Joints et joints de machines à expresso

Joints et joints pour machines à expresso

Chaque machine à expresso utilise des joints et des joints toriques pour sceller l'hydraulique basse pression, les machines à expresso ne fonctionnent pas vraiment avec l'hydraulique haute pression. En cas d'utilisation incorrecte, de sélection incorrecte des matériaux ou de manque d'entretien, les risques de fuites dans une machine à expresso sont élevés.

La plage de température d'une machine à expresso en fonctionnement varie. La température à l'intérieur de la chaudière est de 100 degrés (99,6 degrés) à 1 bar et jusqu'à 120 degrés à 2 bars.

La pression de chaudière d'une machine à expresso peut aller de 0,8 bar à 2 bar. Pour le système de pompe, cette pression peut aller jusqu'à 12 bar. Tous les matériaux abordés dans l'article de blog sont adaptés à l'environnement de pression d'une machine à expresso, la pression est donc négligée ici.

Tout d'abord, nous discuterons du type de matériaux d'étanchéité, puis du type de joints utilisés dans les machines.

joints toriques

Le joint torique est l'un des composants d'étanchéité les plus importants d'une machine à expresso. Il existe plusieurs matériaux couramment utilisés pour les joints toriques dans les machines à expresso :

Shore

Une autre partie importante à côté du matériau est la dureté Shore du matériau. Pour les joints toriques, l'échelle Shore A est utilisée. Il s'agit d'une échelle de 0 à 100 qui définit la dureté d'extra soft à extra hard. Chaque matériau a sa propre plage Shore - le nombre Shore ne dit rien sur la qualité du matériau, seulement sur la dureté.1

Étant donné qu'une machine à expresso est un système hydraulique à plusieurs ports, des joints sont nécessaires pour que tout soit étanche à l'eau et à l'air.

Les joints toriques et leur matériau

Il existe plusieurs matériaux couramment utilisés pour les joints toriques dans les machines à expresso :

Joints de bride

En plus des joints toriques, les joints de bride sont utilisés pour sceller les chaudières, les vannes, les éléments chauffants et les groupes d'infusion. Ce sont les composants cruciaux pour maintenir le système hydraulique étanche.

Polytétrafluoréthylène

Le plus couramment utilisé est le polytétrafluoroéthylène (PTFE), généralement sous le nom commercial Teflon® par Chemours (anciennement Du-Pont). Ce produit couvre une large plage de température de -190°C à 260°C et convient à une utilisation avec des aliments. Le matériau lui-même est approuvé par la FDA (Food and Drug Administration). Cependant, il est toujours pratique d'avoir la déclaration de conformité du fabricant du matériau.

Joints en fibre

Il existe de nombreux fabricants de joints en fibre dans le monde des joints. Comme Klinger, Frenzelit et Victor-Reinz, pour n'en nommer que quelques-uns - il est donc difficile de discuter de tous les matériaux. C'est pourquoi nous le gardons général pour les spécifications. Les produits couvrent une large plage de température de -50°C à 250°C en moyenne.

Tous les matériaux sont-ils adaptés à une utilisation dans une machine à expresso ? Techniquement, ils le sont. Mais tous ne sont pas classés comme sans danger pour les aliments. Si vous voulez savoir si le matériau que vous utilisez est sans danger pour les aliments, lisez la fiche de données de sécurité du produit.

Joints en cuivre

Ce type de joints et de joints de compression est principalement utilisé pour sceller les connexions entre un filetage mâle et femelle. Comme avec une soupape de sécurité au-dessus d'une chaudière ou un raccord à vis et un corps d'électrovanne fileté.

Type de joint en fonction du groupe de composants

Chaque section d'une machine à expresso a des méthodes et des matériaux d'étanchéité différents. Les parties suivantes d'une machine à expresso doivent être scellées :

• Bride de chaudière ;
• Raccords de chaudières;
• tuyaux ;
• Électrovannes;
• Vannes à vapeur et à eau;
• Vanne de remplissage d'eau ;
• Groupe de brassage et ses composants individuels ;
• Élément chauffant.

Bride de chaudière :

De nombreuses chaudières sont essentiellement un cylindre avec une extrémité soudée d'un côté et un boulon sur la bride. Pour sceller cette bride, vous avez besoin d'une bride de chaudière plate. Ces brides ont généralement une épaisseur comprise entre 2 et 3 mm. Certains ont une véritable configuration de boulon et d'autres ne sont qu'un anneau mince. À l'heure actuelle, beaucoup plus de joints toriques sont utilisés.

Matériel:

• Joints en fibre;
• Polytetrafluoroethylene (PTFE).  

Raccords de chaudière :

Au-dessus de la chaudière, les connexions femelles sont souvent soudées dans la chaudière. Ceux-ci sont destinés à des pièces telles que pressostat, soupape de sécurité, soupape anti-vide, etc. Pour sceller ces composants, on utilise principalement des disques de cuivre déchiquetés, des joints en fibre et des joints en PTFE.

Matériel:

• Joints en fibre;
• Rondelle écrasable en cuivre;
• Polytetrafluoroethylene (PTFE). 

Tuyaux

Pour la plupart des machines à expresso, les tubes sont en cuivre et l'écrou et les supports sont en laiton. Ces raccords soudés sont boulonnés sur un raccord mâle ou femelle (à l'aide du raccord). Cela crée une petite indentation qui scelle de manière étanche. C'est le même principe qu'un raccord à compression dans votre système de chauffage ou de refroidissement domestique.

L'inconvénient de ce système est que, contrairement au système de chauffage ou de refroidissement de votre maison, le raccord à compression à souder est fixe. les probabilités d'étanchéité ne seront jamais les mêmes que lors de la première installation. L'avantage des systèmes de chauffage central et d'eau potable utilisés dans les maisons. Est-ce que la bague de compression peut être retirée et facilement remplacée par une nouvelle.

Électrovannes

Il existe 2 types d'électrovannes

• L'électrovanne à bride ;
• Ceux avec filetage femelle 1/8” ou 1/4” BSP-G.

L'électrovanne à bride a normalement 2 joints toriques inférieurs pour l'entrée et la sortie. Lorsque les 4 vis sont serrées, le joint torique est légèrement comprimé et étanche.

Les électrovannes filetées fonctionnent un peu différemment. Dans la plupart des cas, un filetage externe est vissé dans l'électrovanne. Entre le boîtier de l'électrovanne et le raccord se trouve un petit joint en cuivre.

Vannes à vapeur et à eau

La plupart des vannes à vapeur et à eau fonctionnent sur le principe de tourner un interrupteur dans le sens des aiguilles d'une montre pour fermer une vanne et ouvrir la vanne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre.

L'autre principe fonctionne avec un levier. Lors de l'abaissement ou de la poussée d'un levier, un guide de soupape pousse ou tire une tige de soupape. Cette tige de soupape a à son extrémité un porte-joint qui appuie normalement contre un siège de soupape. Lors de l'abaissement ou de la pression, un espace entre le siège de soupape et le joint s'ouvre, ce qui ouvre la soupape.

Alors, quel type de joints sont utilisés pour ces vannes ?

Pour le joint de vanne, ces joints servent à assurer l'étanchéité de la chaudière vers l'extérieur :

• EPDM;
• Viton;
• Silicone.

Pour sceller les arbres, les matériaux de joint suivants sont courants :

• EPDM;
• Viton.

Dans la plupart des cas, une vanne se compose d'un corps de vanne et d'un raccord de vanne. Pour les sceller, les types de joints suivants sont utilisés :

• Joint en cuivre ;
• joint PTFE;
• O-ring.

Vanne de remplissage d'eau

La vanne de remplissage d'eau est l'ensemble de vannes le plus complexe d'une machine à expresso. Il s'agit souvent d'une combinaison où le manomètre de la pompe, la soupape de surpression (OPV), la fixation pour une électrovanne, les fixations pour les groupes de brassage et, dans certaines situations, une vanne de remplissage manuelle sont également fixés. Cette situation varie selon les différentes marques et peut même être différente pour chaque modèle.


Groupe de brassage

Le groupe de brassage est le composant avec le plus de joints.

Les joints du porte-filtre

Ces joints sont installés dans le groupe d'infusion pour sceller le porte-filtre pendant le processus d'infusion. En raison de l'usure du métal du groupe café ou du porte-filtre, ils peuvent être fournis en différentes hauteurs. Si le joint le plus haut n'est pas assez haut, il y a toujours des bagues d'étanchéité. Ceux-ci sont souvent disponibles dans une configuration de 0,5 mm et de 0,8 mm.

Ces joints de porte-filtre sont les joints qui doivent être remplacés le plus souvent, en raison du mouvement de glissement sur le joint de porte-filtre.

Traditionnellement, ces joints sont en caoutchouc NBR, mais ces dernières années, il y a également eu des joints en silicone.

Joint de verrouillage de groupe

Ce joint est utilisé dans 2 cas différents.

• Verrouillage du groupe café au châssis de la machine à expresso ;
• Verrouillage du groupe café à la chaudière.

Les joints qui fixent le groupe café au cadre n'ont pas besoin de résister à l'eau ou à la pression.

• Joint en cellulose ;
• Joint en fibre.

Dans le cas où le groupe café doit être fixé à la chaudière, il est plus probable d'utiliser d'autres matériaux car ils doivent résister à la pression, à la température et à l'eau.

• Joints en fibre;
• joints PTFE;
• O-rings.

Joints de soupape

Dans les machines à pompe plus anciennes qui ne fonctionnent pas avec un solénoïde, des joints de soupape sont toujours nécessaires. Ces joints sont normalement forcés sous la pression d'un ressort contre un siège de soupape pour sceller la soupape dans le groupe café.

Ces joints sont souvent fabriqués à partir des matériaux suivants :

• EPDM;
• FKM.

Systèmes HX

Certaines marques comme La Cimbali et San Remo utilisent un système dans lequel le HX est directement connecté au groupe brassicole. Pour sceller l'échangeur de chaleur, un joint est placé entre le HX et les groupes d'infusion. Des joints plats ou des joints toriques sont utilisés à cet effet.

Éléments chauffants

Il existe différents types d'éléments chauffants. Cela signifie également qu'il existe une variété de joints de chauffage.

Types d'éléments chauffants :

• fileté;
• À bride.

Les réchauffeurs de filetage et de bride peuvent utiliser les mêmes types de joints :

• O-rings;
• joints PTFE;
• Joints en fibre;
• Joints en silicone.

Etanchéité de groupes ou de pièces de vannes

L'étanchéité de pièces plus grandes se fait principalement avec des joints plats ou des joints toriques. Cela dépend principalement des fabricants, car ils utilisent des méthodes de conception différentes.

Meilleur matériel

Alors, pouvez-vous dire que 1 matériau est le meilleur ? Non, pas vraiment, chaque matériau a ses avantages et ses inconvénients.

Pour les joints statiques, je préfère les joints toriques en silicone ou en FKM - le prix du silicone est plus intéressant. Dans les cas où les joints toriques ne peuvent pas être utilisés, je préfère un joint en fibre de qualité alimentaire car il est plus compressible et malléable que le PTFE.

Pour les joints dynamiques, je ne recommanderais pas le silicone car il a une faible résistance à la déchirure. Mais les matériaux d'étanchéité comme le NBR, l'EPDM et le FKM conviennent tous à cette application. Il est probable que le NBR et l'EPDM devront être remplacés plus rapidement en raison du vieillissement sous contrainte de température.