Brevet FR2723301A1 — publié le 19960209

L'invention se rapporte à un appareil d'extraction de jus de fruits, comportant un broyeur, qui présente un orifice de remplissage et un orifice de sortie ainsi qu'un filtre en aval du broyeur en direction de traitement. Un tel appareil à jus est connu du document US 2 351 330. L'appareil à jus connu présente un broyeur avec lequel on broie des fruits ou similaires remplis dans l'appareil à jus pour en faire une purée de fruits appelée moût. Le moût ayant quitté le broyeur. la pulpe de fruit, ou tout au moins les plus gros morceaux, est séparée de la part liquide du moût, c'est-à-dire du jus, au moyen d'une passoire ou d'un filtre. L'inconvénient de l'appareil à jus connu est que de l'air peut accéder vers le moût. Ceci provoque l'oxydation du moût et entraîne des virages de couleur indésirables (par exemple coloration brune du jus de pomme) et une dégradation des vitamines. L'objectif de l'invention est donc de réaliser un appareil à jus de fruit de telle sorte que l'on évite que de l'air accède au moût et que l'on élimine pratiquement une oxydation, pour obtenir un bon jus quant à l'aspect et au goût. En partant d'un appareil à jus du type connu, ce problème est résolu en ce que le broyeur est réalisé complètement fermé à l'exception de l'orifice de remplissage et de l'orifice de sortie, en ce que directement en amont du broyeur en direction de traitement est agencée une cavité de retenue qui est ouverte vers l'orifice de remplissage et à laquelle le broyeur vient se raccorder de manière étanche, et en ce qu'un dispositif de retenue est agencé directement en aval du broyeur en direction de traitement. Le broyeur de l'appareil à jus selon l'invention est réalisé fermé, c'est-à-dire qu'en dehors de l'orifice de remplissage et de l'orifice de sortie, il ne présente aucune ouverture à travers laquelle de l'air pourrait pénétrer vers le moût. A cet effet, le broyeur peut soit être logé dans un in 2723301 boîtier, soit les outils du broyeur protègent eux-mêmes le moût par rapport à l'air. En amont de l'orifice de remplissage vers le broyeur se trouve selon l'invention une cavité de retenue pour les fruits ou similaires à broyer (pour simplifier, il ne sera ci-après question que de fruits), dans laquelle les fruits sont retenus avant d'entrer dans le broyeur et obturent de ce fait l'orifice de remplissage du broyeur par rapport à l'air. En aval du broyeur en direction de traitement est prévu un dispositif de retenue, par exemple une paroi transversale à la direction de sortie du moût hors du broyeur, qui est agencée à faible distance de l'orifice de sortie et sur laquelle le moût sortant du broyeur est retenu jusqu'à ce qu'il parvienne dans l'orifice de sortie. Ce n'est que sous l'effet du moût qui se presse par derrière en sortant du broyeur que le moût retenu dans le dispositif de retenue est poussé latéralement, de sorte que le moût peut alors sortir du broyeur. De cette manière, l'orifice de sortie du broyeur est également fermé à la pénétration de l'air. Grâce à cela le moût se trouvant à l'intérieur du broyeur est isolé de l'air ambiant, et une oxydation est empêchée. Le filtre monté en aval du broyeur de l'appareil à jus selon l'invention peut être relativement grossier, par exemple une passoire qui laisse passer avec le jus de fines parties solides du moût, de sorte qu'il se forme un jus trouble. Le filtre peut aussi être fin, ne laissant essentiellement passer que la part liquide du moût, de sorte qu'il se forme un jus limpide. Des tailles intermédiaires permettent tout degré de filtrage souhaité. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, on prévoit, en amont de la cavité de retenue qui se trouve en amont de l'orifice de remplissage du broyeur, un concasseur qui concasse grossièrement les fruits avant que ceux-ci soient broyés dans le broyeur pour former du moût. Ceci améliore le broyage, c'est-à-dire que le moût est moulu plus fminement dans le broyeur, grâce à quoi on peut augmenter la part de jus obtenue. D'autre part, le concasseur a l'avantage que les morceaux de fruits préconcassés, qui s'accumulent dans la cavité de retenue, sont serrés les uns contre les autres et ferment ainsi l'orifice de remplissage du broyeur pour empêcher 3 2723301 à l'air de pénétrer. Etant donné que les morceaux grossièrement préconcassés ont une petite surface par rapport à leur masse, leur oxydation est faible tant qu'ils sont en contact avec l'air. La cavité de retenue est de préférence réalisée sous la forme d'une cavité annulaire avec un fond entraîné en rotation et/ou une paroi périphérique extérieure entraînée en rotation. Selon ce mode de réalisation de l'invention, les morceaux de fruits grossièrement préconcassés sont entraînés en direction circonférentielle par le fond rotatif et/ou la paroi périphérique extérieure rotative et, en raison de la force centrifuge, ils se déposent sur la paroi périphérique extérieure. Les morceaux de fruits sont transportés vers l'extérieur en direction radiale et pressés les uns contre les autres, ce qui provoque une étanchéité particulièrement bonne. Les morceaux de fruits parviennent dans le broyeur à travers une ou plusieurs ouvertures sur la périphérie extérieure de la cavité de retenue, de préférence à travers une fente annulaire, servant d'ouverture de remplissage. Selon un mode de réalisation préféré, la paroi périphérique extérieure de la cavité de retenue est réalisée en forme de tronc de cône creux pour amener les morceaux de fruits à l'orifice de remplissage du broyeur. Selon un mode de réalisation de l'invention, le concasseur présente un disque coupant comportant une ou plusieurs lames qui sont alignées en direction de rotation du disque coupant. Un tel disque coupant est simple à réaliser avec une tôle qui est pourvue de bosses aux endroits auxquels les lames doivent se trouver. Ces bosses ont des ouvertures traversantes en direction de rotation du disque coupant pour faire passer les morceaux de fruits à travers le disque coupant. Le bord des bosses entourant l'ouverture traversante est aiguisé afin de couper. Une tubulure de remplissage pour les fruits, essentiellement perpendiculaire au disque coupant. agencée à distance d'un axe de rotation du disque coupant, se termine à faible distance du disque coupant. 4 2723301 Selon un mode de réalisation de l'invention, il est prévu comme broyeur deux disques de broyage qui sont agencés en empilement à faible distance l'un de l'autre. Au moins un des deux disques de broyage présente une ouverture au centre et est donc réalisé sous la forme d'une couronne pour pouvoir introduire les fruits entre les deux disques de broyage depuis le milieu. L'orifice de remplissage du broyeur se trouve sur la péripherie intérieure du disque de broyage muni de l'ouverture. Les surfaces des disques de broyage qui se font face sont rugueuses ou pourvues de dents pour concasser les fruits pour en faire du moût. Au moins un des deux disques de broyage est entraîné en rotation, et dans le cas de disques de broyage agencés à l'horizontale, il s'agit de préférence du disque inférieur. Les deux disques de broyage peuvent aussi être entraînmes en rotation à l'inverse l'un de l'autre. En raison de la rotation, les morceaux de fruits, ou le moût, respectivement, sont transportés entre les disques de broyage en direction circonférentielle et vers l'extérieur, et un dispositif de transport n'est pas nécessaire. Une fente annulaire, sur la périphérie extérieure des disques de broyage agencés à distance l'un de l'autre, forme l'orifice de sortie du broyeur. Les deux disques de broyage ont l'avantage de fermer à l'accès de l'air la cavité de broyage à l'exception de la fente annulaire sur la périphérie intérieure qui forme l'orifice de remplissage et à l'exception de la fente annulaire sur la périphérie extérieure qui forme l'orifice de sortie. Les disques de broyage ont l'avantage supplémentaire que la cavité - de retenue réalisée sous forme d'une cavité annulaire peut être bien agencée en son centre, et que l'orifice de remplissage du broyeur se trouve à la périphérie extérieure de la cavité de retenue o les fruits sont transportés en raison de la rotation du fond et/ou de la paroi périphérique extérieure de la cavité de retenue. De préférence, le disque coupant du concasseur est agencé dans l'ouverture de l'un des disques de broyage et couvre la cavité de retenue, le concasseur, la cavité de retenue et le broyeur formant ainsi une unité compacte. L'amenée de fruits a lieu près du centre de cette unité, perpendiculairement à son plan de rotation. 2723301 En outre, ce mode de réalisation de l'invention a l'avantage que toutes les pièces rotatives de l'appareil à jus, à savoir le disque coupant, le fond et/ou la paroi périphérique de la cavité de retenue et un disque de broyage présentent le même axe de rotation et sont agencées à proximité les unes des autres, de sorte qu'elles sont susceptibles d'être reliées solidairement en rotation les unes des autres. Un entraînement avec un arbre d'entraînement central suffit alors pour faire fonctionner l'appareil à jus selon l'invention. Le concasseur, la cavité de retenue et le broyeur peuvent être logés dans un récipient qui peut également être entraîné à rotation et solidaire des autres pièces à entraînement rotatif de l'appareil à jus. Ce récipient est réalisé en forme de pot. Une face intérieure de sa paroi périphérique extérieure présente une petite fente radiale par rapport à la périphérie extérieure des disques de broyage qui limitent entre eux l'orifice de sortie du broyeur réalisée sous forme de fente annulaire. Cette surface intérieure forme une surface de retenue qui empêche que le moût puisse sortir librement du broyeur et soit en particulier projeté en dehors du broyeur. Sur cette paroi, le moût qui sort est retenu en arrimère jusque dans l'orifice de sortie du broyeur et empêche ainsi que l'air ne pénètre dans le broyeur à travers son orifice de sortie. A cause du moût qui continue d'être refoulé hors du broyeur, le moût qui est retenu sur la surface de retenue est pressé latéralement. Le jus contenu dans le moût est pressé par la force centrifuge exercée sur lui depuis l'intérieur contre la paroi périphérique extérieure du récipient en forme de pot et il est retenu sur celui-ci vers le haut jusqu'à ce qu'il déborde au-dessus d'un bord supérieur du récipient. Le filtre de l'appareil à jus selon l'invention est réalisé de préférence en forme de cylindre creux. Il se trouve sur la face intérieure de la paroi périphérique extérieure du récipient en forme de pot. Le filtre retient dans le récipient les parties solides du moût, le marc. Le filtre s'étend au-delà du bord supérieur du récipient, il peut également s'étendre radialement vers l'intérieur, à la hauteur ou au-dessus du bord supérieur. 6 2723301 L'appareil à jus présente un boîtier fixe en forme de pot qui reçoit le récipient en forme de pot à entraînement rotatif, avec les autres pièces de l'appareil à jus, et dans lequel s'accumule le jus sortant du récipient en forme de pot. De préférence, ce boîtier en forme de pot présente un écoulement pour le jus, à travers lequel le jus coule dans un réceptacle placé au-dessous. Le boîtier peut être fermé par un couvercle qui est traversé par la tubulure de remplissage. Le couvercle peut être encliqueté ou vissé sur le boîtier. L'invention est expliquée en détail ci-après à l'aide des dessins qui représentent un exemple de réalisation. La figure unique montre un appareil à jus selon l'invention. L'appareil à jus selon l'invention, qui porte dans l'ensemble le numéro de référence 10, présente un boîtier 12 en une seule pièce, en forme de pot, comportant une paroi périphérique 14 cylindrique et un fond 16 plat. A un emplacement de sa périphérie, le boîtier 12 présente en bas un écoulement 18 pour le jus. Un couvercle 20 fermant le boîtier 12 est mis en place sur le boîtier 12 par le haut. Au moyen de segments 22 à pas de vis, qui s'étendent respectivement sur un tronçon limité de la périphérie, le couvercle 20 est vissé dans des segments 24 à pas de vis complémentaires du boîtier 12. Une tubulure de remplissage 26 traverse verticalement le couvercle 20. La tubulure de remplissage 26 s'étend à l'intérieur du boîtier 12 vers le bas jusqu'à un disque coupant 34 horizontal, rotatif autour d'un axe 32. Le disque coupant 34 est en tôle et présente des bosses 36 en saillie vers le haut qui sont ouvertes en direction de rotation du disque coupant 34. Les bords de bosse 36 ainsi formés, orientés en direction de rotation, sont réalisés à la manière de lames 38 coupantes. Les bosses 36 avec les lames 38 sont réparties sur la périphérie dans une région radiale en dehors du centre du disque coupant 34, la tubulure de remplissage 26 débouche dans cette région. 7 2723301 Le disque coupant 34 est monté solidairement en rotation sur un bout d'arbre 40 d'entraînement monté rotatif, qui traverse le fond 16 et qui est étanchéifie par rapport a celui-ci au moyen d'un joint non représenté. Par l'intermédiaire du bout de l'arbre 40 d'entraînement, les pièces rotatives de l'appareil à jus 10 selon l'invention peuvent être entraînées au moyen d'un moteur non représenté. Le disque coupant 34 couvre une cavité de retenue 42 basse annulaire, agencée autour du bout de l'arbre 40 d'entraînement. Un fond 44 et une paroi périphérique 46 s'évasant fortement en forme de cône vers le haut est formée par une pièce 48 plate en forme d'assiette qui est également montée solidairement en rotation sur le bout de l'arbre 40 d'entraînement. La paroi périphérique 46 de la pièce 48 en forme d'assiette se transforme radialement vers l'extérieur d'une seule pièce en un bord 50 en forme de disque perforé. Ce bord en forme de disque perforé forme un disque de broyage inférieur 50 qui est pourvu de dents 52 de broyage sur sa face supérieure. A faible distance au-dessus du disque de broyage 50 inférieur se trouve un disque de broyage 54 supérieur fixe, également en forme de disque perforé. Ce disque de broyage 54 supérieur est agencé approximativement dans un plan avec le disque coupant 34, et il entoure celui-ci. Sur sa face inférieure, le disque de broyage 54 supérieur présente des dents de broyage 56 qui coopèrent avec les dents de broyage 52 du disque de broyage 50 inférieur. Le disque de broyage 54 supérieur est monté fixement dans la région radiale extérieure d'un revêtement 58 en forme d'assiette qui est d'une seule pièce avec la tubulure de remplissage 26 et qui recouvre le disque coupant 34. Le revêtement 58 présente dans son milieu un perçage 60 à travers lequel le bout de l'arbre 40 d'entraînement fait saillie en rotation libre. Sur le bout de l'arbre 40 d'entrainement est également fixé solidaire en rotation un récipient 62 en forme de pot comportant un fond 64 et une paroi périphérique 66 de forme cylindrique. Le fond 64 du récipient 62 est monté de manière étanche sur le bout de l'arbre 40 d'entraînement et 8 2723301 est relié de manière solidaire en rotation à celui-ci. Dans le récipient 62 sont logés le revêtement 58, le disque coupant 34, la cavité de retenue 42 et le broyeur formé par les disques de broyage inférieur 50 et supérieur 54. Un filtre 68 cylindrique creux qui fait saillie au- dessus du récipient 62 est ménagé à l'intérieur en contact sur la paroi périphérique 66 du récipient 62. Le fonctionnement de l'appareil à jus 10 selon l'invention est décrit comme suit: on remplit par exemple des fruits à travers la tubulure de remplissage 26 dans l'appareil à jus 10. Le remplissage peut s'effectuer pendant la marche de l'appareil à jus 10. Grâce à l'entraînement rotatif du bout de l'arbre 40 d'entraînement en direction de la flèche F, le disque coupant 34, le fond 44 et la paroi périphérique 46 de la cavité de retenue 42, le disque de broyage intérieur 50, et le récipient 62 contenant les pièces énumérées sont mis en rotation. Avec ses lames 38, le disque coupant 34 coupe dans les fruits ou similaires remplis des bandes qui passent à travers les ouvertures traversantes 70, formées par les bosses 36 du disque coupant 34, ouvertes en direction de rotation, et qui parviennent dans la cavité de retenue 42 annulaire se trouvant au- dessous du disque coupant 34. Depuis le fond 44 tournant et depuis la paroi périphérique 46 de la cavité de retenue 42, qui s'ouvre vers le haut en forme de tronc de cône creux, les bandes de fruits découpées sont accélérées en direction circonférentielle et parviennent grâce à cela sur la paroi périphérique 46 de la cavité de retenue 42, en raison de la force centrifuge. Sur la paroi périphérique 46, les bandes de fruits sont pressées les unes contre les autres et dans un orifice de remplissage 72 du broyeur formé par les disques de broyage 50, 54. L'orifice de remplissage 72 est une fente annulaire qui est limitée par les deux disques de broyage 50, 54. Grâce à la pression des bandes de fruits les unes contre les autres en amont de l'orifice de remplissage 72 et grâce a la pression dans l'orifice de remplissage 72, cet orifice de remplissage 72 est fermé et un accès de l'air entre les disques de broyage 50, 54 à travers l'orifice de remplissage 72 est empêché. 9 2723301 Les bandes de fruits sont broyées entre les deux disques de broyage 50, 54 pour former un moût, le disque inférieur 50 étant en rotation, et le disque supérieur 54 étant à l'arrêt. Le moût est entraînme encore en direction circonférentielle par le disque de broyage 50 et transporté grâce à cela vers l'extérieur entre les deux disques de broyage 50, 54. Sur la périphérie extérieure des deux disques de broyage 50, 54, le moût sort d'un orifice de sortie 74. L'orifice de sortie 74 est également une fente annulaire qui est formée par les deux disques de broyage 50, 54. En raison de la force centrifuge, le moût est pressé depuis l'intérieur contre le filtre 68 qui tourne avec le récipient 62 ou contre la paroi périphérique 66 du récipient 62. Sur une surface intérieure de la paroi périphérique, servant de surface de retenue 75, ou sur le filtre 68, les parties solides du moût sont retenues radialement vers l'intérieur jusque dans l'orifice de sortie 74 du broyeur constitué par les disques de broyage 50, 54. De cette manière, l'orifice de sortie 74 est fermé, et un accès de l'air à travers l'orifice de sortie entre les disques de broyage 50, 54 est empêché. Le moût qui continue à sortir de l'orifice de sortie 74 repousse latéralement vers le haut et vers le bas le moût retenu vers l'intérieur sur la paroi périphérique 66, de sorte que le broyeur 50, 54 ne se bouche pas. Le dépôt de moût sur la face intérieure de la paroi périphérique 66 est esquissé par des lignes interrompues dans la moitié droite de la figure 1. Le dépôt de bandes de fruits en amont de l'orifice de remplissage 72 est représenté également par des lignes interrompues dans la moitié droite de la figure. Les parties solides du moût sont séparées des parties liquides au moyen du filtre 68. Grâce au choix de la taille des pores du filtre 68, des parties plus ou moins fines du moût parviennent dans le liquide et forment avec celui-ci le jus. Si l'on choisit une passoire à la place du filtre 68, des parties solides également relativement grosses parviennent dans le jus. 2723301 Grâce au choix de la taille des pores du filtre 68, on peut à volonté faire un jus limpide ou trouble. En raison de la rotation du récipient 62, la force centrifuge presse le jus de l'intérieur contre sa paroi périphérique 66 o il est retenu jusqu'à un bord 76 supérieur du récipient 62 et déborde par dessus cet bord 72 jusque dans le boîtier 12 de l'appareil à jus selon l'invention. Le jus s'écoule hors du boîtier 12 à travers l'écoulement 18 à jus. Le disque coupant 34, la pièce en forme d'assiette 48, qui présente le fond 44 et la paroi périphérique 46 de la cavité de retenue 42 ainsi que le disque de broyage inférieur 50, et le récipient 62 sont fixés sur le bout de l'arbre 40 d'entraînement au moyen d'un écrou de serrage 78, qui est vissé par le haut sur un filetage 80 du bout de l'arbre 40 d'entraînement. Le blocage anti-rotation entre le bout de l'arbre 40 d'entraînement et les pièces énoncées 34, 48, 62 se fait soit par coopération par friction ou au moyen d'une coopération de formes connue en soi et non représentée à la figure. L'étanchéité du récipient 62 par rapport au bout de l'arbre 40 d'entraînement est produite en pressant le récipient 42 contre une bride ondulée 82 du bout de l'arbre 40 d'entraînement, qui dépasse radialement vers l'extérieur. Après avoir enlevé le couvercle 20 vissé sur le boîtier 12, conjointement avec la tubulure de remplissage 26 et le revêtement 58, qui sont réalisés d'une seule pièce avec le couvercle, il est possible, après avoir desserré l'écrou de serrage 78, d'enlever hors du boîtier 12 les pièces 34, 48, 62 enfilées sur le bout de l'arbre 40 d'entraînement et de les nettoyer, tout comme le boîtier 12. 1l 2723301 Revendications 1. Appareil à extraire des jus de fruits ou similaires comportant un broyeur (50, 54) qui présente un orifice de remplissage (72) et un orifice de sortie (74) ainsi qu'un filtre (68) en aval du broyeur (50, 54) en direction de traitement, caractérisé en ce que le broyeur (50, 54) est réalisé complètement fermé à l'exception de l'orifice de remplissage (72) et de l'orifice de sortie (74), en ce que directement en amont du broyeur (50, 54) en direction de traitement est agencée une cavité de retenue (42) qui est ouverte vers l'orifice de remplissage (72) et à laquelle le broyeur (50, 54) vient se raccorder de manière étanche, et en ce qu'un dispositif de retenue (66) est agencé directement en aval du broyeur (50, 54) en direction de traitement. 2. Appareil à jus selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un concasseur (34) est agencé en amont du broyeur (50, 54) et de la cavité de retenue (42). 3. Appareil à jus selon l'une ou l'autre des revendications I et 2, caractérisé en ce que la cavité de retenue (42) est une cavité annulaire qui présente un fond (44) et/ou une paroi périphérique extérieure (46) qui sont susceptibles d'être entraînés en rotation. 4. Appareil à jus selon la revendication 3, caractérisé en ce que la paroi périphérique extérieure (46) a la forme d'un tronc de cône creux. 5. Appareil à jus selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de retenue présente une surface de retenue (75) approximativement transversale par rapport à l'orifice de sortie du broyeur (50. 54). 6. Appareil à jus selon l'une quelconque des revendications I à 5, caractérisé en ce que le concasseur (34) présente un disque coupant (34) à entraînement rotatif comportant une, de préférence plusieurs lames (38). 12 2723301 7. Appareil à jus selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'une tubulure de remplissage (26) de l'appareil à jus (10) débouche dans la région des lames (38) du disque coupant (34). 8. Appareil à jus selon l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le disque coupant (34) présente une ouverture traversante (70) sur chaque lame (38). 9. Appareil à jus selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le broyeur présente deux disques broyeurs (50, 54) agencés en empilement l'un sur l'autre, à distance l'un de l'autre, dont l'un peut être entraîné en rotation. 10. Appareil à jus selon la revendication 9, caractérisé en ce que la cavité de retenue (42) est une cavité annulaire agencée radialement à l'intérieur des disques broyeurs (50, 54), qui débouche avec une fente annulaire (72) dans le broyeur. 11. Appareil à jus selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le disque coupant (34) est agencé sur la partie supérieure de la cavité de retenue (42). 12. Appareil à jus selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce que la surface de retenue est une surface intérieure (75) d'une paroi périphérique extérieure (66) d'un récipient (62) en forme de pot et à entraînement en rotation, recevant le concasseur (34), la cavité de retenue (42) et le broyeur (50, 54). 13. Appareil à jus selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le disque coupant (34), le fond (44) et/ou la paroi périphérique extérieure (46) de la cavité de retenue (42), l'un des deux disques broyeurs (50). et le récipient (62) en forme de pot sont solidaires en rotation. 13 2723301 14. Appareil à jus selon l'une ou l'autre des revendications 12 et 13, caractérisé en ce que le filtre (68) est réalisé sous forme de cylindre creux et est agencé sur une face intérieure de la paroi périphérique extérieure (66) du récipient (62) en forme de pot. 15. Appareil à jus selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil à jus présente un boîtier (1 2) en forme de pot. 16. Appareil à jus selon la revendication 15, caractérisé en ce que le boîtier (12) est fermé à l'aide d'un couvercle (20) qui comporte la tubulure de remplissage (26).