensemble. Certaines pièces peuvent être vissées par des ouvriers utilisant des tournevis pneumatiques.

Emballage

• 4 Après l'assemblage, les ouvriers placent les cafetières dans de petits cartons. Ensuite, les travailleurs placent ces cartons dans des cartons d'emballage plus grands qui peuvent contenir plusieurs unités. Ceux-ci peuvent être scotchés à la main, ou ils peuvent être scotchés automatiquement en passant sur une bande transporteuse à travers une machine à scotcher. En règle générale, une autre machine imprime automatiquement un code à barres sur la boîte d'emballage, pour les informations de suivi. Ensuite, les boîtes sont empilées sur de grandes palettes et expédiées ou stockées dans un entrepôt.

Contrôle qualité

Lorsque les pièces sous-traitées arrivent chez le fabricant de la cafetière, un contrôleur réceptionnaire les vérifie. Toutes les pièces défectueuses sont éliminées avant d'être acheminées vers la chaîne de montage. Ensuite, il peut y avoir plusieurs points le long de la chaîne de montage où des pièces aléatoires sont retirées et inspectées. En règle générale, un audit d'une centaine de pièces est effectué à la fin du processus d'assemblage. Une centaine d'unités sont prises au hasard à leur sortie de la chaîne de montage, et celles-ci sont soigneusement vérifiées pour les défauts internes et externes.

Le futur

Les fabricants européens expérimentent des cafetières faites d'un seul plastique. L'avantage de ceci est que l'unité est recyclable. Le plastique unique peut être fondu et réutilisé une fois l'appareil jeté. La fabrication d'une cafetière en plastique unique pose des problèmes d'ingénierie distincts, car jusqu'à six plastiques différents sont utilisés dans certains modèles pour constituer un seul composant. Les fabricants américains ne semblent pas aussi intéressés par le plastique unique que les fabricants européens, mais cela pourrait bien devenir une tendance mondiale à mesure que le recyclage devient un problème plus important.