Brevet FR2555716A1 — publié le 19850531

La présente invention se rapporte à un appa- reil destiné à produire des glaces et des produits froids semblables. Elle a trait, en particulier, à un appareil du type équipé d'un récipient de congélation pouvant être introduit dans une chambre de refroidis- sement et être extrait de celle-ci, cette chambre comprenant un serpentin de refroidissement en substance cylindrique du type constitué de plusieurs tronçons de tube raccordés en série au moyen de deux corps collec- teurs, espacés l'un de l'autre dans le sens circon- férentiel et définissant un passage, une lame élastique en substance cylindrique interrompue suivant une génératrice correspondant au passage et entourant le serpentin, et une couche de matière élastiquement souple et thermiquement isolante, intercalée entre le serpentin et la lame élastique. On sait que, dans un appareil de production de glaces, la possibilité d'extraire le récipient de congélation permet d'obtenir divers avantages importants. En particulier, elle facilite une récolte rapide de la glace produite par un simple renversement du récipient extrait, rend les opérations de nettoyage plus commodes et plus efficaces et permet des cycles de travail successifs avec des temps morts très réduits. Mais il convient de noter aussi que la possi- bilité d'extraction du récipient de congélation crée des problèmes difficiles à résoudre, en ce qui concerne avant tout l'efficacité thermique. On a proposé par exemple des appareils dans lesquels le récipient de congélation est immergé dans une saumure faite d'eau, de glace et de sel, contenue à son tour dans un récipient refroidi par un serpentin. Il convient de noter cependant que cette technique implique des complications de construction considé- rables et, en outre, qu'elle est peu commode à utiliser. Un autre type d'appareil proposé est celui dans lequel le récipient de congélation a une forme conique et s'insère dans un panier conique corres- pondant formé par le serpentin. L'efficacité thermique est cependant si basse, a cause du contact incertain entre le serpentin et le récipient de congélation, que chaque réalisation pratique s'est révélée insatis- faisante. Un troisième type est décrit dans la demande de brevet français n' 84 00485 déposée le 13.1.1984 au nom du demandeur; dans un appareil de ce type, -le récipient de congélation peut être introduit dans une chambre de refroidissement cylindrique et peut être extrait de celle-ci, cette chambre étant formée de deux demi-coquilles pouvant être ouvertes pour recevoir le récipient et pouvant être fermées sur celui-ci. Le serpentin de refroidissement qui constitue la chambre est élastiquement souple dans des directions radiales par rapport à cette chambre. Une telle solution consti- tue indubitablement un progrès important par rapport à la technique citée plus haut par le fait qu'elle permet un meilleur contact entre le serpentin de refroidis- sement et le récipient de congélation ce qui améliore le rendement de l'appareil. Le rendement est également amélioré dans im appareil du type décrit dans la demande de brvet français n" 84 07434 déposée le 14.5.1984 par le demandeur. Dans cette demande, la chambre de refroidis- sement cylindrique a une section transversale c.ru- laire qui n'est pas complètement fermée sur elle-même - cause de la présence d'une fente qui s'étend le]omn d'une génératrice. La partie latérale de la ctbhazre comprend une lame externe élastique et des moyens sont prévus pour élargir la chambre en écartelant la fente â l'encontre de l'action de moyens à ressort constitués par la lame ellemême. Dans cet appareil, le contact entre le serpentin de refroidissement et le récipient de congélation est encore amélioré et, avec lui, le rendement. Dans le cadre de tels appareils pour la production de glaces, l'invention a pour but d'amé- liorer encore l'efficacité thermique qui était déjà bonne. Suivant l'invention, ce but est réalisé par un appareil pour la production de glaces du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend deux écrans en forme de plaques fixés chacun à un corps collecteur respectif et s'étendant l'un vers l'autre dans le passage et en ce que ladite couche de matière élastiquement souple et thermiquement isolante comprend une partie en substance à soufflet qui s'étend dans le passage entre les écrans et la lame pour permettre l'élargissement dudit passage. D'autres caractéristiques et avantages d'un appareil suivant l'invention ressortiront plus claire- ment de la description suivante d'une forme d'exécution préférée, donnée à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la Fig. 1 est une vue schématique en coupe verticale d'un appareil suivant l'invention; la Fig. 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, d'une particularité de l'appareil représenté sur la Fig. 1. la Fig. 3 est une vue en plan dans le sens de la flèche III d'une particularité de l'appareil repré- senté sur la Fig. 1 dans laquelle, par souci de clarté du dessin, la particularité représentée sur la Fig. 7 a été omise; la Fig. 4 est une vue fragmentaire en perspec- tive en partie en coupe de l'appareil de la Fig. 1 dans laquelle, par souci de clarté, ont été omises des particularités représentées dans les autres figures; la Fig. 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la Fig. 3; la Fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la Fig. 3, et la Fig. 7 est une vue latérale dans le sens de la flèche VII, à échelle réduite, d'une particularité de l'appareil représenté sur la Fig. 1. Les dessins illustrent un appareil pour la production de glaces qui comprend un habillage 1 destiné à accueillir un groupe frigorifique classique, non représenté, et éventuellement les organes moteurs destinés à entraîner en rotation une palette de congé- lation qui est aussi classique et qui n'est donc pas représentée. L'habillage 1 comprend aussi un socle 3, également quadrangulaire, dans lequel sont montées et logées des pièces fondamentales de l'appareil en question. Sur le socle 3 est fixée l'embase parallélip- pipédique 5 de structure quadrangulaire dans la paroi supérieure 7 de laquelle est ménagée une ouverture circulaire 8. L'embase 5 contient un bloc 6 de matière élastiquement souple et thermiquement isolante, par exemple du caoutchouc. L'embase quadrangulaire 5 supporte une chambre de refroidissement 10 cylindrique ayant une section transversale circulaire incomplètement fermée sur elle- même à cause de la présence d'un passage 9 qui s'étend le long d'une génératrice, comme cela ressortira de la description donnée ci-après, cette chambre 10 étant placée concentriquement au-dessus de l'ouverture 8. Comme le montre la Fig. 2, la chambre 10 comprend une lame extérieure 12 élastiquement défor- mable, interrompue suivant une génératrice à un endroit correspondant au passage 9 et bloquée sur la base quadrangulaire 5 au moyen d'un couplage en substance à pivot comprenant un support 13 et un pivot vertical 16. La chambre 10 est, par conséquent, reliée à la base quadrangulaire 5 par le pivot 16. La chambre 10 comprend ensuite des conduits de circulation pour le fluide réfrigérant. En particulier, elle comprend un premier serpentin 19, associé à son fond, et fixé sur le bloc 6, et un second serpentin 20 cylindrique, associé à sa paroi latérale interne. Le serpentin 20 comprend plusieurs tronçons de tube 21 disposés les uns sur les autres en substance en contact. Aux divers tronçons de tube 21 sont associés, à des endroits correspondants à leurs extrémités opposées, deux corps collecteurs 22 et 23 de forme parallélipipédique, flanquant et définissant le passage 9 mentionné plus haut. Dans chacun de ces corps 22 et 23 sont ménagées plusieurs cavités 24 qui s'étendent transversalement auxdits corps et qui s'ouvrent vers une paroi de ceux-ci. Chaque cavité 24 reçoit les deux extrémités contiguës d'une paire de tronçons de tube 21 pour lesquels la cavité en question constitue un raccordement. Ces tronçons de tube 21 sont, de préfé- rence, fixés dans la cavité 24 correspondante par interposition d'une matière de scellement classique A basse température. Deux cavités 25 et 26 sont également ménagées dans le corps 23, de préférence à ses deux extrémités opposées. Les cavités 25 et 26 reçoivent chacune une seule extrémité correspondante du premier et du dernier tronçon de tube 21, indiquées respectivement en 21a et 21b, et sont en communication l'une avec l'autre par une forure 27 ménagée longitudinalement dans le corps 23. On obtient de cette façon la planéité des tronçons de tube 21, ce qui offre des avantages évidents lors du montage. Les deux corps 22 et 23 sont reliés rigidement a la lame 12 par des moyens classiques, par exemple par des vis 28, à proximité du passage 9. Entre la lame 12 et le serpentin 20 est intercalée une couche 29 de matière élastiquement souple et thermiquement isolante, par exemple du caoutchouc. La couche 29 est fixée à la lame 12 et au serpentin 20 au moyen des vis 28 qui fixent les corps collecteurs 22 et 23. Au niveau du passage 9, la couche 29 n'est pas interrompue mais comporte plutôt une partie 30 faisant en substance office de soufflet, pour permettre l'élargissement du passage 9; dans l'exemple illustré sur la Fig. 3, ce soufflet comprend un seul pli. Aux corps 22 et 23 sont fixés aussi, toujours au moyen des mêmes vis 28, les deux écrans en forme de plaques 17 et 18 respectifs qui s'étendent dans le passage 9 et qui comportent deux côtés 31 et 32 corres- pondants tournés l'un vers l'autre et définissant une fente 33. Au niveau du passage 9, la lame 12 comprend des ailes 34 et 35 repliées radialement vers l'exté- rieur et constituant des appuis dans le sens tangentiel. Les ailes 34 et 35 sont sollicitées élasti- quement l'une vers l'autre par des moyens à ressort constitués par la lame 12 elle-même qui tend à se refermer et éventuellement par un ressort auxiliaire 36 tendu entre les ailes 34 et 35. Sur une partie de l'embase quadrangulaire 5 opposée au pivot 16, est rigidement fixée une carcasse 37 qui est introduite entre les ailes 34 et 35 de la lame 12, a un endroit correspondant au passage 9. La carcasse 37 supporte plusieurs petits pistons logés dans des sièges correspondants et guidés 25557i6 de façon mobile dans ceux-ci depuis les ailes 34 et 35 et vers celles-ci; par exemple, selon la réalisation préférée illustrée sur la Fig. 7, la carcasse 37 comprend deux petits pistons 38 et 39 logés dans des sièges correspondants 40 et 41 et mobiles depuis l'aile 34 et vers celle-ci, et deux petits pistons 42 et 43 logés dans des sièges correspondants 44 et 45 et mobiles depuis l'aile 35 et vers celle-ci. La carcasse 37 supporte, en outre, un axe vertical 46 sur lequel sont calés, en regard de chaque petit piston, des excentriques de commande corres- pondants; selon la réalisation préférée illustrée, l'axe 46 porte quatre excentriques 47, 48, 49 et 50, disposés respectivement en des endroits correspondants aux petits pistons 38, 39, 42 et 43. L'axe 46 est mobile angulairement dans la carcasse 37 sous l'action d'organes de commande, par exemple d'un levier 51 solidaire de l'axe 46 et pouvant être actionné à la main. Les éléments désignés par les références 37 à 51 constituent des moyens permettant d'élargir la chambre en écartelant la fente 33 à l'encontre de toutes les réactions élastiques de la lame 12 et/ou du ressort 36; ces moyens permettent ainsi d'élargir ou de ne pas élargir la chambre 10. Le côté supérieur du serpentin 19 est avanta- geusement recouvert par une cuvette 52, de préférence en cuivre de très faible épaisseur. Le serpentin 20 est recouvert intérieurement d'une pellicule 53, de préférence de cuivre, d'épais- seur très réduite. La pellicule 53 comporte plusieurs languettes 54 et est fixée par repliement de ces languettes 54 par-dessus les écrans 17 et 18 et le serpentin 20. Entre les serpetins 19 et 20 et respectivement la cuvette 52 et la pellicule 53, on intercale une quantité de matière de scellement pâteuse classique thermoconductrice, suffisante pour remplir complètement tous les interstices. Le serpentin 20, la lame 12 et la couche 29 forment une structure unique serrée par deux brides annulaires; une première bride 55 prenant appui sur la couche 29 et une seconde bride de fermeture 58 surja- cente à la bride 55. 59 indique ensuite dans les figures un réci- pient de congélation en substance cylindrique utilisé dans l'appareil conforme à l'invention. Un tel réci- pient 59 a un diamètre extérieur compris entre le diamètre intérieur de la chambre 10 lorsqu'elle n'est pas élargie et ce même diamètre intérieur de la chambre lorsqu'elle est élargie. Par conséquent, lorsque la chambre 10 n'est pas élargie, le serpentin 20 appuie sur le récipient 59 et le bloque, tandis que lors- qu'elle est élargie, un interstice régulier propre à permettre l'enlèvement (ou l'introduction) du récipient 59 est formé entre le serpentin 20 et le récipient 59. Selon une forme d'exécution préférée de l'invention, les tronçons de tube 21 du serpentin 20 ont avantageusement une section en substance quadran- gulaire, obtenue en soumettant le serpentin 20 à une opération de calandrage. L'appareil de l'invention décrit plus haut fonctionne de la manière suivante. Dans un état initial, la chambre de refroidis- sement 10 est élargie, cet état étant obtenu en dépla- çant angulairement le levier 51 autour du pivot verti- cal 46; de cette façon, les excentriques 47, 48, 49 et sollicitent respectivement les petits pistons 38, 39, 42 et 43 et écartelent la fente 33, élargissant ainsi la chambre 10. Dans la chambre de refroidissement 10, on introduit alors un récipient de congélation 59 qui, lorsque l'introduction est terminée, prend appui sur la cuvette 52, tandis que sa superficie latérale n'est pas en contact substantiel avec la pellicule 53. Au terme de l'introduction, on agit à nouveau sur le levier 51 afin de permettre à la fente 33 de se refermer. Puisque, dans cet état non élargi, la paroi interne de la chambre de refroidissement 10 a un diamètre inférieur au diamètre extérieur du récipient 59, le serpentin 20 réalise un cerclage véritable du récipient de congélation. De plus, compte tenu de la présence de la couche 29 de matière élastiquement souple sur laquelle le serpentin 20 est monté, la réaction élastique due à la lame 12 et/ou au ressort 36 se répartit uniformément sur les divers tronçons de tube 21 constituant le serpentin, garantissant ainsi un contact efficace entre chaque tronçon de tube 21 et la paroi externe du récipient de congélation 59 par l'intermédiaire de la pellicule 54. Il convient de noter que la partie 30 à soufflet de la couche 29 permet, grâce à sa déforma- bilité élevée, une ouverture et une fermeture aisées de la fente 33, tout en garantissant toujours une isola- tion thermique efficace à laquelle contribuent aussi les écrans 17 et 18. Les tronçons de tube 21 du serpentin 20 ont une section essentiellement quadrangulaire, de manière à permettre des échanges thermiques maximum pour un encombrement minimum. En outre, la surface interne du serpentin 20 est ainsi plus régulière et donc mieux adaptée au couplage avec le récipient de congélation 59. Le contact est finalement amélioré par la présence de la pellicule 53. Cette pellicule 53 est, en outre, extrêmement utile aux fins du nettoyage de la chambre de refroidissement 10 qui, grâce à la pellicule 53, présente une surface interne régulière et continue. R E V E N D I C A T I 0 N S 1.- Appareil destiné à produire des glaces et des produits froids semblables, du type équipé d'un récipient de congélation pouvant être introduit dans une chambre de refroidissement (10) et être extrait de celle-ci, cette chambre comprenant un serpentin de refroidissement (20) en substance cylindrique du type constitué de plusieurs tronçons de tube (21) raccordés en série par deux corps collecteurs (22 et 23) espacés l'un de l'autre dans le sens circonférentiel et défi- nissant un passage (9), une lame élastique (12) en substance cylindrique interrompue suivant une généra- trice correspondant au passage (9) et entourant le serpentin (20), et une couche (29) de matière élasti- quement souple et thermiquement isolante, intercalée entre le serpentin (20) et la lame (12), caractérisé en ce qu'il comprend deux écrans en forme de plaques (17, 18) fixés chacun à un corps collecteur respectif (22, 23) et s'étendant l'un vers l'autre dans le passage (9) et en ce que la couche (29) de matière élastiquement souple et thermiquement isolante comprend une partie (30) en substance à soufflet qui s'étend dans le passage (9) entre les écrans (17, 18) et la lame (12) pour permettre l'élargissement du passage (9). 2.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les corps collecteurs (22, 23) sont reliés rigidement à la lame (12) par l'intermé- diaire d'une couche (29) de matière élastiquement souple et thermiquement isolante. 3.- Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits tronçons de tube (21) du serpentin (20) ont une section en substance quadrangulaire. 4.- Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le serpentin (20) et les écrans (17, 18) sont intérieurement revêtus d'une pellicule métallique (53).