Brevet FR2631431A1 — publié le 19891117

Machine pour la fabrication de glace en écailles par congélation d'eau de mer. La présente invention concerne une machine pour la fabrication de glace en écailles par congélation d'eau de mer. La glace en écailles est utilisée dans de nombreuses applications et en particulier pour la conservation du poisson. Les machines connues fabriquent la glace en écailles par congélation d'eau douce. L'une de ces machines connues comporte un cylindre vertical à double paroi dans la cavité duquel circule un fluide frigorigène qui par évaporation engendre de façon permanente un froid relativement intense. Dans ce cylindre est monté tournant et entraîné en rotation un berceau dont les bras supérieurs supportent une cuvette de distribution d'eau présentant des trous à sa périphérie pour que l'eau douce gicle à l'extérieur et coule du haut vers le bas sur la surface de la paroi intérieure du cylindre. Les bras inférieurs du berceau supportent une cuvette de récupération de l'eau en excès qui s'écoule de la surface réfrigérée du cylindre. Ces cuvettes ne couvrent qu'une section du cylindre pour qu'en fonctionnement, le cylindre présente un secteur mouillé et un secteur non mouillé.Dans ce secteur non mouillé est disposée une fraise à rotation libre, fraise dont les dents circulent au plus près de la surface intérieure du cylindre sur laquelle se forme la glace. Cette machine connue est du type terrestre. Dans une machine embarquée, pour pouvoir fonctionner malgré les mouvements du navire, la distribution d'eau est légèrement différente ; en effet, la cuvette est remplacée par une rampe alimentée sous pression et dans le secteur non mouillé, une gouttière arquée est disposée sous la rampe pour renvoyer l'eau vers le secteur mouillé. Dans ces machines connues, la surface intérieure du cylindre est usinée, polie et chromée afin qu'elle soit parfaitement lisse. Sur cette surface lisse, l'eau douce se congèle en formant une couche de glace se morcelant parfaitement en écailles sous l'action des dents de la fraise ou d'au moins un couteau. L'expérience a montré que si l'on distribue de l'eau de mer sur la surface lisse intérieure d'un cylindre, la température de réfrigération étant suffisamment abaissée, la glace formée avec l'eau de mer sur ladite surface lisse ne se morcelle pas correctement et ne forme pas les écailles ayant les propriétés recherchées. En outre, la couche de glace ne se détache pas du tout ou incomplètement de la surface et l'épaisseur croit au moins en certains endroits sans que la fraise ou le couteau puisse détacher ces amas. La machine finit par se bloquer. La présente invention a pour but de rendre possible la fabrication de glace en paillettes par congélation d'eau de mer dans le type de machine connu précité et dans les autres types de machine connue évoqués ci-après. Parmi ces autres types, on peut citer les machines - à cylindre fixe vertical dont le dispositif de morcellement à fraise, à couteau ou autre coopère avec la surface extérieure arrosée de ce cylindre, - à cylindre fixe vertical dont des dispositifs de morcellement coopèrent avec la surface intérieure et la surface extérieure arrosées de ce cylindre, - à cylindre tournant vertical ou horizontal dont le dispositif de morcellement coopère avec la surface extérieure de ce cylindre. Dans ce but et conformément à l'invention, la ou les surfaces réfrigérées du cylindre présentent sur une partie au moins de leur étendue et au moins dans la direction circonférentielle, une rugosité qui peut être définie par les grandeurs suivantes retenues par la norme française NF E 05-015 - écart moyen arithmétique du profil : Ra, - et maximum de la hauteur des irrégularités du profil : R max, grandeurs qui sont comprises dans les limites suivantes Ra entre 1,6 et 12,5 micromètres et R max entre 12,5 et 100 micromètres. Plus particulièrement, pour les autres grandeurs suivantes - hauteur maximale de saillie : - et hauteur maximale du profil : Rt ces grandeurs sont comprises dans les limites suivantes Rp entre 3,2 et 32 micromètres et Rt entre 12,5 et 100 micromètres. Avantageusement, pour les autres grandeurs suivantes - écart moyen quadratique Rq - et moyenne des Rmax de cinq relevés consécutifs : Rtm, ces grandeurs sont comprises dans les limites suivantes Rq entre 2 et 16 micromètres et Rtm entre 10 et 63 micromètres. Suivant une forme de réalisation préférentielle bien que non exclusive, l'état de la surface rugueuse est obtenu par sablage ou grenaillage. Par ailleurs, dans le type de machine dont le dispositif d'écaillage coopère avec la surface intérieure du cylindre et dont le dispositif d'apport d'eau de mer procède par arrosage d'un secteur angulaire limité du cylindre en laissant subsister un secteur non mouillé dans lequel intervient ledit dispositif d'écaillage, selon une autre caractéristique importante de l'invention, au moins une raclette est appliquée sur la glace dans le secteur non mouillé pour enlever l'excédent d'eau. Une raclette est disposée à l'extrémité du secteur non mouillé qui rattrape le secteur mouillé. Un tampon élastique est appliqué contre la surface intérieure du cylindre et disposé près de l'extrémité du secteur non mouillé, ce tampon repoussant et éliminant les résidus de glace produits lors de l'écaillage et restant sur le cylindre et assurant la séparation étanche entre le secteur mouillé et le secteur non mouillé. Divers autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, sur le dessin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 est une coupe axiale prise suivant la ligne I-I de la figure 2, illustrant une machine terrestre à fabriquer de la glace en continu, machine dont le cylindre à axe vertical est fixe et présente une surface intérieure traitée selon l'invention pour former de la glace en écailles ô partir d'eau de mer, - la figure 2 est une coupe transversale prise suivant la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 montrant des perfectionnements selon l'invention, le dispositif de distribution d'eau de mer notamment n'étant pas représenté et la fraise étant remplacée par un couteau. - la figure 4 est une vue partielle analogue à la figure 1, montrant une machine embarquée. - la figure 5 est une coupe prise suivant -la ligne V-V de la figure 4. La machine terrestre telle qu'elle est illustrée par les figures 1 et 2, comporte un cylindre creux 1 dans lequel circule un fluide frigorigène. Le cylindre est constitué par deux parois tubulaires 2 et 3 concentriques à un arbre vertical 4-, reliées entre elles par des fonds extrêmes 5, 6 et munies de tubulures 7, 8 pour le raccordement de la cavité interne 9 qu'elles délimitent sur un circuit de fluide frigorigène. Le cylindre 1 est fixe et supporte par des paliers 10 l'arbre 4 qui est accouplé à un récucteur 11 entrainé par un moteur 12. L'arbre 4 fait corps avec des bras supérieurs 13 sur lesquels est montée la cuvette supérieure 14 recevant l'eau de mer à geler et la distribuant par des orifices périphériques 15 sur la surface intérieure 23 de la paroi 3 du cylindre. Cette cuvette de distribution 14 s'étend hors d'un secteur angulaire 14a et couvre alors le secteur angulaire restant défini par les bras extrêmes 13 pour ne mouiller qu'un secteur du cylindre sur toute sa hauteur. I1 se forme donc sur ce secteur mouillé 16 une couche de glace 17. L'eau distribuée en excès s'écoule vers le bas et est dirigée par un plateau déflecteur tournant 18 vers une cuvette annulaire fixe 19. Le plateau 18 est supporté par le palier inférieur 10 et immobilise par un épaulement de l'arbre 4. La machine comporte également une fraise 20 montée folle dans des paliers 21 des bras supérieur et inférieur 13. Cette fraise présente des dents 22 qui, dans l'exemple représenté, sont hélicoidales et tangentent au plus près la surface intérieure 23 de la paroi 3 du cylindre 1. Ainsi, lorsque le berceau constitué par l'arbre 4 et les bras 13 tourne dans le sens de la flèche F (figure 2), la fraise 20 en roulant sur la couche de glace 17 et en l'éclatant tourne librement dans le sens de la flèche F1. Le plateau déflecteur 18 présente, en regard de la fraise 20, un ajourage 18a en forme de secteur à travers lequel les écailles de glace détachées par ladite fraise tombent dans le conduit central 19a de la cuvette 19. Un circuit 30 de recyclage de l'eau de mer relie la cuvette de récupération 19 à la cuvette de distribution 14. Dans la machine embarquée illustrée par les figures 4 et 5, la cuvette de distribution 14 est remplacée par une rampe tubulaire 31 percée de trous 15 et s'étendant concentriquement à l'arbre 4 près de la paroi 3. Par ailleurs, une gouttière arquée 32 est supportée par les bras supérieurs 13 et s'étend sous la rampe 31 suivant une étendue angulaire correspondant ô celle du secteur 14a. Cette gouttière recueille l'eau distribuée par la rampe et la dirige vers le secteur mouillé 16. La couche de glace 17 doit être solide et doit adhérer suffisamment à la paroi 3 pour que les dents 22 de la fraise 20 ou un couteau ou autre dispositif d'écaillage la morcellent et détachent les écailles ainsi éclatées. Si la surface intérieure 23 de la paroi 3 est lisse, comme dans les machines fabriquant des écailles à l'eau douce, la couche de glace à base d'eau de mer ne possède pas la propriété définie ci-dessus. L'expérience' a montré que si cette surface 23 est rugueuse, la couche de glace 17 se morcelle en écailles ayant 'les propriétés requises, notamment pour la conservation du poisson. La rugosité de ladite surface 23a (figure 1) peut être obtenue par sablage ou bien par grenaillage. La rugosité de la surface 23b (figure 1) est obtenue par moletage en formant des saignées 24 sensiblement parallèles à l'axe du cylindre. La rugosité de la surface 23c (figure 1) est obtenue par moletage en formant des picots 25. Quel que soit le mode d'exécution par lequel la surface 23 est rendue rugueuse, la rugosité doit être comprise dans des limites exposées dans ce qui suit. Cette rugosité peut être définie par la norme française E 05-015 qui retient notamment certaines grandeurs. I1 s'agit - de l'écart moyen arithmétique du profil Ra, - de la hauteur maximale de saillie : Rp - de la hauteur maximale du profil : Rt - du maximum de la hauteur des irrégularités du profil Rmax Ces grandeurs peuvent être complétées pour une meilleure définition par - l'écart moyen quadratique : Rq - la moyenne des Rmax de cinq relevés consécutifs : Rtm. Selon l'invention, la machine comporte, en combinaison avec la surface intérieure rugueuse 23a, 23b ou 23c du cylindre qui coopère avec le dispositif de morcellement ou d'écaillage au moins une raclette 26 (figure 3) montée sur le berceau constitué par l'arbre 4 et les bras 13, dans le secteur laissé libre 14a par la cuvette 14 ou la gouttière 32 et 18a par le plateau 18 pour s'appliquer contre la couche de glace 17 et ainsi l'essuyer avant morcellement. Ce secteur du cylindre 1 qui défile est un secteur non mouillé 27. Avantageusement, la raclette 26 est montée entre les bras supérieur et inférieur 13 qui sont placés à l'extrémité du secteur non mouillé 27 qui rattrape le secteur mouillé 16 (figure 2). La ou les raclettes 26 peuvent également être combinées à un tampon élastique 28 supporté par un couteau 29 reliant les bras 13, situés à l'extrémité opposée du secteur non mouillé 27 (figure 2), c'est-à-dire à l'extrémité de ce secteur non mouillé 27 qui s'éloigne du secteur mouillé 16. Ce tampon 28 permet d'éliminer de la surface intérieure 23, après que la couche de glace 17 ait été écaillée, les résidus de glace qui peuvent rester sur cette surface et empêche le passage d'eau du secteur mouillé 16 vers le secteur non mouillé 27. REVENDICATIONS 1. - Machine pour la fabrication de glace en écailles par congélation d'eau de mer, comprenant un cylindre (1) maintenu en état permanent de réfrigération, un dispositif (14 ; 31, 32) d'apport permanent d'eau de mer sur la surface intérieure (23) et/ou extérieure du cylindre, un dispositif (20) dit d'écaillage coopérant avec cette surface pour écailler la couche de glace (17) formée sur ladite surface et détacher les particules ou écailles et un dispositif d'éntrainement (11, 12) engendrant une rotation relative entre le cylindre et le dispositif de raclage, caractérisée en ce que, pour former avec de l'eau de mer, sur la ou les surfaces réfrigérées, de la glace (17) susceptible de s'écailler, cette surface présente, sur une partie au moins de son étendue et au moins dans la direction circonférentielle une rugosité (23a ; 23b, 23c) qui peut être définie par les grandeurs suivantes retenues par la norme française NF E 05-015 - écart moyen arithmétique du profil : Ra - et maximum de la hauteur des irrégularités du profil Rmax, grandeurs qui sont comprises dans les limites suivantes Ra entre 1,6 et 12,5 micromètres et Rmax entre 12,5 et 100 micromètres. 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que pour les autres grandeurs suivantes - hauteur maximale de saillie : Rp - et hauteur maximale du profil : Rt ces grandeurs sont comprises dans les limites suivantes Rp entre 3,2 et 32 micromètres et Rt entre 12,5 et 100 micromètres. 3.- Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que pour les autres grandeurs suivantes - écart moyen quadratique Rq - et moyenne des Rmax de cinq relevés consécutifs .- Rtm, ces grandeurs sont comprises dans les limites suivantes - Rq entre 2 et 16 micromètres et Rtm entre 10 et 63 micromètres. 4.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'état de la surface rugueuse (23a) est obtenu par sablage. 5.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'état de la surface rugueuse (23a est obtenu par grenaillage avec de la grenaille métallique. 6.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'état de la surface rugueuse (23b) est obtenu par molettage en formant des saignées (24) sensiblement parallèles à l'axe du cylindre. 7.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'état de la surface rugueuse (23c) est obtenu par molettage de picots (25). 8.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dont le dispositif d'écaillage (20) coopère avec la surface intérieure (23) du cylindre (1) et dont le dispositif (14 ; 31, 32) d'apport d'eau de mer procède par arrosage d'un secteur angulaire limité (16) du cylindre en laissant subsister un secteur non mouillé (27) dans lequel intervient ledit dispositif d'écaillage. caractérisée en ce qu'au moins une raclette (26) est appliquée sur la glace (17) dans le secteur non mouillé (27) pour enlever l'excédent d'eau. 9.- Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'une raclette (26) est disposée à l'extrémité du secteur non mouillé (27) qui rattrape le secteur mouillé (16). 10.- Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'un tampon élastique (28) est appliqué contre la surface intérieure (23) du cylindre (1) et disposé près de l'extrémité du secteur non mouillé (27) qui s'éloigne du secteur mouillé (16), ce tampon repoussant et éliminant les résidus de glace produits lors de l'écaillage et restant sur le cylindre et assurant la séparation étanche entre le secteur mouillé (16) et le secteur non mouillé (27).