Brevet FR2519267A1 — publié le 19830708

Dispositif de malaxage à cuve et bras malaxeurs tournants. L'invention a pour objet des dispositifs de malaxage, pétrissage ou mélange à cuve verticale et bras de malaxage tournants. Le secteur technique de l'invention est celui de la construction des malaxeurs, pétrins et autres mélangeurs de produits solides pulvérulents ou pâteux, notamment des produits ayant une texture visco-élastique ou plastique. On connaît des dispositifs tels que des pétrins ou des malaxeurs comportant une cuve de forme circulaire, à fond incurvé ou spherique, qui'est ouverte vers le haut et qui tourne autour d'un axe vertical. La cuve peut tourner librement. Elle est entraînée soit par le frottement des produits, soit mécaniquement. Les cuves connues comportent un bras tournant sur son axe, composé de deux ou trois branches de forme concentrique ou hélicoldale, qui est entraîné en rotation autour d'un axe incliné et qui plonge dans la cuve obliquement à l'axe vertical de celle-ci. Le bras est relié à un réducteur. L'ensemble bras-réducteur est relevable manuellement ou mécaniquement en fin de cycle de malaxage. Les cuves connues comportent, en outre, un bâti qui supporte la cuve et qui supporte également le bras malaxeur et l'entraînement de celui-ci qui est réalisé généralement par un moteur et une transmission à poulies et courroies et un réducteur. Le bati déborde sur un côté de la cuve et augmente de façon importante le poids de l'encombrement de celle-ci. Les cuves connues comportent généralement un couvercle de cuve qui obture ltouverture supérieure de celle-ci pendant le malaxage afin d'éviter les risques d'accidents, notamment les risques de sectionnement des doigts par les bras tournants. Des dispositifs malaxeurs de ce type connu sont décrits par exemple dans la demande de brevet FR. A. 2.425.805 (WERNER et PFLEIDERER) et dans la demande de brevet FR. A. 2.466.196 (HALLEY Louis). Un objectif de la présente invention est de procurer des dispositifs malaxeurs, à cuve et bras rotatifs,-ayant un encombrement réduit, notamment des dispositifs malaxeurs de petit volume, de l'ordre de 10 à 50 litres, qui sont destinés par exemple au pétrissage de petites quantités de pâte pour fabriquer des pâtisseries ou des pizzas et qui peuvent être encastrés dans une paillasse de laboratoire ou dans une table de travail. Un autre objectif de la présente invention est de procurer des dispositifs malaxeurs présentant une bonne sécurité contre les risques de blessures aux doigts par les bras malaxeurs tout en permettant de t ter la consistance de la pâte. Les dispositifs malaxeurs selon l'invention sont du type connu comportant unzb ti fixe, une cuve tournant autour d'un pivot central vertical porté par le bâti, laquelle cuve a une extrémité supérieure ouverte et équipée d'un couvercle, et des bras de malaxage qui plongent obliquement dans la cuve et qui sont entraînés en rotation. Les objectifs de l'invention sont atteints au moyen d'un dispositif malaxeur dans lequel le couvercle de la cuve est un carter creux, qui contient un groupe motoréducteur à axe horizontal, un engrenage à pignons coniques, qui transmet le mouvement d'entraînement dudit groupe auxdits bras malaxeurs, un palier support desdits bras malaxeurs et un boîtier de circuits électriques et électroniques muni d'un pupitre apparent sur la face supérieure du couvercle. Le couvercle de la cuve est articulé autour d'un axe horizontal porté par ledit bâti et le plan défini par les axes dudit groupe moto-réducteur est desdits bras malaxeurs est perpendiculaire audit axe d'articulation. Selon un mode de réalisation préférentiel, le groupe motoréducteur est composé d'un moteur électrique à courant continu à vitesse variable et d'un réducteur à engrenage épicycloidal, et ledit engrenage est composé de deux pignons coniques dont les axes forment un angle de 1350 et l'un des deux pignons est en un matériau auto-lubrifiant. De préférence, le couvercle comporte un électro-aimant à axe vertical dont l'extrémité inférieure affleure au niveau de la face inférieure du fond dudit boîtier et vient s'appuyer sur le sommet d'une colonne enfer doux portée par ledit bâti pour maintenir le couvercle fermé et le couvercle comporte un interrupteur qui coupe simultanément l'alimentation électrique dudit électro-aimant et du moteur dudit groupe. L'invention a pour résultat de nouveaux dispositifs de malaxage, de pétrissage ou de mélange de produits pâteux ou pulvérulents' ayant un encombrement réduit. Grâce à l'incorporation dans le couvercle du groupe motoréducteur entraînant les bras malaxeurs et de l'ensemble des circuits électriques et électroniques, l'encombrement en plan est réduit à celui d'un carré dans lequel s'inscrit le bord supérieur de la cuve. Il en résulte que les malaxeurs selon l'invention peuvent être facile ment encastrés dans une découpe d'un plan de travail ou d'une paiLlasse de laboratoire. Les malaxeurs selon l'invention présentent une grande sécurité contre les risques de blessure dus au contact accidentel des mains avec les bras malaxeurs, grâce à la ventouse magnétique et au détecteur de proximité qui équipent le couvercle, qui empêchent l'ouverture du couvercle si le groupe moto-réducteur n'est pas arrêté et qui interdisent la mise en route du groupe moto-réducteur tant que le couvercle n'est pas fermé. L'adoption d'un moteur à courant continu à vitesse variable et d'un réducteur épicycloidal a permis de supprimer les dispositifs de transmission habituels à poulies et courroies d'où un gain de place et un meilleur rendement. Le groupe moto-réducteur qui équipe les malaxeurs selon l'invention permet d'obtenir à la sortie du réducteur une vitesse pouvant varier entre 30 et 100 tours/minute pour les malaxeurs destinés au pétrissage des pâtes et entre 70 et 200 tours/minute pour les malaxeurs destinés à mélanger des produits pulvérulents. .La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un dispositif malaxeur selon l'invention. La figure 1 est une vue de dessus. La figure 2 est une coupe verticale selon II-II de la figure 1. La figure 3 est une coupe verticale selon III-III de la figure 1. Les figures 1, 2 et 3 représentent un dispositif utilisable comme malaxeur, mélangeur ou pétrisseur de produits pulveru- lents, granuleux ou pâteux. Ce dispositif comporte un bâti fixe 1, qui est par exemple un bâti moulé en alliage léger. Le bâti 1 comporte essentiellement une semelle 2 et un montant support de couvercle 3 qui relie la semelle à l'axe 4 d'articulation du couvercle. Le contour de la semelle 2 a une forme de ligne brisée visible sur la figure 1. La semelle 2 porte un bossage central 5 dans lequel un pivot vertical 6 est fixé par une vis 7. La semelle 2 comporte un premier appendice latéral 8, destiné à supporter un frein de cuve 9 visible sur la figure 3. Elle comr porte un deuxieme appendice latéral 10, visible sur la figure 2, qui supporte une colonne métallique 11, en un matériau ferro ragnétique, par exemple en fer doux. On voit sur la figure 2 que le montant 3 est creux et qu'il comporte une paroi interne 3a qui épouse la forme de la cuve. En coupe horizontale, la paroi interne 3a enveloppe le premier quadrant de la cuve sur une partie seulement de celui-ci. Le dispositif comporte une cuve de malaxage 12, de forme connue. La cuve 12 est de révolution autour d'un axe z zi. Elle comporte un fond en forme de demi-tore qui se prolonge par des parois externes tronconiques divergeant légèrement vers le haut. La cuve 12 comporte un fourreau central 13 dont 11 extrémité supérieure est fermée par un bouchon 14. Une bague auto-lubrifiante 15 est engagée dans l'extrémité inférieure du fourreau central avec interposition d'un joint 16 en feutre imprégné d'huile. La bague 15 est engagée sur le pivot central 6. Une deuxième bague auto-lubrifiante 17 est engagée sur le pivot 6. Un tambour de frein 18 est engagé sur la bague 17 avec interposition d'un joint 19 en feutre imprégné d'huile. Les bagues 15, 17 et le tambour 18 tournent en même temps que la cuve sur le pivot fixe 6. La cuve est ouverte à l'ex tre ité supérieure et l'ouverture est délimitée par un bord supérieure circulaire 20 centré sur l'axe z zl. La cuve comporte un couvercle 21 qui est articulé autour de l'axe 4 porté par le montant 3 du bâti. On voit sur les figures 2 et 3 que le couvercle 21 a la forme d'un boîtier creux entièrement fermé, qui est délimité par une face supérieure 22, par un fond 23 s'étendant sur toute sa surface, et par quatre côtés latéraux 24. Le couvercle 21 sert de carter qui enveloppe un groupe moto-réducteur à axe x xl horizontal, qui est composé d'un moteur à vitesse variable 25 et d'un réducteur 26 aligné avec le moteur, qui est un réducteur épicycloidal à pignons planétaires. Le moteur 25 est par exemple un moteur à courant continu. Il comporte un ventilateur de refroidissement 25a. Le fond 23 du couvercle comporte un fourreau 27 qui sert de palier au dispositif de malaxage composé de plusieurs branches 28 qui plongent dans la cuve et qui sont montés sur un arbre d'entraînement 29 supporté par le palier 27. Des garnitures autolubrifiantes sont intercalées entre l'arbre 29 et le palier 27. te couvercle 21 contient un engrenage composé de deux pignons coniques, un pignon 30 qui est claveté sur l'extrémité de l'arbre de sortie du groupe moto-réducteur et un pignon 31 qui est solidaire de l'arbre 29. Un dés deux pignons est en un matériau auto-lubrifiant, par exemple en polytétrafluoréthylêne chargé ou en métal fritté. On voit sur la figure 2 que l'axe y y1 du dispositif tournant forme avec l'axe x xl du groupe moto-réducteur un angle a = 135". On voit également sur les figures 1 et 2 que les axes x xl et y yl définissent un plan vertical perpendiculaire à l'axe d'articulation 4, de sorte que lorsque le couvercle est soulevé, les bras 28 sont relevés en même temps hors de la cuve sans toucher aux parois de la cuve ni au fourreau central 13. Les parois latérales du couvercle comportent des ouvcrtures de passage d'air de ventilation, une ouverture d'entrée d'air 31 située en face des ouies d'aspiration du ventilateur 25a du moteur et une ouverture de sortie d'air 32, située par exemple, dans l'alignement du moteur 25. Le couvercle 21 contient un électro-aimant 33 composé d'une bobine 33a et d'un noyau en fer doux 33b, qui est logé et fixé dans un boîtier situé, de préférence,' le long du côté opposé à l'axe 4. L'extrémité inférieure de cet électro-aimant est au même niveau que la face inférieure du fond 23 du couvercle et vient en appui sur une plaque métallique 34 fixée au sommet de la colonne 11. Le circuit d'alimentation électrique de la bobine 33a passe par un interrupteur 35 porté par le bord avant du couvercle, qui commande simultanement l'alimentation électrique de l'électro- aimant 33 et celle du moteur 25. Lorsque l'électro-aimant 33 est alimenté, il fait office de ventouse magnétique qui maintient le couvercle fermé et la force d'attraction est telle qulil est impossible d'ouvrir le couvercle sans couper l'alimentation de ltélectro-aimant et donc en même temps celle du moteur 25 entraînant les bras malaxeurs d'où une sécurité contre les risques de blessures dues au contact accidentel des mains avec les bras mala xeurs-pendant qu'ils tournent.Une sécurité supplémentaire est obtenue par un détecteur de proximité de masse métallique 35 qui est implanté à proximité de l'electro-aimant 33 en regard de la plaque 34 et dont l'extrémité inférieure affleure sensiblement au niveau de la face inférieure du fond de couvercle 23. Lorsque le couvercle 21 est ouvert ou entrouvert, le détecteur 35 ouvre un contact électrique qui est placé en série dans le circuit d'alimentation du moteur 25, de sorte qu'il est impossible de mettre celui-ci en marche tant que le couvercle 21 n'est pas complètement fermé. La colonne métallique Il sert de circuit magnétique pour ltelectro-aimant. Dans l'exemple représenté, la cuve 12 n'est pas entraînée mécaniquement en rotation mais elle est montée rotative sur le pivot central 6 et elle est entraînée par la réaction des produits sur les parois de la cuve. En variante, l'arbre de sortie du groupe moto-réducteur portant le pignon 30 peut être prolongé et le prolongement peut porter un pignon ou un disque à friction entraînant mécaniquement la cuve par le bord supérieur de celle-ci. Les figures 1 et 3 représentent un frein qui est supporté par l'appendice 8 de la semelle du bâti. Ce frein comporte une tige filetée 36, qui porte à son extrémité un patin 37 en cuir ou en tout autre matériau équivalent qui est appuyé contre le tambour de frein 18. Un écrou muni d'une poignée 38 se visse sur l'extré- mité de la tige filetée et prend appui sur la semelle 8. Le repère 39 représente un soufflet de protection de la tige filetée. On voit sur la figure 1 que le couvercle 21 a en plan, une forme carrée ou rectangulaire dont un côté est sensiblement égal au diamètre du bord supérieur de la cuve et dont trois côtés sont tangents au bord supérieur 30 de la cuve. Le quatrième côté 24a qui est situé à l'avant, est, de préférence, en retrait par rapport au bord de la cuve, de telle sorte qu'il existe un espace vice 40 entre le bord du couvercle et le bord de la cuve. La largeur de cet espace vide est sensiblement égale à la largeur d'une main et permet qu'un opérateur puisse engager la main dans la cuve pour toucher la pâte et pour évaluer la consistance de celle-ci, ce qui est nécessaire dans le cas du pétrissage de pâte. L'axe x xl du groupe moto-réducteur est parallèle au côté avant 24a et le groupe moto-réducteur est situé à l'arrière de l'axe central, c'est-à-dire du côté de l'axe central opposé au passage 40, de telle sorte que la main de l'opérateur ne risque pas de venir au contact des bras tournants 28. En variante, le couvercle 21 peut avoir en plan la forme d'un carré dont les quatre côtés sont tangents au bord supérieur de la cuve, de sorte qu'il recouvre entièrement celle-ci. Dans tous les cas, l'extrémité supérieure de la colonne 1 sur laquelle l'extrémité inférieure de l'électro-aimant 33 vient s'appuyer se trouve à un niveau supérieur de quelques millimètres au niveau du bord supérieur 20 de la cuve, de sorte que l'air peut rentrer ou que les gaz peuvent s'échapper de la cuve, mais qu'il est impossible d'engager la main entre le bord de la cuve et le fond du couvercle qui s'étend sur toute la surface de la cuve sauf éventuellement à travers l'ouverture 40 qui est située suffisamment loin des bras tournants pour éviter tout risque d'accident. Un vérin à fluide ou à ressort 41 est articulé en 41a au bâti et la tige 42 de ce vérin est articulée en 42a au couvercle. Lorsqu'on ferme le couvercle, le fluide ou le ressort est comprimé et l'énergie emmagasinée aide à soulever le couvercle lors de l'ou- verture. Le vérin 41 sert à compenser le poids du couvercle dû à la présence du groupe moto-réducteur,de l'engrenage et du bras malaxeur portés par le couvercle. La moitié avant du couvercle contient un boîtier 43 qui renferme les circuits et composants électriques et électroniques nécessaires au fonctionnement du malaxeur. Le dessus du boîtier 43 comporte un clavier 44 permettant de commander le malaxeur. Les circuits électroniques comportent avantageusement un micro-processeur couplé à des mémoires partiellement permanentes du type ROM,PROM ou EPROM et partiellement volatiles du type RAM. Outre le programme d'exécution, la mémoire permanente contient une série de programmes pré-enregistrés, permettant à l'utilisateur de sélectionner par appui sur une touche du clavier, des séquences de vitesses et de choix de temporisation adaptées à certains produits types. La mémoire volatile permet à l'utilisateur de composer au clavier, pour chaque utilisation de l'appareil, la séquence de vitesses et de temporisations souhaitée. Une sonnerie indique à l'utilisateur la fin d'un cycle. Un synoptique affiche,de plus, en permanence,la durée restant à courir avant la fin d'un cycle. On voit sur les figures 2 et 3 que le dessus et les parois latérales du couvercle comportent, sur leur face interne, un revê teint isolant phonique 45 dans la partie qui contient le groupe uoto-teducteur et un revêtement isolant thermique 46 dans le compartiment qui contient le boîtier 43. Les deux compartiments du couvercle sont séparés avantageusement par une cloison 47 afin d'isoler thermiquement les circuits électroniques de l'ambiance chaude du moteur. On voit sur la figure 3 que le couvercle 21 est équipé d'une ampoule électrique 48 qui éclaire l'intérieur de la cuve, à proximité de l'ouverture 40. Dans l'exemple représenté, le couvercle 21 comporte un fond -23 moulé en alliage léger avec des rebords verticaux et un capot 22 en matière plastique, par exemple en résine stratifiée, qui est fixé sur les rebords du fond. REVENDICATIONS 1. Dispositif de malaxage, de pétrissage ou de mélange de produits pâteux ou pulvérulents, du type comportant un bâti fixe (1), une cuve (128 tournant autour d'un pivot central vertical (6) porté par ledit bâti, laquelle cuve a une extrémité superieure ouverte, équipée d'un couvercle (21) et des bras de malaxage (29) qui plongent obliquement dans ladite cuve et qui sont entraînés en rotation, caractérisé en ce que ledit couvercle de la cuve (21) est un carter creux, qui contient un groupe moto-réducteur (25, 26) à axe horizontal, un engrenage à pignons coniques (30, 31) qui transmet le mouvement d'entraînement dudit groupe auxdits bras malaxeurs (29), un palier (27) support desdits bras malaxeurs et un boîtier de circuits électriques et électroniques muni d'un clavier(44) apparent sur la face supérieure du couvercle. 2. Dispositif selon la revendication ], caractérisé en ce que ledit couvercle (21) est articulé autour d'un axe horizontal (4) porté par ledit bâti (1) et le plan défini par les axes (x xl, y y1) dudit groupe moto-réducteur et desdits bras malaxeurs est perpendiculaire audit axe d'articulation (4). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications à 2, caractérisé-en ce que ledit groupe moto-réducteur est composé d'un moteur électrique (25) à courant continu vitesse variable et d'un réducteur (26) à engrenage épicycloidal et ledit engrenage est composé de deux pignons coniques (30, 31) dont les axes forment un angle de 135 et l'un des deux pignons est en un matériau autolubrifiant. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications à 3, caractérisé en ce que ledit couvercle (21) comporte un électroaimant (33) à axe vertical dont l'extrémité inférieure affleure au niveau de la face inférieure du fond (23) dudit boîtier et vient s'appuyer sur le sommet d'une colonne (11) en fer doux portée par ledit bâti pour maintenir le couvercle fermé et le couvercle comporte un interrupteur (35) qui coupe simultanément l'alimentation électrique dudit électro-aimant et du moteur dudit groupe. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le sommet de ladite colonne (11) est situé à quelques millimètres au-dessus du bord supérieur (20) de la cuve. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que ledit couvercle comporte, en outre, un détecteur de proximité de masse métallique (35) qui affleure la face inférieure dudit couvercle en regard du sommet de ladite colonne (11) et qui ouvre, en l'absence de proximité de la colonne, un contact électrique place en série dans le circuit d'alimentation dudit moteur (25). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit couvercle (21) présente en plan une forme carrée dont le côté est égal au diamètre du bord superieur (20) de la cuve, dont trois côtés sont tangents audit bord supérieur (20) et dont le quatrième côté (24a)qui est parallèle à l'axe (x xl) dudit groupe moto-réducteur, est situé dé l'autre côté de l'axe vertical (z z1) de la cuve et laisse apparaître un espace vide (40) situé au-dessus de la cuve,ayant une largeur égale à celle d'une main. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un vérin à fluide ou à ressort intercale entre ledit bâti et ledit couvercle. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérise en ce que ledit bâti comporte une semelle 2, qui porte un bossage central (5) dans lequel est fixé un pivot (6) et qui comporte, en outre, deux appendices latéraux (8, 10) qui portent respectivement un frein de cuve (9) et une colonne métallique (11) et ledit bâti comporte, en outre, un montant creux (3) qui supporte un axe (4) d'articulation du couvercle.