Brevet FR2573960A1 — publié le 19860606

Il est connu de l'homme de l'art que, dans une machine de fabrication de crème fouettée, le dispositif homogénéiseur est l'organe fondamental d'o dérivent les plus délicats des problèmes techniques que l'on doit ré- soudre pour assurer un fonctionnement satisfaisant de l'ensemble et obtenir un produit de qualité supérieure. L'un de ces problèmes délicats concerne la réa- lisation d'un groupe obturateur, placé en aval du laby- rinthe et à travers lequel est pompé le mélange liquide de base émulsionné avec de l'air. En effet, ce groupe obturateur doit être en me- sure d'assurer une parfaite étanchéité lorsque la machi- ne est arrêtée, sans pertes indésirables de crème rési- duelle et, par ailleurs, en mesure de s'ouvrir instanta- nément sans exiger de pressions de refoulement de la pom- pe excessivement élevées pour vaincre l'action des moyens de rappel (ressorts) qui maintiennent la soupape dans la position fermée. Il est donc visible que les exigences que doit satisfaire le groupe obturateur qui commande la distribu- tion du produit sont nettement contradictoires entre el- les. Des solutions du problème technique bien connu qui a été brièvement exposé ci-dessus, sont proposées, par exemple, dans le brevet des E.U.A. n 3 815 789 et dans la demande de brevet européen n 0 080 757, docu- ments auxquels on pourra se reporter si l'on a besoin d'éclaircissements relatifs à l'état général de la tech- nique dans ce domaine. L'invention propose une autre solution à ce pro- blème, en vue d'éviter les inconvénients de la technique connue qui, dans le cas du dispositif objet du brevet des E.U.A. n 3 815 789 précité, sont principalement re- présentés par des pertes de crème qui se produisent lors- que la machine est arrêtée et par une certaine complexi- té de structure dans le cas de l'homogénéiseur décrit dans la demande européenne n 0 080 757. Le but général de l'invention est donc de propo- ser un dispositif homogénéiseur qui soit d'une structure très simple pour pouvoir être réalisé à un co t peu éle- vé et qui, en même temps, résolve d'une façon entière- ment satisfaisante le problème des pertes de crème rési- duelle dans la machine arrêtée, tout en assurant l'ouver- ture rapide du groupe obturateur sans qu'il soit néces- saire d'augmenter indésirablement la pression de service de la pompe refoulante. Selon l'invention, ce but est atteint au moyen d'un dispositif homogénéiseur pour la fabrication de crè- me fouettée du type qui comprend un manchon extérieur (10) et un manchon intérieur (11) entre lesquels est for- mé un labyrinthe (13) dans lequel la crème fouettée-, émulsionnée avec de l'air, est acheminée sous pression à travers un conduit de refoulement (25) placé en amont, pour être débitée dans l'état homogénéisé en aval, à tra- vers un bec de distribution (22), caractérisé en ce que ledit manchon intérieur (11) présente un trou axial (16) dans lequel coulisse une tige (14), ladite tige étant mu- nie à son extrémité amont d'un piston de commande (15), qui commande en outre une ouverture (24) de communica- tion entre le conduit de refoulement (25) et le labyrin- the (13) tandis qu'à l'extrémité aval, cette tige agit sur une soupape séparée (18), rappelée par un ressort (19), laquelle soupape (18) commande la sortie dudit trou axial (16) qui forme la communication entre le laby- rinthe (13) et le bec de distribution (22). Les caractéristiques de structure et de fonc- tionnement de l'invention seront mieux comprises à la lecture de la description qui va suivre, donnée en re- gard des dessins annexés, lesquels représentent un exem- ple possible de réalisation d'un dispositif selon l'in- vention. Sur ces dessins, la figure 1 est une vue en coupe longitudinale représentant un homogénéiseur qui comprend un groupe ob- turateur selon l'invention en position fermée; et la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 mais représentant le groupe obturateur dans la position ouverte de débit de la crème fouettée. Comme on peut le voir en se reportant aux des- sins, l'homogénéiseur en question est formé, en ce qui concerne sa structure, d'un manchon extérieur 10, d'un manchon intérieur 11 et d'un groupe obturateur désigné dans son ensemble par 12, qui est logé en partie axiale- ment à l'intérieur dudit manchon 11. D'une façon connue en soi, la surface externe du manchon 11 est façonnée, par exemple munie de dents trapézoidales, de manière à former avec la surface inter- ne du manchon 10 un labyrinthe 13 dans lequeI le mélange de base est homogénéisé après avoir été émulsionné avec de l'air. Le groupe obturateur 12 comprend essentielle- ment une tige 14 qu'un piston 15 déplace le long d'un trou vertical traversant 16 pratiqué à travers le man- chon intérieur 11. A l'extrémité qui est à l'opposé du piston 15, ladite tige 14 se termine par un poinçon 17 agissant sur une soupape à bille 18 qu'un ressort 19 maintient dans une position de fermeture de la sortie aval du trou 16, cette sortie étant convenablement con- formée pour recevoir la bille 18. Ainsi qu'il ressort clairement des dessins, la soupape 18 et son ressort 19 sont contenus dans une cage appropriée qui est venue d'une seule pièce à l'extré- mité du manchon intérieur 11. Cette cage 20 est ensuite en communication, par une série de trous 21, avec un bec 22 de configuration traditionnelle, à travers lequel la crème fouettée est débitée. De cette façon, la soupape 18 commande le passa- ge de la crème fouettée du labyrinthe 13 au bec débiteur 22. En effet, à son extrémité aval, le labyrinthe 13 communique avec le trou 16 par une série de passages radiaux 23. A son extrémité amont, ce labyrinthe 13 com- munique au contraire, par une ouverture terminale 24 du manchon 10 qui est commandée par le piston 15, avec le refoulement 25 d'une pompe (non représentée) qui prélève le mélange de base dans un réservoir et, après l'avoir émulsionné avec de, l'air, l'envoie au dispositif homogé- néiseur. Ainsi que ceci ressort clairement de la figure 1, le dispositif homogénéiseur composé des manchons 10, 11 et du groupe obturateur 12 est assemblé au corps 26 de la machine par un tube extérieur 27 qui comprend le serpentin 28 du circuit de réfrigération. En 29, on a re- présenté un dispositif de fin de course. Le fonctionnement du dispositif homogénéiseur selon l'invention ressort de façon évidente de ce qui précède et, en bref, il est le suivant. La crème fouettée émulsionnée avec de l'air est pompée par la pompe à travers le conduit de refoulement et pénètre dans le labyrinthe 13 en passant à travers l'ouverture 24, laquelle est ouverte par l'arrivée du piston 15 dans la position de la figure 2, le déplace- ment du piston étant provoqué par l'arrivée de la crème sous pression. Ce déplacement du piston 15, qui le place dans la position de la figure 2, provoque une translation cor- respondante de la tige 14, dont le poinçon 17 agit direc- tement sur la soupape à bille 18, en éloignant cette der- nière de son siège, et en ouvrant ainsi la sortie du trou 16. Par conséquent, la crème,- fouettée et homogénéi- sée par le labyrinthe 13, parvient à travers les trous 23 et 21 au bec débiteur 22 d'o elle est prélevée. Lorsqu'elle a débité la dose désirée, la pompe refoulante s'arrête et le ressort 19 ramène l'ensemble composé de la valve 18, de la tige 14 et du piston 15, à la position de repos de la figure 1. Avec un groupe obturateur réalisé conformément à l'invention, il est visible que l'agencement d'un pis- ton et d'une tige portée par ce piston et qui actionne une soupape séparée permet d'utiliser un ressort de rap- pel de la soupape qui possède une force capable de la maintenir constamment parfaitement fermée lorsque la ma- chine est arrêtée, de manière à éviter les fuites de crème résiduelle, sans que l'on soit cependant contraint à augmenter de façon indésirable la pression de service de la pompe. On a pu atteindre de cette façon l'objectif men- tionné dans le préambule de la description. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Dispositif homogénéiseur pour la fabrica- tion de crime fouettée du type qui comprend un manchon extérieur (10) et un manchon intérieur (11) entre les- quels est formé un labyrinthe (13) dans lequel la crème fouettée, émulsionnée avec de l'air, est acheminée sous pression à travers un conduit de refoulement (25) placé en amont, pour être débitée dans l'état homogénéisé en aval, à travers un bec de distribution (22), caractérisé en ce que ledit manchon intérieur (11) présente un trou axial (16) dans lequel coulisse une tige (14), ladite ti- ge étant munie à son extrémité amont d'un piston de com- mande (15), qui commande en outre une ouverture (24) de communication entre le conduit de refoulement (25) et le labyrinthe (13) tandis qu'à l'extrémité aval, cette tige agit sur une soupape séparée (18), rappelée par un res- sort (19), laquelle soupape (18) commande la sortie du- dit trou axial (16) qui forme la communication entre le labyrinthe (13) et le bec de distribution (22). 2 - Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé en ce que ladite soupape (18) est une soupape à bille qui est logée, avec son ressort de rappel (19), à l'intérieur d'une cage (20) venue d'une seule pièce à l'extrémité du manchon intérieure (11) et qui présente des trous (21) de communication avec le bec (22).