Brevet FR2143685A1 — publié le 19730209

La présente invention se rapporte à un appareil doseur et mélangeur à ultrasons pour produits solubles. Elle concerne également son procédé de fabrication et son mode de fonctionnement. Cet appareil est particulièrement approprié pour préparer des boissons à partir de substances lyophilisées. Comme il est connu, un traitement de lyophilisation permet de conserver facilement des produits alimentaires, phar maceutiques et analogues qui sont facilement périssables. En effet, les différents produits ainsi traités perdent leur eau et acquièrent un volume propre très réduit. Cela facilite leur fabrication, leur stockage, leur transport, qui se caractérisent par une incidence moins forte de leurs coûts respectifs, par rapport au produit initial. Pour redonner aux produits lyophilisés précités leura caractéristiques organoleptiques, il suffit de leur ajouter -,de liteau ou éventuellement, dans des cas particuliers, d'autres liquides présentant des propriétés particulières. Dans le cas cité à titre d'exemple, de substances alinentalres auxquelles se rapporte particulièrement l'invention, on peut obtenir des boissons de type connu, telles que l'oran- geade, la citronnade, etc., en ajoutant de l'eau à l'extrait lyophilisé de ces produits. On peut rencontrer des difficultés pour solubiliser rapidement ces produits lyophilisés dans 11 eau froide. Bien qu'en effet le problème ne se pose pas pour préparer du café ou d'autres boissons chaudes, il peut s'avérer qu'il n'est pas du tout facile de solubiliser dans de lteau froide des produits lyophilisés. Les appareils actuellement en usage dans le commerce, permettant de préparer des boissons de ce type, ont été mis au point sans apprécier spécifiquement le problème précité, ou, même s'ils en tiennent compte, ils ne lui apportent pas de solution satisfaisante. Cela implique malheureusement un gaspillage consi dérable de matière première, du fait qu'il faut l'utiliser dans des quantités supérieures pour obtenir une boisson pré sentant des caractéristiques déterminées. L'invention vise, en liaison avec l'inconvénient précité, à réaliser un appareil permettant de profiter au maximum du produit lyophilisé, notamment pour préparer des boissons froides et, en général, pour obtenir toute autre solution, à partir de produits lyophilisés. Plus particulièrement, 11 appareil selon l'invention est constitué par un récipient pourvu d'un agitateur de type mécanique, et il est alimenté automatiquement par l'intermédiaire de deux tuyaux raccordés à autant de réservoirs de la substance lyophilisée ou du liquide dans lequel on veut la dissoudre, Cet appareil comporte, en outre, une source d'ultrasons qui contribue, en coopérant avec l'agitateur, à solubiliser des granules de la substance lyophilisée. En effectuant ce traitement sur les substances lyophilisées, on peut maintenir la vitesse de rotation de l'agitateur relativement basse, de façon à éviter 1 'incorpo- ration d'air dans la solution obtenue. Il y a lieu de souligner que la source d'ultrasons se trouve, de préférence, dans l'appareil selon l'invention, dans une chambre disposée au-dessous du récipient lui-même où a lieu le mélange mécanique du système. Cette chambre est séparée du récipient par un grillage à mailles serrées, de façon qu'il n'y ait, dans la chambre de traitement ultrasonique, que le liquide et les granules de substance lyophilisée ne présentant pas des dimensions supérieures aux dimensions optimales, déterminées expérimentalement. La figure unique du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Cette figure unique est une coupe verticale schématique du doseur-mélangeur selon l'invention. L'appareil selon l'invention comporte un récipient 1 présentant, uniquement à titre d'exemple, une partie cylin drique supérieure, une partie centrale tronconique 2 qui converge vers le bas, et une partie inférieure 3 également cylindrique. Dans la partie supérieure du récipient aboutissent deux tubes 4 et 5 reliés à des réservoirs appropriés qui contiennent les matières premières. Plus préciséMent, le tube 4 envoie, dans le récipient précité, une ou plusieurs doses du produit lyophilisé à utiliser. Le tube 5 envoie, quant à lui, de préférence, au moyen d'une électrovanne 6s la quantité de liquide, en général d'eau, dans lequel on doit dissoudre la substance lyophilisée. En outre, le récipient 1 précité reçoit l'arbre 7 du moteur 8 à faible vitesse de rotation. Cet arbre transmet le mouvement à un disque inférieur 9 dont la rotation provoque, par conséquent, un mouvement tourbillonna ire du liquide ou des particules de substance lyophilisée, versés dans le récipient. Le récipient comporte, en outre, une chambre inférieure 10 dans laquelle la solution, obtenue au moyen dudit groupe agitateur, retombe, sous l'effet de la pesanteur, en traversant le filtre 11. Ce dernier reticnt les parties des substances présentant des dimensions excessives et facilite donc l'effet de solubilisation des ondes ultrasoniques émises par les disques céramiques 12 et 12' sous-jacents et séparés par une électrode de fer-béryllium 13. La paire de disques céramiques pour ultrasons 12 et 12' est rendue solidaire de la partie inférieure 14 du récipient 1, au moyen d'un élément cylindrique 15 qui serre, avec interposition de ltélectrode 13' qui est également en cuivre-béryllium, et au moyen d'une vis 16, les deux disques céramiques précités contre la partie inférieure 14 du récipient t. La chambre 10 du récipient communique avec l'exté- rieur psr le tube 17 comportant, à son extrémité, une électrovanne 18 qui permet à la boisson de sortir, exclusivement à la fin de la durée de traitement de la solution par les ultrasons prédéterminée. il ressort, de la description précédente et du dessin annexé, que l'appareil doseur et mélangeur selon l'invention est plus fonctionnel et d'une utilisation plus pratique que ceux de l'art antérieur. Bien entendu, l'appareil, son procédé de fabrication et son fonctionnement ont été décrits et illustrés précédemment uniquement à titre d'exemple indicatif et non limitatif, dans le seul but de mettre en évidence les possibilités d'exécution pratique et les caractéristiques générales de l'invention. On peut donc apporter à l'appareil doseur et mélangeur selon l'invention de nombreuses modifications, selon les différentes conditions de fabrication et l'utilisation pratique spécifique, prévues d'un appareil à l'autre, et auxquelles on pourra apporter, en outre, les perfectionnements qui seront suggérés par l'expérience pratique. Ces modifications pourront avoir pour objet les parties fonctionnelles, caractéristiques de l'invention, précitées, ou leurs détails de construction ou de montage, le tout sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Appareil doseur et mélangeur, particulièrement approprié pour préparer des boissons à partir de produits lyophilisés, caractérisé en ce qu'il permet de soumettre les granules de la substance en suspension à un traitement par ultrasons. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par un récipient présentantç de préférence, une conformation cylindrique dans sa partie supérieure, une portion centrale tronconique et une autre portion inférieure cylindrique, deux tubes reliés à des réservoirs appropriés des tinés à contenir les matières premières aboutissant à la partie supérieure dudit récipient. 3.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'un des tubes précités envoie dans le récipient une ou plusieurs doses, ajustées de façon appropriée, du produit lyophilisé à utiliser, l'autre tube envoyant, par contre, de préférence au moyen d'une électrovanne , la quantité de liquide, en général d'eau, où l'on doit dissoudre la substance lyophilisée. 4.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit récipient reçoit l'arbre d'un moteur de faible vitesse de rotation, cet arbre transmettant le mouvement à un disque inférieur dont la rotation provoque un mouvement tourbillonnaire du liquide ou des particules de substances lyophilisées introduites dans ledit récipient. 5.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit récipient comporte, en outre, une chambre inférieure dans laquelle la solution, obtenue au moyen dudit groupe agitateur, retombe par gravité, en traversant un filtre, ledit filtre retenant les parties des substances présentant des dimensions excessives et facilitant donc l'effet de solubilisation des ondes ultrasonores émises par deux disques céramiques sous-jacents, séparés par une électrode de cuivrebéryllium. 6. - Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite paire de disques céramiques pour ultrasons est rendue solidaire de la partie inférieure du récipient au moyen d'un élément cylindrique qui serre, avec interposition d'une électrode de cuivre-béryllium, et au moyen d'une vis, les deux disques sur la portion inférieure du réci pient. 7.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite chambre inférieure du récipient communique avec l'extérieur au moyen d'un tube comportant, à son extrémité,une électrovanne.