Brevet FR2546038A1 — publié le 19841123

Appareillage pour la production de glaces alimentaires et de produits froids analogues avec récipient de géli- fication amovible ". L'invention concerne un appareillage pour la production de glaces comestibles et de produits froids analogues, du type pourvu d'un récipient de gélification amovible et comprenant une structure portante avec une base en forme de caisson, surmontée d'une chambre de refroidissement essentiellement cylindrique, destinée à recevoir le récipient amovible de gélification. Dans la suite de la description et dans les revendications qui la suivent, la définition "réci- pient de gélification", est utilisée pour désigner une cuve, généralement en acier inoxydable dans laquelle les ingrédients choisis pour la glace à produire sont mélan- gés par un organe spécial, rotatif, à pales raclantes, cette cuve étant refroidie de l'extérieur, au moyen d'un circuit frigorifique approprié Naturellement cette cuve, de même que la chambre de refroidissement dans laquelle elle peut être mise en place en s'y adaptant, pourront être de forme cylindrique, conique ou d'une autre forme de révolution quelconque, mais à titre d'exemple, et sans aucune idée de limitation dans la suite de la descrip- tion et dans les revendications annexées, on se référera seulement à une cuve cylindrique et à une chambre afférente cylindrique. Dans un appareillage pour la production de glaces, l'amovibilité de la cuve de gélification permet une récupération facile et rapide de la glace produite par simple renversement de cette cuve: facilité, rapidité et efficacité dans les opérations de lavage de cette cuve, lavage qui peut être effectué avantageusement loin des parties électriques, et/ou ayant d'autres fonctions, de l'appareillage de production de glaces: temps morts très réduits entre deux cycles successifs de fonctionnement, même quand l'appareillage de production de glaces n'est pourvu que d'une seule cuve de gélifica- tion. Les appareillages proposés et réalisés jusqu'ici rentrent dans deux types de base, et, plus pré- cisément dans un type, on trouve des appareils dans les- quels les conduites de liquide refroidissant constituent une chambre conique, évasée vers le haut, une cuve dé gélification ayant une conicité égale pouvant y être insé- rée, ou en être retirée Bien que la conicité ait été soigneusement étudiée pour garantir un contact, efficace et indispensable, des parties de la conduite sur la paroi extérieure de la cuve de gélification, ce contact n'est en réalité à peu près jamais vérifié pour un grand nombre de ces parties à cause d'un grand nombre de motifs techni- ques et technologiques tels que: petites erreurs dans la mise en oeuvre des conduites, déformabilité de la matière (en général du cuivre), avec laquelle ces condui- tes sont réalisées et par suite présence de déformations dues à des chocs ou à des heurts, pressions accidentelles à l'occasion de la mise en oeuvre ou de l'usage de cet appareillage, petits fléchissements des supports des con- duites, etc Il est bien connu que, là o la qualité du contact entre les conduites de refroidissement et la paroi de la cuve de gélification n'est pas vérifiée, il se pro- duit une formation de givre ou de glace, avec la perte de frigories qui s'en suit, (nette chute de rendement). Dans un autre type d'appareillage pour la production de glaces, les conduites de refroidissement entourent un bassin auxiliaire contenant une saumure dans laquelle on plonge la cuve de gélification Les inconvé- nients de ce type d'appareillage sont surtout associés aux importantes complications de la construction, aux problèmes d'étanchéité, aux exigences des contrôles et des soins à apporter à la manutention du bassin auxiliai- re pour empêcher une perte même minime de saumure, qui pourrait endommager d'une façon irréparable les parties fonctionnelles de l'appareillage, et, pour se borner ici, à la difficulté de la manipulation pour le fonctionnement. La somme de tous ces inconvénients est la raison pour la- quelle les appareillages du type que l'on vient de décrire n'ont trouvé encore qu'une utilisation limitée dans le domaine industriel. Il existe par suite un problème qui est de surmonter les inconvénients mentionnés plus haut de la technique connue, en mettant à disposition un appareillage pour la production de glaces ayant des caractéristiques structurelles et fonctionnelles telles qu'à côté de l'amo- vibilité de la cuve de gélification, il soit toujours garanti un contact efficace entre toutes les parties des conduites de refroidissement et la paroi extérieure de la cuve, sans, pour cela, faire obstacle en aucune façon à l'amovibilité de cette cuve. L'invention propose, comme solution à ce problème, un appareillage dans lequel la cuve de gélifica- tion peut être posée et reprise dans un panier de refroi- dissement constitué de deux parties en demi-coquilles qui peuvent s'ouvrir pour recevoir la cuve et qui peuvent être serrées sur elle Le serpentin de refroidissement qui constitue ce panier, peut céder élastiquement dans le sens radial par rapport au panier lui-même. Un tel appareil résout le problème susdit, en garantissant un rendement thermique encore meilleur avec une structure plus compacte par rapport à ce qui a été déjà proposé. Cet objectif est atteint, selon l'inven- tion, par un appareillage du type mentionné caractérisé en ce qu'au moins la paroi latérale de cette chambre présente une section transversale circulaire, incomplète- ment fermée sur elle-même, en raison de la présence d'une fente qui s'étend le long d'une génératrice, et comprend une lame extérieure, essentiellement cylindrique, une cou- che de matière élastiquement souple fixée sur l'intérieur de cette lame, des conduites de fluide réfrigérant, fixées à l'intérieur de la couche, des moyens étant prévus pour élargir la chambre en écartant la fente en opposition avec -des organes élastiques. Avantageusement, cette chambre est montée sur la base en forme de caisson au moyen d'un premier pivot vertical, disposé en correspondance avec la fente, et un second pivot vertical placé dans la position diamétralement opposée. Un appareillage pour la production de glaces selon l'invention est en outre caractérisé par le fait que les organes élastiques sont constitués par la lame mentionnée, réalisée en acier à ressorts. Les avantages les plus importants appor- tés par l'appareil suivant l'invention sont: facilité et rapidité d'introduction et de reprise de la cuve de gélification dans la chambre de refroidissement afférante, maintenue élargie Il est en conséquence pos- sible de réunir la totalité des avantages relatifs à l'amovibilité de la cuve de gélification: contact efficace et toujours garanti entre tous les con- duits de refroidissement et la paroi extérieure de la cuve de gélification En fait ce contact est assuré par la réaction élastique de la lame de ressort sur chacune des conduites, à travers la couche de matière souple. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront mieux de la description d'un exemple de réa- lisation d'un appareillage pour la production de glaces selon l'invention, faite avec référence aux dessins anne- xés donnés à titre d'exemple indicatif, sans aucune idée de limitation. Dans les dessins la figure 1 montre schématiquement une vue en coupe verticale d'un appareil pour la production de glaces suivant l'invention, la figure 2 est une vue en plan, du même appareil que la figure 1 dans un état de fonctionne- ment, la figure 3 montre, à plus grande échelle, un détail de l'appareillage illustré dans la figure 2, la figure 4 représente une vue à plus grande échelle d'un détail de l'appareil illustré dans la figure 2, la figure 5 représente, à grande échelle, un détail de l'appareil illustré dans la figure 1. Dans les figures ci-dessus, la référence 1 désigne globalement le corps en forme de caisson, por- teur d'un appareil pour la production de glaces selon l'invention Une partie 2 de ce corps en forme de caisson 1 est destinée à recevoir, par exemple, un groupe frigo- rifique courant (non représenté), et éventuellement les organes moteurs destinés à assurer la rotation d'une pale de gélification, tout à fait courante, et par suite non représentée Sur le côté de cette partie 2, le corps en forme de caisson 1 constitue un socle 3, lui aussi en forme de caisson, dans lequel sont logés et portés des éléments fonctionnels de l'appareil. Sur le socle 3, est montée une structure indiquée dans son ensemble par la référence 4 Suivant une formre recommandée, mais non limitative, de l'inven- tion, cette structure portante 4 comprend une base paral- lélipipédique 5, fixée sur le socle 3, en forme de cais- son La base 5 est ouverte à sa partie supérieure et contient un bloc 6 de matière élastiquement souple, par exemple, et de préférence, de caoutchouc Avant-ageusement, sur la face inférieure 7 de ce bloc 6 sont creusées de nombreuses cavités 8, sensiblement en forme de coupoles. La base en forme de caisson 5 est par- tiellement fermée sur sa partie supérieure par un flasque 9 dont le périmètre extérieur est sensiblement quadrangu- laire, et le périmètre intérieur, circulaire. La structure 4 comprend aussi une chambre essentiellement cylindrique La paroi latérale de la chambre 10 présente une coupe transversale circulaire qui n'est pas complètement close sur elle-même en raison de la présence d'une fente Il qui s'étend le long d'une géné- ratrice et qui est placée concentriquement sur le flasque 9, son axe étant disposé verticalement La chambre 10 comprend une lame extérieure 12, déformable élastiquement et réalisée de préférence en acier à ressort. A l'opposé de la lame 12, en correspondance avec une génératrice diamétralement opposée a la fente 11, est fixé un support 13 par des rayons qui ne sont pas illustrés, courants, tels que des vis, des rivets ou au- tres analogues; le support 13 comprend deux trous circu- laires 14 et 15 alignés sur un axe vertical. Dans les trous 14 et 15 est engagé un- pivot vertical 16 qui s'engage en bas dans un siège 17, creusé dans une saillie 18 du flasque 9. -7 La chambre 10 est ainsi fixée au flasque 9 par le pivot 16. La chambre 10 comprend aussi une couche 19 de matière élastique souple, par exemple et de préférence de caoutchouc Cette couche 19 a une épaisseur prédétermi- née et est fixée intérieurement sur la lame 12 à l'aide des bords 20 et 21 de cette lame 12, placés en correspon- dance avec la fente 11, et repliés vers l'intérieur La couche 19 et en contact, par sa face inférieure, avec le flasque 9, par l'intermédiaire d'une zone dentelée 22 qui peut se déplacer sur ce flasque 9 sans friction excessive. Toujours en correspondance avec la fente 11, la lame 12 comprend des bordures 23 et 24, repliées vers l'extérieur, et constituant des appuis dans le sens tangentiel Les bordures 23 et 24 sont poussées élastique- ment l'une vers l'autre par des éléments élastiques, constitués par la lame 12 qui tend à se fermer, et éven- tuellement par un ressort auxiliaire 25, tendu entre les bordures 23 et 24 en travers de la fente 11. Sur le flasque 9, du côté opposé-à la saillie 18, est fixée rigidement une monture 26 qui est de ce fait insérée entre les bordures 23 et 24 de la lame 12, en correspondance avec la fente 11. La monture 26 supporte une pluralité de petits pistons, logés dans des sièges qui leur sont affé- rents, et guidés par ces sièges dans leurs déplacements pour se rapprocher et s'éloigner des bordures 23 et 24 par exemple, selon la réalisation préférée et illustrée- dans les figures, la monture 26 comprend deux petits pis- tons 27 et 28, logés dans des sièges respectifs 29 et 30, mobiles pour se rapprocher et s'éloigner de la bordure 23, et deux, pistons 31 et 32, logés dans des sièges 33 et 34, mobiles pour se rapprocher et s'éloigner de la bordure 24 Les éléments portant les références numériques de 26 à 40 constituent des moyens pour élargir la chambre en élargissant la fente Il en opposition avec les réac- tions élastiques de la lame 12, et/ou du ressort 25: Ils permettent ainsi à la chambre 10 de s'élargir, (ou de s'ou- vrir plus largement) ou non (de se fermer). La monture 26 supporte en outre un pivot vertical 35, sur lequel sont montés, en correspondance avec chacun des petits pistons, des excentriques de com- mande qui leur sont afférents Selon le mode de réalisa- tion recommandé, illustré, le pivot 35 porte quatre excen- triques 36, 37, 38, 39, placés respectivement en correspon- dance avec les pistons 27, 28, 31, 32 Le pivot 35 est mobile sur un certain angle dans la monture 26 sous l'action d'organes de commande, par exemple un levier 40 solidaire de l'axe 35 lui-même et pouvant être actionné à la main. Le bloc 6 et la couche 19 supportent les conduites de fluide réfrigérant qui assurent la circula- tion; ces conduites peuvent être de types divers et leurs parcours peuvent être différents Par exemple, suivant une forme d'exécution recommandée illustrée dans les figu- res, le bloc 6 supporte un serpentin 41, disposé essen- tiellement en spirale, pendant qu'à l'intérieur de la chambre 10, la couche 19 supporte une plaque 42, du type connu en soi sous le nom de "liaison à roulement", qui comme on le sait, présente une série de conduites 43, creusées directement par estampage Le serpentin 41 est habituellement fixé sur le bloc 6, et est, par exemple, noyé dans le caoutchouc de ce bloc 6 La plaque 42 est montée solidaire de la chambre 10 en étant fixée aux bordures 20 et 21 par des moyens courants, non illustrés, qui seront par exemple des vis, des rivets ou autres analo- gues En correspondance avec la fente 11, la plaque 42 se termine par deux lèvres qui se superposent 44 et 45, sépa- rées par une garniture 46. Avantageusement, le serpentin 41 est pro- tégé sur sa face supérieure par un plateau 47, raccordé au flasque 9, réalisé de préférence en cuivre, et ayant une très faible épaissseur. La structure 4 est fermée, en haut, par deux flasques annulaires: un premier flasque 48, pourvu d'une proéminence 49 dans laquelle est creusé un siège 50 destiné à recevoir le pivot 16, et appuyé sur une zone dentelée 51 de la couche 19: un second flasque 52 de fer- meture placé au-dessus du flasque 48. Les figures représentent en outre une cuve 53, essentiellement cylindrique, de gélification, utilisée dans l'appareillage suivant l'invention Cette cuve 5 ? a un diamètre extérieur compris entre le diamètre intérieur de la chambre 10 quand elle est fermée et le diamètre intérieur de cette chambre 10, quand elle est ouverte De cette façon, quand la chambre 10 est fermée, la plaque 42 presse sur la cuve 53 et la bloque, tandis que, si elle est ouverte, il se forme entre la "plaque" 42 et la cuve 53 un espace appréciable, tel qu'il permet l'enlèvement (ou l'introduction) de la cuve -53. L'appareil suivant l'invention fonctionne de la façon suivante. Dans l'état initial, la chambre de refroi- dissement 10 se trouve à l'état ouvert, condition que l'on obtient en faissant tourner le levier 40 sur le pivot ver- tical 35; dans cet état, les excentriques 36, 37, 38 et 39 poussent, respectivement, les pistons 27, 28-, 31, 32, qui écartent la fente 11, élargissant ainsi la chambre 10. Dans la chambre de refroidissement 10, on peut alors introduire facilement la cuve de gélification 53, qui, lorsque l'introduction est complète, s'appuie sur le plateau 47, tandis que sa surface latérale n'est pas essentiellement en contact avec la paroi interne de la chambre 10 elle-même. Quand l'introduction est complète, on agit à nouveau sur le levier 40, ce qui permet à la fente 11 de se refermer, si bien que la chambre 10 se trouve à l'état fermé En raison de son état de fer- meture, la paroi interne de la chambre de refroidisse- ment 10 a alors un diamètre intérieur au diamètre exté- rieur de la cuve de gélification 53, la "plaque" 42 arrive à réaliser un véritable et efficace cerclage de la cuve de gélification elle-même En outre, compte- tenu de la présence de la couche 19 de matière élasti- quement souple sur laquelle cette plaque 42 èst montée, la réaction élastique due à la lame 12 et/ou au ressort se répartit uniformément sur les différentes condui- tes 43 qui constituent la plaque, garantissant ainsi un contact efficace entre chacune des conduites 43 et la paroi extérieure de la cuve de gélification 53. Il est à remarquer que pour un meil- leur refroidissement du fond de la cuve 53, on fait pas- ser le fluide de refroidissement dans un serpentin, plus coûteux mais plus efficace, que la "plaque de roulement 42 " Pour améliorer l'échange thermique entre la cuve 53 et le serpentin 41, il est interposé entre eux la plaque de cuivre 48, qui, grâce à la faiblesse de son épaisseur, peut se déformer plastiquement, et s'adapter ainsi aux surfaces en contact; Toujours pour améliorer ce contact, le bloc de caoutchouc 6 est pourvu des cavités qui le rendent plus souple. Il y a lieu d'autre part de remarquer que l'interposition des petits pistons 27, 28, 31, 32, entre les excentriques 36, 37, 38, 39 et les bordures 23 et 24, évite le glissement direct des excentriques sur ces bordures, glissement qui pourrait provoquer des détériorations de la chambre 10 en raison des forces de friction. _ E V E N D I C A T I 0 N S ) Appareillage pour la production de glaces et produits froids analogues, du type pourvu d'une cuve de gélification amovible, et comprenant une structure portante avec une base en forme de caisson, surmontée d'une chambre de refroidissement essentielle- ment cylindrique destiné à recevoir la cuve amovible de gélification, appareillage caractérisé en ce qu'au moins la paroi latérale de cette chambre ( 10) présente une section transversale circulaire, incomplètement fermée sur elle-même, en raison de la présence d'une fente ( 11) qui s'étend le long d'une génératrice, et comprend une lame extérieure ( 12), essentiellement cylindrique, une couche ( 19) de matière élastiquement souple fixe sur l'intérieur de cette lame ( 12), des conduites ( 42) de fluide réfr igérant, fixées à l'intérieur de la cou- che ( 19), des moyens (de 26 à 40) étant prévus pour élargir la chambre ( 10) en écartant la fente ( 11) en opposition avec des organes élastiques ( 12, 24). 20) Appareillage suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que la chambre ( 10) est mon- tée sur la base en forme de caisson ( 5) au moyen d'un premier pivot ( 35) vertical, disposé en correspondance avec la fente ( 11) et d'un second pivot ( 16) vertical qui se trouve dans une position diamétralement opposée. ) Appareillage sàivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont constitués par cette lame ( 12), faite d'acier à ressort. ) Appareillage suivant la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les moyens élastiques comprennent un ressort ( 25) tendu en travers de la fente ( 11). )l Appareillagé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens destinés à élargir la chambre comprenant une pluralité d'excentriques ( 36, 37, 38, 39) fixés sur le premier pivot ( 35) et des agents placés dans la fente ( 11) sur la lame ( 12), le premier pivot ( 35) étant monté de façon à pouvoir tourner sur la base en forme de caisson ( 5). ) Appareillage suivant la revendica- tion 5, caractérisé en ce que, entre chacun des excen- triques ( 36, 37, 38, 39) et la lame ( 12), dans la fente ( 11), est interposé un petit piston ( 27, 28, 31, 32) guidé de façon à pouvoir se déplacer dans une monture ( 26) fixée sur la base en forme de caisson ( 5).