Brevet FR2271520A1 — publié le 19751212

La présente invention a pour objet un procédé et un nouvel appareil pour fabriquer et conserver les pains de glace et les nouveaux pains de glace obtenus. Le secteur technique de l'invention est celui de la fabrication des pains de glace et notamment de la construction des petits appareils frigorifiques destinés a la fabrication de pains de glace pour équiper des magasins de vente au détail, par exemple les magasins desservant les campings. On connais d'une part des installations industrielles de fabrication de pains de glace desservant toute une ville ou un quartier de ville lesquelles comportent des batteries de moules verticaux que lton remplit d'eau, que l'on trempe dans un liquide à basse température par exemple dans une saumure à - 350,qu'on sort ensuite de la saumure et quton laisse réchauffer suffisamment pour pouvoir démouler les pains de glace. De telles installations nécessitent des appareils de manutention des batteries de moules et les pains obtenus pesent plusieurs dizaines de kilogrammes et sont ensuite fractionnés. A côté de ces installations industrielles, on contact de petits appareils,équipés d'un groupe frigorifique de faible puissance,qui permettent de fabriquer artisanalement des pains de glace de quelques kilogrammes et qui sont utilisés par les commerçants qui distribuent la glace à des clients ayant des glacieres portatives notamment à des campeurs. Les petits appareils frigorifiques connus à ce jour comportent un bac rempli d'un liquide, par exemple une saumure réfrigérée à basse température par un serpentin dans lequel circule le liquide frigorifique provenant du groupe frigorifique. Dans ce liquide sont placés des moules verticaux fixes qui sont remplis d'eau. Une poignée noyée dans la glace permet d'extraire chaque pain de glace du moule. Mais pour que cette extraction soit possible, il faut d1a- bord réchauffer les moules pour que le pain de glace se détache des parois. Cette opération exige le réchauffement du liquide dans lequel baignent les moules d'où une dépense d'énergie et une perte de temps qui réduit la capacité de production de l'appareil. Pour dégivrer, on peut également extraire la saumure du bac avec une pompe et laisser les moules se réchauffer à l'air ce qui nécessite du temps et exige un équipement supplémentaire composé d'une pompe et d'un bac pour recevoir la saumure. Un objectif de la présente invention est de procurer un nouveau procédé de fabrication des pains de glace qui supprime tout démoulage et évite donc les opérations de réchauffage des moules avant démoulage d'où une économie d'énergie et de temps et une plus grande capacité de production dans un meme volume. Un autre objectif de la présente invention est de procurer une nouvelle présentation des pains de glace qui facilite le fractionnement de ceux-ci pour la vente au détail et l'utilisation de ceux-ci dans des glacières. Un autre objectif de l'invention est de procurer de nouveaux pains de glace qui peuvent être conservés dans une enceinte isotherme en les mettant en tas d'où un gain de place,sans qu'ils risquent de se coller entre eux. Un autre objectif de l'invention est de procurer un nouvel appareil frigorifique mettant en oeuvre le procédé selon l'invention pour fabriquer de petites quentités de pains de glace et pour les conserver en attendant la vente au détail, lequel appareil a une capacité de production plus élevée et une consommation d'énergie plus faible que les appareils du même type connus. Les objectifs de l'invention sont atteints au moyen d'un procédé selon lequel on remplit d'eau des moules constitués par des sacs en matière plastique de faible épaisseur, on place lesdits sacs dans un liquide à une température inférieure à OOC et, après congélation de l'eau,on sort du liquide les pains de glace contenus dans lesdits sacs qui forment des moules et des emballages perdus. Un appareil selon l'invention destiné à la fabrication artisanale de pains de glace pour la vente au détail comporte un bac ouvert à la partie supérieure, rempli d'un liquide réfrigéré à une température inférieure à Oo par un serpentin. Ce serpentin forme plusieurs nappes horizontales et les tubes de chaque nappe se superposent exactement. Ce bac est recouvert d'une grille formée de barreaux fixes superposés aux tubes du serpentin et comportant des encoches régulièrement espacées dans lesquelles sont placées des traverses amovibles. Ainsi les tubes du serpentin et les barreaux fixes de la grille délimitent des couloirs longitudinaux dans lesquels sont placés les sacs constituant les moules lesquels flottent dans le liquide réfrigéré généralement plus lourd que l'eau. Ces couloirs sont divisés en compartiments par les traverses de la grille et la longueur de chacun de ces compartiments est égale à la largeur d'un moule. On peut aisément obtenir des pains de glace de diverses largeurs en déplaçant les traverses. Chaque traverse comporte, de préférence, au moins une tige qui lui est perpendiculaire et qui est -dirigée vers le bas. Ces tiges assurent la séparation et le maintien latéral des moules Sans contrarier la circulation du liquide réfrigéré qui est mis en mouvement par une pompe de circulation pour activer les échanges thermiques. L'écartement entre tubes du serpentin et entre barreaux longitudi- naux de~la grille est légèrement supérieur à l'épaisseur des pains de glace de telle sorte qu'il soit aisé d'extraire ceux-ci du bac. Un appareil frigorifique selon l'invention comporte avantageusement, au-dessous du bac, une enceinte calorifugée munie d'une porte, dont le plafond est constitué par le fond non calorifugé du bac dans laquelle les pains de glace sortant du bac sont disposés en tas pour être conservés jusqu'à la vente. Cette enceinte forme avec le bac une combinaison car d'une part elle est réfrigérée par le fond du bac et d'autre part elle permet d'accroître la capacité de production de l'appareil. Dès qu'un cycle de fabrication des pains de glace, qui dure environ 3 heures,est terminé, on place les pains dans l'enceinte en attendant la vente qui a lieu à des heures déterminées et on peut recommencer immédiatement un deuxième cycle de production. Le procédé selon l'invention permet de mettre les pains de glace en tas à la sortie du bac car l'extérieur des moules est recouvert d'une pellicule de liquide réfrigérant, par exemple de saumure, et les pains de glace ne risquent pas de se coller entre eux. Ceci permet d'accroître la capacité de stockage dans un volume déterminé. En dehors des résultats déjà décrits, le procédé selon l'invention permet de construire des appareils frigorifiques plus simples que les appareils connus par suite de la suppression totale des moules fixes. II facilite également les opérations de fabrication en supprimant le démoulage d'où une économie notable de temps de fabrication, de consommation d'énergie et d'équipements L'invention a également pour résultat les nouveaux produits obtenus constitués par des pains de glace enveloppés dans un sac en matière plastique de faible épaisseur formant un-emballage perdu lequel sac a servi de moule pendant la congélation et est solidaire du pain de glace. Ce sac comporte, de préference, plusieurs compartiments verticaux, ouverts à la partie supérieure, séparés par des soudures verticales réunissant les deux parois du sac l'une avec l'autre. De telles soudures sont faciles à obtenir sur des sacs en matière plastique, par exemple des sacs en polyEthy- Diène qui résiste bien à des températures allant jusqu'à - 40 et dont l'usage est autorisé pour contenir des produits alimentaires. Chaque soudure-.verticale séparant les compartiments est formée, de préférence, de deux soudures séparées par une zone de déchirement de telle sorte qu'il est aisé de fractionner un pain pour la vente au détail. La division du sac en compartiments présente l'avantage d'augmenter la surface d'échange et de réduire le temps de congélation. Afin de faciliter l'opération de remplissage en eau des sacs, les extrémités supérieures des soudures verticales intermédiaires entre les compartiments, sont situées légèrement plus bas que l'extrémité supérieure du sac de telle sorte que les différents compartiments communiquent entre eux par le haut et qu'il suffit d'un seul point de distribution d'eau pour les remplir. En dehors des avantages lors de la fabrication, la présence d'un sac constituant un emballage perdu présente des avantages pour l'utilisateur. Le sac protège la glace de tout contact avec des poussieres et la glace peut donc être consommée. Selon une caractéristique de l'invention, un sac comporte,sur au moins l'un des côtés., un compartiment de faible section dans lequel se forme une barre de glace qui peut être facilement fractionnée en glaçons utilisables pour rafraîchir des boissons ou pour tout autre usage. La présence d'un sac enveloppant chaque pain de glace permet de placer ceux-ci verticalement dans une glacière, par exemple entre deux rangées de bouteilles. I1 en résulte un meilleur rafraîchissement car la surface de contact est plus grande. D'autre part, l'eau provenant de la fusion de la glace reste alors dans le sac et on évite de noyer la glacière. Pour faciliter le- -maintien en position verticale du sac, on peut munir celui-ci de trous, de poignées ou de tout autre moyen qui permettent. de l'accrocher et de le maintenir suspendu dans la glacière. Ces mêmes moyens, par exemple des poignées, facilitent le transport du pain de glace. La descritpion suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, des exemples de réalisation de l'inven-. tion. Les figures I et 2 sont des vues en perspective de pains de glace selon L'invention. La figure 3 est une vue en perspective de face d'un appareil frigorifique selon l'invention. La figure 4 est une coupe transversale selon IV - IV de la figure 3. La figure 5 est une vue en perspective de la grille de l'appareil de la figure 3. La figure 6 est une vue en perspective de deux nappes superposées du serpentin équipant l'appareil selon la figure 3. La figure I represente un sac I formé d'une gaine tubulaire en polyéthylène mince dont le fond est constitué par -une soudure transversale 2. Le sac 1 est divisé en trois compartiments verticaux par deux soudures verticales 3. L'extrémité supérieure 3a des soudures 3 est située audessous du bord supérieur la du sac. Chacun des compartiments contient un pain de glace 4, par exemple un pain d'un kilogramme. Le sac comporte deux poignées 5 qui permettent de le transporter et également de le suspendre dans une glacière. Du fait que les soudures 3 n'arrivent pas jusqu'en haut du sac, il suffit d'un seul point de distribution d'eau pour remplir d'eau les trois compartiments avant de les congeler en trempant le sac dans un bain de liquide à basse température, par exemple dans un bain de saumure refroidie à - 300. La figure 2 représente un autre mode de réalisation de pain de glace. Celui-ci comporte un sac 6 en polyéthylène mince, par exemple en polyéthylene ayant une épaisseur de 0,1 mm. Ce sac est fermé à la base par une soudure transversale 7 et il est divisé en six compartiments verticaux 9 par des soudures verticales 8. Chaque soudure 8 comporte deux soudures parallèles 8a et 8b et, entre elles, une zone 8c facile à déchirer, par exemple une zone comportant une ligne de perforations ou des amorces de déchirure à chaque extrémité Chaque compartiment vertical 9 contient un pain de glace 10 qui est obtenu en le remplissant d'eau et en congelant cette eau directement dans le sac servant de moule perdu. Les quatre compartiments centraux contiennent chacun,par exemple,un pain de glace de 0,5 Kg. Les compartiments latéraux 11 sont de faible section et contiennent chacun un cylindre de glace de petit diamètre qu'il est facile de fractionner en glaçons.Des trous 6a sont prévus dans le haut des compartiments 9 de telle sorte que les sacs contenant les pains de glace peuvent être suspendus à un crochet ou à une tringle à l'intE- rieur d'une glacière et maintenus en position verticale, l'eau de fusion restant dans le sac. La figure 3 représente une vue de face d'un appareil frigorifique 1-5 selon l'invention et la figure 4 une coupe transversale selon IV-IV de cet appareil. L'appareil des figures 3 et 4 est destiné à fabriquer artisanalement des pains de glace destinés à être vendus au détail, par exemple à des campeurs. A titre d'exemple non limitatif, cet appareil a une longueur de l'ordre de 2 m, une largeur de l'ordre de 0,7 m et une hauteur de l'ordre de 1 m. Il peut fabriquer environ 40 pains de glace de 2 Kg chacun toutes les trois heures environ. Il est éguipé de deux groupes frigorifiques monophasés de 1 CV chacun placés dans le coffret 12. Ces groupes classiques alimentent en fluide frigorigène des serpentins 13 placés dans un bac 14 ouvert vers le haut. La cuve 14 est par exemple en polyester stratifié. Elle contient un liquide 20 congelable à basse température, par exemple une saumure. La cuve 14 est placée à l'intérieur d'une enceinte dont les parois latérales comportent un revêtement isolant. Cette enceinte est munie d'un couvercle supérieur 16 isolé. Sous la cuve 14 est ménagée une enceinte isotherme 17 équipée d'une porte 18. Le fond 14a de la cuve 14 n'est pas isolé et constitue le plafond de l'enceinte 17. Les pains de glace 19 sortant du bac 14 sont conservés en tas dans Enceinte 17, jusqu'au moment de la vente. On n'ressuie pas l'extérieur des sacs contenant les pains de glace lorsqu'on les sort de la saumure de telle sorte qu'une pellicule de saumure 20 adhère à la paroi extérieure des sacs et empêche ceux-ci de se coller entre eux. Le stockage en tas permet de gagner de la place et de conserver, par exemple 100 pains de glace de 2 Kg dans l'enceinte 17 de telle sorte que l'appareil selon l'invention permet de fabriquer et de vendre environ 400 kilogrammes de glace par 24 heures en ne le faisant fonctionner que pendant les heures ouvrables. La figure 4 montre le serpentin 13 formant cinq nappes horizontales de six tubes chacune. La figure 6 représente, en perspective, deux de ces nappes superpo sées. Les tubes de chaque nappe sont placés à l'aplomb l'un de l'autre, de telle sorte qu'ils délimitent entre eux et avec les parois avant et arrière de la cuve 4, sept couloirs longitudinaux dont la largeur est légèrement supérieure à l'épaisseur des pains de glace. Les sacs,tels que le sac 1 ou le sac 6, remplis d'eau, sont placés côte à côte dans ces couloirs qui maintiennent les sacs latéralement de telle sorte que ceux-ci restent droits tout enflottant dans la saumure 20. La figure 6 montre que les extrémités des différents tubes paral lèles constituant une nappe horizontaie de serpentin sont connectées entre elles en sautant chaque fois au moins un tube afin d'éviter des coudes ayant des rayons de courbure trop faibles. Afin d'améliorer le maintien des sacs placés dans la saumure 20, une grille 21 est posée au-dessus de la cuve. La figure 5 représente cette grille en perspective. Cette grille est formée de barreaux longitudinaux fixes 22 placés au-dessus des tubes du serpentin. Ces barreaux portent des encoches 23 régulièrement espacées. Des traverses amovibles 24 sont engagées dans certaines des encoches 23. Les traverses 24 séparent'les uns des autres les sacs placés dans un même couloir et leur écartement peut donc varier selon la largeur des pains de glace. La figure 5 représente une de ces traverses placée au-dessus de la grille. Chaque traverse est prolongée vers le bas par une tige 25 qui est placée entre deux sacs juxtaposés et les maintient latéralement. REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication de pains de glace, caractérisé en ce que l'on remplit d'eau des moules constitués par des sacs en matière plastique, de faible épaisseur, on place lesdits sacs dans un liquide à une température inférieure à 0 C et, après congélation de l'eau, on sort du liquide les pains de glace contenus dans lesdits sacs lesquels forment des moules et des emballages perdus. 2 - Produit nouveau obtenu par le procédé selon la revendication 1, caracté risé en ce qu'il est constitué d'au moins un pain de glace placé dans un sac en matière plastique de fa-ible épaisseur formant un emballage perdu, lequel sac a servi de moule pendant la congélation de l'eau et est soli daire du pain de glace. 3 - Pain de glace selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit sac comporte plusieurs compartiments verticaux ouverts à la partie supérieure, séparés par des soudures verticales réunissant les deux parois du sac l'une avec l'autre. 4 - Pain de glace selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune desdites soudures verticales est formée de deux soudures parallèles sépa rées par une zone de déchirement. 5 - Pain de glace selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure desdites soudures est située plus bas que l'extrémité superieu re du sac de sorte que les.di-fférents compartiments communiquent entre eux par le haut. 6 - Pain de glace selon larevendication 3, caractérisé en ce que ledit sac comporte,sur un côté au moins, un compartiment de faible section dans lequel se forme une barre de glace qui peut être aisément fractionnée en glaçons consommables. 7 - Pain de glace selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractéri- sé en ce que ledit sac comporte, à la partie supérieure, des moyens per mettant de le suspendre en position verticale dans une glacière et de le transporter. 8 - Appareil frigorifique pour la fabrication de pains de glace selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, suivant un procédé selon la reven dication 1 comportant un bac ouvert à la partie supérieure rempli d'un liquide réfrigéré à une température inférieure à Oc par un serpentin, caractérisé en ce que ledit serpentin forme plusieurs nappes horizontales dont les tubes sont superposés, l'écartement entre tubes étant égal ou lége rement supérieur à l'épaisseur des pains de glace. 9 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit bac est recouvert d'une grille formée de barreaux fixes, superposés aux tubes du serpentin, comportant des encoches régulièrement réparties et des traverses déplaçables, engagées dans lesdites encoches, chacune de ces traverses comportant au moins une tige perpendiculaire à ladite traverse et dirigée vers le bas. 10 - Appareil selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'il comporte,au-Ldessous dudit bac, une enceinte calorifugée munie d'une porte, dont le plafond est constitué par le fond non calori fugé dudit bac,dans laquelle les pains de glace sortant du bac sont dis posés en tas pour être conservés jusqu'à la vente.