Brevet FR2405685A1 — publié le 19790511

La présente invention concerne un brasseur ménager, notamment une sorbetière destinée au brassage de la préparation glacée contenue dans un récipient. Les brasseurs ménagers connus, tels que les sorbetières, comprennent en général un bloc motoréducteur pour l'entratnement d'une pale de brassage, monté de façon amovible sur le récipient contenant la préparation alimentaire à brasser. Dans la majorité des cas, le récipient de brassage est cylindrique, de façon à ce que la pale de brassage en tournant autour d'un axe fixe passe au plus près de la paroi latérale du récipient pour brasser la totalité de la préparation. Dans le cas d'une sorbetière, la préparation glacée se présente par conséquent, après démoulage, toujours sous la forme d'un bloc cylindrique. Or, il serait avantageux de pouvoir présenter les préparations glacées sous des formes plus attrayantes et variées, par exemple en blocs de section polygonale ou étoilée comme cela est courant pour les pttisseries. De telles formes peuvent être obtenues difficilement dans le cas des sorbetières. En effet, en utilisant un récipient de brassage non cylindrique la partie de la préparation à glacer située à l'extérieur du cercle décrit par la pale de brassage n'est pas brassée, de sorte que cette dernière donne lieu à la formation de cristaux de glace qui rendent cette partie pratiquement inconsommable. D'autre part, dans tous les brasseurs ménagers comportant une pale de brassage rotative autour d'un axe fixe, la préparation est brassée d'une façon irrégulière, étant donné que la vitesse linéaire de la pale de brassage le varie forcément entre l'axe de rotation et la périphérie de a pale. Cette irrégularité de brassage se traduit dans le cas des sorbe- res, souvent par la présence de gros cristaux de glace aux endroits ou la préparation a été insuffisamment brassée. Cet :wanvéniert affecte la qualité de la préparation glacée obtenue. Le but de la présente r.toeon est d remédier aux inconvénients des appareils connus, créant un brasseur ménager permettant d'obtenir un brassage ffiicacc de ia préparation alimentaire et en rendant l'appareil utilisable notamment dans le cas d'une sorbetière avec des recez eats de brassage de formes variées, non cylindriques. Suivant l'invention, le brasseur ménager comprenant un bloc motoréducteur pour l'entraînement d'une pale de brassage et un récipient de brassage est caractérisé en ce que le bloc motoréducteur comprend des moyens d'entraînement de la pale de brassage permettant à cette dernière de décrire une courbe dont l'enveloppe extérieure inscrite dans un cercle est située à une distance du centre de ce cercle qui varie périodiquement au cours de la rotation de la pale. Un tel brasseur est ainsi utilisable avec un récipient de brassage non cylindrique, dont la paroi latérale suit sensiblement l'enveloppe de la courbe décrite par la pale de brassage. Dans le cas d'une sorbetière, on peut ainsi obtenir des préparations glacées exemptes de cristaux et de formes variées plus attrayantes que les blocs cylindriques obtenus jusqu'alors. L'expérience a montré par ailleurs que le mouvement complexe décrit par la pale de brassage permettait d'améliorer l'efficacité du brassage. Selon une version avantageuse de l'invention, les moyens d'entraînement de la pale de brassage comprennent un pignon fixe par rapport au bloc motoréducteur et sur lequel engrène un train épicycloîdal de pignons dont le pignon de sortie, le plus éloigna du pignon fixe précité, peut tourner sur lui-même et autour de l'axe du pignon fixe, ce pignon de sortie étant rendu solidaire de la pale de brassage. Ainsi, la pale de brassage en tournant sur son axe confondu avec l'axe du pignon de sortie et autour de l'axe du pignon fixe décrit une courbe symétrique par rapport à cet axe dont le nombre de sommets dépend du rapport des vitesses de rotation des deux pignons en question. n Selon une version préférée de l'invention, le rapport 2 du nombre de dents du pignon rendu solidaire de la pale sur nl celui du pignon fixe est égal à n-l, la pale décrivant un polygone convexe à n côtés. Dans le cas d'une sorbetière, on peut ainsi obtenir des blocs de préparation glacée de section triangulaire, carrée, pentagonale, etc.. Selon une autre version de l'invention, pour obtenir que la pale de brassage décrive un polygone croisé à n sommets, le rapport n2 n1 du nombre de dents du pignon rendu solidaire de la pale sur celui du pignon fixe doit être égal à x/n, x étant supérieur ou égal à 1, inférieur à n-l et premier avec n. Dans ce cas, le brassage est particulièrement efficace et on peut obtenir des blocs de préparation glacée de section étoilée. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaI- tront encore dans la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs: la figure l est une vue en coupe longitudinale d'une sorbe tière comprenant un bloc motoréducteur pour l'entraînement d'une pale de brassage, monté sur un récipient de brassage; la figure 2 est une vue en coupe suivant le plan II-II de la figure 1; la figure 3 est un schéma explicatif; les figures 4 à 9 représentent des courbes théoriques décrit tes par la pale de brassage, selon l'une des versions du brasseur conforme à l'invention; les figures 10 et ll représentent en pointillés les courbes réelles décrites dans le cas des figures 4 et 5 et en traits pleins le contour du récipient de brassage correspondant; ; les figures 12 à 15 représentent des courbes décrites par la pale de brassage, selon une autre version du brasseur conforme à l'invention; les figures 16 à 18 représentent des courbes décrites par la pale de brassage, selon une troisième version du brasseur conforme à l'invention; la figure 19 représente en perspective, un bloc motoréducteur et une pale de brassage munied'un boîtier d'entraînement amovible; la figure 20 est une vue en coupe longitudinale partielle du bloc motoréducteur de la figure 19, le boîtier d'entraînement de la pale étant séparé de cette dernière et monté dans le bloc motoréducteur; la figure 21 représente en perspective un bloc motoréducteur à plusieurs axes de sortie et une pale de brassage amovible par rapport à ce bloc; la figure 22 est une vue en coupe longitudinale partielle du bloc motoreducteur de la figure 21;; la figure 23 est une vue en coupe suivant le plan XXIII-XXIII de la figure 22. Dans la réalisation de la figure 1, la sorbetière comprend un bloc motoréducteur 1, pour l'entraînement d'une pale de brassage 2, monté sur un récipient de brassage 3. Le moteur 4 situé à l'une des extrémités du bloc motoréducteur 1 comporte un pignon de sortie 5 qui engrène avec deux pignons 6 et 7 disposés l'un à côté de l'autre. L'axe de rotation 8 sur lequel tourne le pignon 7 porte un pignon 9 à nl dents qui est fixe par rapport au boîtier 10 du bloc motoréducteur 1. Ce pignon fixe 9 engrène avec un train épicycloidal de pignons 11 et 12 dont les axes lla et 12a sont montes dans des trous cylindriques llb et 12b parallèles à l'axe 8 et disposés radialement dans le corps du pignon 7 (voir également figure 2). Le pignon 12 le plus éloigné du pignon fixe 9 porte un axe 12c qui fait saillie hors du bloc motoréducteur 1 et sur lequel est emboîté l'embout 13 de la pale de brassage 2. Le pignon 12 a n2 dents et on l'appellera ci-après pignon de sortie. Le nombre de dents du pignon intermédiaire 11 importe peu. La pale de brassage 2 comporte un bras supérieur 14 radial équipé d'un dispositif 15 non détaillé permettant d'escamoter le bras inférieur 16 lorsque la préparation glacée contenue dans le récipient 3 a atteint la viscosité désirée. Le fonctionnement de la sorbetière ainsi constituée est décrit ci-après Lorsque le pignon 7 est entraîné en rotation par le moteur 4, il entraîne les axes Ila et 12a des pignons 11 et 12. Ce$ derniers engrenant avec le pignon fixe 9, l'axe de sortie 12c du pignon de sortie 12 va tourner d'une part autour de l'axe fixe 8 et d'autre part sur lui-même. I1 en résulte que l'extrémité 16a du bras inférieur 16 de la pale 2-décrit une courbe dont l'enveloppe extérieure inscrite dans un cercle centré sur l'axe 8 est située à une distance 1 de cet axe qui varie périodiquement au cours de la rotation de la pale 2. Cette courbe peut prendre différentes allures, notamment selon le rapport des vitesses de rotation de la pale 2 autour de l'axe de sortie 12c et autour de l'axe 8. Ce rapport est déterminé n2 par le rapport n1 du nombre de dents du pignon de sortie 12 sur n1 celui du pignon fixe 9. n1 lorsque cos n2 est égal à 1, 0 ou -1 soit Ces valeurs d'angles donneront pour d les valeurs suivantes: a) d = (1 - r), d'où d = 1 - r, ce qui correspond à une valeur minimale; b) d = r + 1 d'où dans ce cas 1 et r sont perpendiculaires; c) d2 = (r + 1)2, d'où d = r + 1, ce qui correspond à une valeur maximale. Les valeurs extrêmes de w sont Ces valeurs montrent que les courbes décrites par l'extrémité 16a de la pale 2 sont périodiques en fonction de w. Ainsi, lorsque k est égal à n1 l'angle w est un multiple de 2n soit n22E. Le rayon r doit donc accomplir n2 tours pour que l'extrémité 16a de la pale 2 décrive un cycle complet. Le nombre k variant de 1 à nl, la courbe décrite présente donc nl maxima et nl minima. D'après le schéma de la figure 3, on peut montrer que si l'axe du pignon de sortie 12 tourne à une vitesse w autour de l'axe 8, la vitesse de rotation sur lui-même est égale à ## - w et la vitesse apparente de la pale 2 autour de l'axe 8 n2 est égale à : w ( nI - n2). n On appellera r a distance comprise entre l'axe 8 et l'axe 12c du pignon 12, 1 la longueur de la pale dont l'extrémité 16a décrit les courbes qu'on va étudier ci-après et d la distance variable comprise entre l'axe 8 et l'extrémité 16a de la pale 2. La valeur de d est donnée par la formule n2 n-1 On peut montrer que lorsque le rapport n1 est égal à n l'extrémité 16a de la pale 2 décrit un polygone convexe à n côtés. Les figures 4 à 9 montrent à titre d'exemples les courbes n2 2 3 théoriques obtenues lorsque n1 est égal à 3 (fig. 4), 4 (fig. 5) n1 4/5 (fig. 6), 5/6 (fig. 7), 6/7 (fig. 8), 7/8 (fig. 9). En fait, on obtient des polygones irréguliers ou déformés lorsque les distances 1 et r sont quelconques. Pour obtenir des polygones réguliers comme ceux représentés sur les figures 4 à 9, il faut que le rapport ### soit égal à ##### , étant l'angle au sommet duI 2 polygone. Par conséquent, pour obtenir un triangle régulier comme indiqué sur la figure 4, il faut que : l+r soit égal à 2. 1-r Pour obtenir le carré régulier de la figure 5, il faut que l+r soit égal à 2 1-r Pour obtenir le pentagone régulier de la figure 6, il faut que que : 1-r soit égal à 1,23. Pour obtenir l'hexagone régulier de la figure 7, il faut 1+r que : 1-r soit égal à 1,154 et ainsi de suite. En pratique, les courbes décrites réellement par la pale 2 sont légèrement différentes des courbes théoriques représentées sur les figures 4 à 9. En effet, les sommets des polygones sont en réalité arrondis et non pointus, comme indiqué en pointillé par les courbes C1 et C2 des figures 10 et 11. n2 Les courbes obtenues dans le cas où est égal à n permettent par conséquent d'utiliser des recipients de brassage de section triangulaire, carrée, hexagonale, etc., dont la paroi latérale 20, 21 (voir figures 10 et 11) suit de près le profil de la courbe décrite par l'extrémité 16a de la pale 2. On peut ainsi préparer par exemple des crèmes glacées de forme polygonale dont la présentation est beaucoup plus attrayante que les blocs cylindriques obtenus jusqu'alors. De plus, ces formes polygonales peuvent être modifiées simplement en remplaçant le récipient par un récipient de forme appropriée et en modifiant le rapport n2 des dents des pignons 9 et 12. n2 On On peut montrer d'autre part que lorsque le rapport n est égal à xn, x étant supérieur ou égal à 1, inférieur à n-l n1 et premier avec n, l'extrémité 16a de la pale 2 décrit un polygone croisé à n sommets. Les figures 12 à 15 montrent à titre d'exemples les courbes n2 théoriques obtenues lorsque n1 est à 1/3 (fig. 12), 1/4 (fig. 13), 3/5 (fig. 14), 1/6 (fig. 15), le nombre n des sommets étant égal respectivement à 3, 4, 5, 6. En pratique, les courbes réelles sont légèrement différentes des courbes théoriques précitées. En effet, les sommets sont en réalité arrondis et non pointus, comme indiqué en pointillés par C3 sur la figure 12. Comme dans le cas des courbes obtenues dans le cas des figures 4 à 9, on peut utiliser des récipients de brassage dont la paroi latérale 22 (voir figure 12) suit de près l'enveloppe de la courbe croisée décrite par l'extrémité 16a de la pale 2. On peut ainsi préparer, par exemple, des crèmes glacées de section étoilée dont la présentation est très attrayante. De plus, les récipients de section étoilée offrcnt une surface d'échange plus grande, de sorte que la prise de la glace est plus rapide.Comme dans le cas précédent, le nombre de branches de forme étoilée obtenues peut être varié en modifiant le rapport n2 des dents des pignons 9 et 12. n1 On constate d'autre part, particulièrement dans le cas des figures 12 à 15, que le. brassage est beaucoup plus efficace que dans le cas d'une pale tournant autour d'un axe fixe, étant donné que l'extrémité de la pale balaie non seulement la périphérie de la préparation, mais également la zone centrale, comme on le voit notamment dans le cas de la figure 15. Dans le cas d'une sorbetière, on limite ainsi considerablement les risques de formation de cristaux de glace. n On peut montrer également que lorsque le rapport n2 est égal n à nx, x étant supérieur à n et premier avec n, l'extrémité 16a de la pale 2 décrit un polygone à n sommets arrondis et n creux définissant des points de rebroussement. Les figures 16 à 18 montrent à titre d'exemples les courbes théoriques obtenues lorsque n2 est égal à 3 (fig. 16), 4 (fig.17), n1 2 3 5/4 ' fig. 18), dont les formes permettent d'obtenir des préparations glacées présentant d'autres formes attrayantes. L'un des avantages de l'invention est qu'il est possible de faire décrire à l'extrémité 16a de la pale 2 une très grande gamme de courbes, simplement en modifiant le rapport n2 des dents des n1 pignons 9 et 12. A cet effet, il est avantageux que l'ensemble constitué par le pignon fixe 9 et les pignons 11 et 12 soit disposé dans un boîtier 25 distinct du bloc motoréducteur la comme indiqué sur la figure 19. Dans cet exemple, le boîtier 25 s'emboîte dans un logement 26 ménagé sur la face inférieure 27 du bloc motoréducteur la. On peut ainsi prévoir pour un brasseur ménager, plusieurs boîtiers 25 interchangeables comportant différents pignons présentant des rapports n2 différents. n1 Dans la réalisation de la figure 20, le boîtier 25 monté de façon amovible dans le logement 26 du bloc motoréducteur la comprend un pignon 28 dont l'axe 29 est rendu solidaire du bloc motoréducteur la par un méplat 29a ménagé sur son extrémité. Le pignon fixe 28 engrène avec un pignon intermédiaire 30 qui engrène lui-même avec le pignon 31 auquel est fixé l'axe de sortie 32 destiné à être connecté à la pale de brassage 2a. L'entraînement des pignons 30 et 31 est assuré par un pignon 33 rendu solidaire du pignon 30 qui engrène avec un pignon 34 monté de façon libre sur l'axe 29. Le pignon 34 entraîne en rotation le boîtier 25. Ainsi, le pignon de sortie 31 tourne autour de lui-même et autour de l'axe 29. On voit que cette disposition se prête aisément au remplace n2 ment du boîtier 25 par un autre boîtier comportant un rapport n des dents des pignons 31 et 28 différent. i Dans la réalisation des figures 21 à 23, le boîtier 35 renferme une série de pignons 28, 30, 31, 33 et 34 semblables à ceux contenus dans le boîtier 25 de la figure 20. Toutefois, le boîtier 35 est fixe par rapport au bloc motoréducteur lb et il comporte trois axes de sortie 32, 32a et 32b solidaires des pignons 31, 31a et 31b (voir figure 23 > . Le pignon 31a engrène avec le pignon central fixe 28 au moyen d'un pignon intermédiaire 30a, tandis que le pignon 31b engrène directement avec le pignon fixe 28. Les pignons 31a et 31b donnent avec le pignon central fixe 28 des rapports de denture différents. L'embout 36 de la pale 2b peut être connecté à l'un quelconque des axes 32, 32a et 32b des pignons 31, 31a et 31b, de sorte qu'on peut obtenir trois courbes de brassage différentes pour la pale 2b. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, I'inventidn peut s'appliquer à tout brasseur ou mélangeur ménager équipé d'un récipient'de brassage de forme quelconque, étant donné que l'un des avantages de l'invention est d'améliorer l'efficacité du brassage. Le nombre de pignons intermédiaires compris entre le pignon fixe 9 ou 28 et le pignon de sortie 12, 31, 31a ou 31b peut être quelconque. I1 est avantageux cependant que ce nombre soit impair (par exemple égal à 1) pour que la rotation de a pale 2 autour de son axe ait lieu dans le sens contraire de sa rotation autour de l'axe du pignon fixe. De cette façon, en effet, le cycle complet de la pale 2 est parcouru en un nombre de tours autour de l'axe du pignon fixe plus réduit que dans le cas où le nombre de pignons intermédiaires est pair. Cette disposition est par conséquent avantageuse pour l'efficacité du brassage. Bien entendu, les formes des courbes de brassage peuvent encore être modifiées en utilisant un bloc motoréducteur apte a recevoir plusieurs pales de brassage. REVENDTCATIONS 1. Brasseur ménager comprenant un bloc motoréducteur pour l'entraSnoment d'une pale de brassage d'un récipient de brassage, caractérisé en ce qu'un premier pignon entratné en rotation autour de son axe porte un deuxième pignon concentrique qui est fixe par rapport au bottier du bloc motoréducteur, ce pignon fixe engrènant avec un train épicycloîdal de pignons dont les axes sont disposés parallèlement à l'axe du premier pignon, le pignon de sortie du train épicyclodal de pignons tournant sur lui-meme et autour du pignon fixe et est rendu solidaire d'une pale de brassage dont l'extrémité décrit des courbes ou des polygones de formes variées inscrits dans un cercle. 2. Brasseur ménager conforme b la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi latérale du récipient de brassage suit sensiblement la forme des courbes ou des polygones décrits par l'extrémité de la pale de brassage. 3. Brasseur ménager conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le pignon de sortie rendu solidaire de la pale de brassage engrène avec un nombre impair de pignons interme- diaires disposés entre lui-même et le pignon fixe. 4. Brasseur ménager conforme à la revendication 1, ca caractérisé en ce que la forme des courbes ou des polygones que décrit une extrémité de la pale est fonction du rapport n2/n1 du nombre de dents du pignon de sortie sur celui du deuxième pignon fixe. 5. Brasseur ménager conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le rapport n2/n1 du nombre de dents du pignon rendu solidaire de la pale sur celui du pignon fixe est égal b n-1/n, la pale décrivant un polygone convexe à n côtés. 6. Brasseur ménager conforme à la revendication 5, caractérisé encre que la pale de brassage décrit un polygone régulier l+r lorsque le rapport 1-r s r étant la distance entre l'axe du pignon fixe et celui du pignon rendu solidaire de la pale et 1 étant la distance entre l'axe de la pale et l'extrémité de la pale qui décrit le polygone, est égal à sin a s a étant l'angle au sommet du polygone. 2 7. Brasseur ménager conforme à la revendication 4, ca n2 caractérisé en ce que le rapport n2 du nombre de dents du pignon n1 rendu solidaire de la pale sur celui du pignon fixe est égal à x n, x étant supérieur ou égal à 1, inférieur à n-l et premier avec n, la pale décrivant un polygone croisé à n sommets. 8. Brasseur ménager conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que le rapport n2 du nombre de dents du pignon rendu solidaire de la pale sur celui du pignon fixe est égal à x n, x étant supérieur à n et premier avec n, la pale décrivant un polygone à n sommets arrondis et n creux définissant des points de rebroussement. 9. Brasseur ménager conforme à l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que le pignon monté sur un axe fixe et le train épicycloïdal de pignons sont disposés dans un bottier séparé, monté de façon amovible au bloc motoréducteur. 10. Brasseur ménager conforme à la revendication 9, caraetérisé en ce qu'il comprend plusieurs boîtiers interchangeables comportant différents trains épicyeloidaux de pignons présentant des rapports n2 différents. n 11.1Brasseur ménager conforme à l'une quelconque des revendications 3 b 8, caractérisé en ce que le pignon monta sur un axe fixe engrène avec plusieurs trains épicycloïdaux de pignons pré- n2 sentant des rapports n différents, des moyens étant prévus pour n1 connecter la pale de brassage à l'un quelconque des pignons de sortie des différents trains epicycloidaux de pignons.