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"PROCEDE POUR BATTRE, AERER ET EMULSIONNER DES
MATIERES".
Cette invention a pour objet un procédé permettant de préparer des émulsions et produits analogues et est parti- culièrement applicable à la fabrication des crèmes glacées, sorbets,etc.. ainsi qu'à l'émulsionnement d'huiles végétales et animales et de toutes autres matières lorsqu'il est dési- rable de refroidir ces matières ou de modifier leur tempéra- ture pendant qu'elles sont agitées ou fouettées.
La caractéristique principale de ce procédé réside dans le fait de traiter la matière pendant qu'elle passe con- tinuellement à travers un grand nombre de chambres reliées en
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série, de telle manière qu'elle les traverse en succession et, pendant le passage de la dite matière à travers les cham- bres sous une pression supérieure 'à la pression atmosphérique, appliquée à l'extérieur des dites chambres, à incorporer un fluide à la dite matière par le fait de fouetter ou d'agitée les deux éléments en même temps qu'on modifie leur tempéra- ture. Le fluide appliqué peut être de l'air, de l'anhydride carbonique ou un fluide analogue propre à assurer l'accroisse- ment de volume désiré.
Des matières telles que des jus de fruits, des oeufs, de l'oléo-margarine,etc.. peuvent avantageusement être émulsionnées par le présent procédé sous une pression supérieure à l'atmosphère sans incorporation de fluide . Lors- que des matières de ce genre contiennent des ingrédients d'u- ne nature cristalline, l'opération consistant à battre ou fouetter la matière pendant qu'elle se refroidit rapidement a pour effet de la cristalliser à un état uniforme, de telle sorte qu'on obtient un produit plus doux ou onctueux et qu'on en élimine les particules ou grains durs qui avaient été créés jusqu'à ce jour par la non uniformité de la cristalli- sation pendant le refroidissement. D'autres matières de ce genre peuvént être émulsionnées d'une façon semblable avec les mêmes avantages ou des avantages analogues.
Un autre but de ltinvention est d'émulsionner ou traiter la matière d'une manière propre à assurer un degré de plasticité sensiblement prédéterminé tout en maintenant le rendement de l'appareil à sa valeur maximum. Ceci s'obtient en gouvernant ce degré de plasticité par la pression exercée sur la matière au cours de son émulsionnement.
Cette caracté- ristique est en particulier avantageusement applicable au maintien de la plasticité désirée entre certaines limites, tandis qu'on règle cette plasticité entre les limites d'une échelle plus grande par l'entremise du couple ou de la ré- sistance-offerte à l'action d'entraînement de l'organe agita- teur ou.de fouettement, ainsi qu'il sera expliqué, .ci-après
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d'une façon plus détaillée en se référant aux dessins anne- xés dans lesquels :
Fig.l est une représentation schématique de la machine .
Fig.2 est une coupe verticale centrale de la cham- bre d' émulsionnement ou de traitement .
Fig.3 est une coupe suivant 3-3 (fig.2).
Fig. 4 est une coupe suivant 4-4 (fig.2).
Fig.5 est une coupe verticale centrale du régula- teur de plasticité.
Fig.6 est une coupe verticale centrale du régula- teur de couple.
Fig. 7 est un plan d'un des éléments du régulateur de couple.
Les dessins représentent un émulsionneur 10 com- portant un tuyau d'admission d'eau 11, un tuyau d'échappement d'eau 12, un tuyau d'admission de saumure 13 et un tuyau de retour de saumure 14 . La matière à émulsionner est contenue initialement dans deux réservoirs 15 et 16 de façon à pouvoir en être retirée alternativement, en passant par des robinets 17 , un tuyau 18, un filtre 19 et un tuyau 20, par une pompe ou appareil homogénéisateur 21 actionné de la manière usuelle par un moteur 22. En quittant la pompe 21, la matière est refoulée par un tuyau 2-3 dans l'une des extrémités de l'é- mulsionneur 10 et, après avoir traversé cet émulsionneur, passe par un tuyau 24 à un récipient ou réceptacle convena- ble 25.
Au tuyau d'admission 23 est reliée une tuyauterie destinée à être parcourue par un fluide aérateur tel que l'air, l'anhydride carbonique,etc., cette tuyauterie étant reliée d'autre part à une pompe,à air 226 recevant sa oommande d'un moteur ou d'une autre source convenable de force motrice, la dite tuyauterie étant commandée par un robinet 27, de sorte que toute quantité désirée de fluide peut être refoulée dans
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l'émulsionneur pour aérer la matière. Un tuyau de by-pass 28 permet de ramener à l'admission de la pompe une partie de la matière qui se rend à ltémultionneur par le tuyau principal 23, Sur le tuyau 28 est monté un régulateur de plasticité 29 permettant de régler la plasticité de la ma- tière émulsionnée.
L'émulsionneur 10, représenté dans les fig.2 et 3, comprend une série de conduits ou chambres tubulaires 30 à travers lesquels s'étendent des organes d'agitation ou de fouettage constitués par des arbres 31 munis de palettes 32. Les chambres tubulaires 30 s'étendent à travers un col- lecteur d'extrémité 33 qui est supporté par le socle 34 et auquel est fixé un plateau à presse-étoupe 35 traversé par les.extrémités de commande des arbres 31.
Les arbres 31 des organes agitateurs reçoivent leur commande d'engrenages convenables disposés à l'intérieur d'un carter 36 et actionnés par un arbre moteur commun 37.
L'arbre 37 est lui-même actionné par un moteur électrique 38 par l'entremise d'un régulateur de couple ou de résistance disposé à l'intérieur d'une enveloppe 39, et représenté dans la fig.6. Sur le tuyau d'admission de saumure 13 est monté un obturateur à solénoide 40 dont le solénolde est monté sur le circuit d'une source de courant 41. Sur ce circuit est monté un interrupteur qui est commandé par un levier 42 actionné par le régulateur de couple comme il sera décrit plus loin.
Dans l'émulsionneur 10, chacune des chambres 30 est entourée par une chambre de refroidissement 45 compre- nant des tubes sensiblement cylindriques qui sont disposés à un certain écartement'et autour des chambres tubulaires correspondantes 30. Ces tubes présentent sur leur surface interne des ondulations hélicoïdales 46 dont le sommet est en contact avec la surface externe des chambres de refroi- dissement et qui servent à diriger le réfrigérant passant
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dans ces chambres de façon à lui communiquer un mouvement de gtration autour des chambres 30. Les chambres de refroi- dissement 45 sont entourées par la matière isolante ou le calorifuge usuel 47 .
Comme représenté dans la fig.3, un agent réfrigé- rant, qui peut être de l'eau ou de la saumure, est intro- duit à l'une des extrémités de la chambre de refroidissement 45a,passe sensiblement d'un bout à l'autre de la longueur de cette chambre, puis se rend par un conduit 48 à la cham- bre de refroidissement 45b, passe dtun bout à l'autre de cette chambre et s'en échappe finalement par le tuyau d'é- chappement 12. De la saumure est introduite par le conduit d'admission de saumure 13 dans l'une des extrémités de la c chambre 45 ,passe par un conduit 49 à la chambre de refroi- dissement 4¯5 et sort de cette chambre par le tuyau d'échap- pement 14.
On voit donc que les quatre chambres de refroidie- sement sont divisées en deux paires dans chacune desquelles l'agent réfrigérant passe d'une extrémité à,l'autre et dans un sens à l'intérieur d'une chambre et revient en sens inver- se par l'autre chambre de la paire. Ceci permet d'appliquer comme agent réfrigérant de l'eau pour une paire de chambres et de la saumure pour l'autre paire de chambres lorsque la matière est telle qu'elle n'a pas besoin d'être refroidie à une température très basse. Par exemple, dans l'émulsionne- ment de succédanés du saindoux, de l'oléo-margarine,etc., la matière sera refroidie de 43 -49 C. environ, température à laquelle elle est liquide, à 10 C. environ, température à laquelle elle est à l'état plastique.
Par contre, lors- qu'il s'agira de produire une crème congelée ou une matière analogue ou d'émulsionner toute autre matière qui demande à être congelée, il pourra être nécessaire d'appliquer de la saumure dans les deux paires de chambres, étant donné que le liquide possède approximativement une température de 21 C à l'entrée et une température de - 7 C. à la sortie.
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On fait passer la matière à travers les quatre cham- bres tubulaires 30 de l'émulsionneur, de sorte que, en réali- té, la distance parcourue par la matière dans l'émulsionneur
10 est approximativement quatre fois la longueur de cet ap- pareil. La matière est admise par le tuyau 23 et est refoulée à travers celle des chambres tubulaires 30 qui est entourée par la chambre de refroidissement 45 a et, pendant ce temps, elle est agitée et fouettée par les palettes 32.
Lorsqu'elle atteint l'extrémité opposée de la cham- bre tubulaire 30 envisagée ,cette matière a été refroidie approximativement à la température de l'eau et passe par un conduit 50 du plateaue support à celle des chambres supé- rieures 30 qui est entourée par la chambre de refroidissement 45b, A sa sortie de cette chambre 30, elle se rend par un conduit 51 à celle des chambres 30 qui est entourée par la chambre à saumure 45c,puis par un conduit 52 à celle des chambres 30 qui est entourée par la chambre 45d, et finale- ment par le tuyau d'évacuation 24 au récipient 25. La force motrice de la machine est régie par le mécanisme représenté dans la fig.6. L'enveloppe ou carter à engrenage 39 contient un pignon¯-60 qui engrène avec une roue dentée 61 calée sur l'arbre 37 monté à l'intérieur de la dite enveloppe.
Le pi- gnon 60 est porté par un axe 62 monté pour tourner dans une douille 63 munie d'une saillie 64 qui est prolongée par une tige rétrécie 65 et coulisse dans l'enveloppe 39. Un roule- ment de butée 66 est placé entre le pignon 60 et la douille 63 . Entre un rebord de la douille 63 et la surface interne de l'enveloppe est disposé un léger ressort de compression 67. Sur la.tige 65 est montée, à l'intérieur d'une tubulure 68 de ltenveloppe 39, une rondelle 69, et entre cette ron- delle et un écrou de réglage 70 qui se visse sur la tubulure filetée 68 est intercalé un ressort de compression relativement robuste 71.
Le pignon 60 est muni sur sa face opposée d'un prolongement 72 qui est lui-même muni dtune saillie ou came
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73 constituant une poche en! dans laquelle pénètre un orga- ne de commande 74, comme représenté dans la fig.7. L'organe de commande 74 est calé sur le bout d'arbre 75 du moteur, le- quel bout d'arbre est supporté dans l'enveloppe 39, et le dit organe est séparé de la paroi latérale del'enveloppe par un roulement de butée 76 .
Le levier 41 pivote sur une patte 77 de l'envelop- pe 39, son extrémité supérieure étant.reliée à l'extrémité de la tige 65, tandis que son extrémité inférieure porte un contact électrique 79, qui est destiné à fermer le circuit passant par 1'obturateur à solénoide 40 , du type usuel, et par la source de courant 41.
Grâce à cette disposition, lorsque la plasticité de la matière est devenue si ferme qu'elle offre une résistan- ce telle qu'elle surmonte la tension du ressort de réglage 71 les faces d'accouplement complémentaires du pignon 60 et de l'organe de commande 74. se séparent l'une de l'au- tre en agissant à la façon de cames. Il en résulte que la tige 65 vient occuper une position dans laquelle le levier 42 ferme le circuit du solénoïde de l'obturateur 40. En s'excitant, ce solénolde ferme l'obturateur 40 du tuyau à saumure 13 ou diminue la section de passage de cet obturateur.
Ceci a pour effet de diminuer l'action de refroidissement qui a lieu dans les chambres de refroidissement 45c et 45d dans une mesure telle que la plasticité que possède la matière en raison de son état refroidi ou congelé diminue; Lorsque la plasticité a été réduite au point de permettre une action plus libre du mécanisme de commande, le régulateur de couple vient occuper sa position normale dans laquelle le circuit du solénoide 40 est coupé pour permettre le libre écoulement de la saumure ou agent de refroidissement à travers l'obtura- teur commandé par ce solénoïde. On a dit que cet obturateur est monté sur le tuyau d'admission de saumure 13. mais il pourrait également être monté sur le tuyau d'admission d'eau
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11 ou sur tout autre dispositif de refroidissement.
Une des fonctions du régulateur de couple agissant sur l'agent réfrigérànt est de se comportera la façon d'un régulateur de plasticité auxiliaire secondant le régulateur de plasticité principal. Si la matière est épuisée et que ceci empêche le fonctionnement convenable du régulateur de plasticité,, l'action du régulateur de couple coupera l'admission de l'agent réfrigérant et abaissera la.tempéra- ture, ce qui diminuera la plasticité . Ce dispositif fonc- tionnera aussi lorsque l'action,de refroidissement de l'a gent réfrigérant deviendra trop élevée pour la matière en cours d'émulsionnement.
Le régulateur de couple fonctionnera de façon à diminuer le débit de l'agent réfrigérant et à main- tenir ce débit à une valeur réduite pour assurer le refroi- dissement convenable de la matière passant à travers l'é- mulsionneur.
Comme représenté dans la fig.5, le régulateur de plasticité principal 29 comprend un bâti ou boite de distri- bution 81 constituant une chambre de pression 82 au-dessus de laquelle est fixé un couvercle 83 enveloppant une cham- bre qui renferme un ressort de compression relativement robuste 84, la tension de ce ressort étant réglée à l'aide d'une vis 85 . Le couvercle et le ressort 84 sont séparés de la boite 81 et de la chambre 82 par un diaphragme 86.
La tubulure d'admission 87 et la tubulure d'échappe- ment 88 sont montées sur le tuyau de by-pass 2, L'admis- sion communique avec la chambre de pression 82 par des lu- mières 89 entourées par une toile métallique filtrante 90, et la chambre 82 communique avec l'échappement par une lumière de distribution 91. Un tiroir 92 est supporté par une tige de tiroir 93 dont l'extrémité supérieure est en contact avec le diaphragme, tandis que son extrémité infé- rieure coulisse dans la partie inférieure du bâti ou boite
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81 et est munie d'un ressort 94. Le,tiroir 92 est maintenu par une tige 95, reliée à ce tiroir par une genouillère et entourée par un ressort 96.
De cette façon, lorsqu la pres- sion régnant dans la chambre 82 augmente à une valeur suf- fisante pour repousser le diaphragme vers le haut contre le ressort 84, le tiroir 92 ferme la lumière 91 , ce qui empê- che la matière de passer par le by-pass 28. Le fonctionnement de cet obturateur est tel que, dans la position'd'ouverture normale, la matière est refoulée sous pression par la pompe à l'émulsionneur 10 et qu'une partie de cette matière est renvoyée par le by-pass 28 et le régulateur 29à l'admission de la pompe.
Lorsque la matière en cours d'émulsionnement atteint un degré prédéterminé de plasticité en raison de son ¯refroidissement, la résistance.offerte à la nouvelle-matière refoulée dans l'émulsionneur crée dans la chambre 82 une pression suffisante pour surmonter l'action du ressort 84 et soulever le diaphragme 86 '-. de façon à obturer complètement ou partiellement la lumière 91. Ceci diminue ou suppri&e la quantité de liquide renvoyée à l'admission de la pompe et augmente par suite la quantité de liquide refoulée dans l'émulsionneur 10.
En raison de la température relativement élevée de ce supplément de liquide refoulé dans l'émulsionneur, ce liquide introduira dans l'appareil des calories supplémen- taires qui élèveront la température de la matière que renfer- me cet appareil, ce qui en diminuera la plasticité.
Le régulateur de plasticité règle ainsi la plasti- cité au degré désiré tout en permettant à la matière d'être émulsionnée par une opération dont le rendement est maximum.
La quantité maximum d'agent réfrigérant est continuellement utilisée, tandis que la plasticité de la matière est régie par la variation de la quantité de matière refoulée dans l'émulsionneur. Lorsque la plasticité devient trop élevée, et qu'il est bon qu'elle soit réduite, la quantité de matiè- re refoulée dans l'émulsionneur augmente, et lorsque la @
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plasticité diminue, cette quantité diminue. Ainsi, la quanti- té d'agent réfrigérant employée, c'est-à-dire le nombre dé calories éliminées, peut rester constante et être mainte- nue au maximum de rendement et, en même temps, toute varia- tion de l'agent réfrigérant ou du nombre de calories éli- minées par cet agent est compensée par le régulateur 29 qui fait varier la quantité de matière.
La plasticité dési- rée peut être obtenue et maintenue sensiblement constante en réglant la vis 85 qui règle la tension du ressort 84.
On a représenté à titre d'exemple un montage électrique, mais il est bien entendu que divers circuits et constructions mécaniques peuvent être adoptés pour régir l'action de l'agent réfrigérant par le levier du régulateur de couple.
L'appareil représenté comprend deux chambres re- froidies par 'de l'eau et 'deux chambres refroidies par de la saumure, mais l'invention envisage l'application de tous agents ou combinaisons d'agents désirés permettant de modi- fier la température. De plus, lorsque cela est désirable, l'agent réfrigérant peut être éliminé ou évacué dtune ou plusieurs des chambres de façon à permettred'effecture une action de fouettage après que la matière a été refroidie et avant qu'elle sorte des dites chambres, sans soumettre cette matière à un refroidissement ou variation de température à l'aide d'un agent convenable.
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"PROCESS FOR BEAT, AERIAL AND EMULSION
MATERIALS ".
This invention relates to a process for preparing emulsions and similar products and is particularly applicable to the manufacture of ice creams, sorbets, etc. .. as well as to the emulsification of vegetable and animal oils and all other. materials when it is desirable to cool such materials or to change their temperature while being agitated or whipped.
The main feature of this process is that the material is treated as it continuously passes through a large number of interconnected chambers.
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series, such that it passes through them in succession and, during the passage of said material through the chambers under a pressure greater than atmospheric pressure, applied outside said chambers, to incorporate a fluid to said matter by whipping or agitating the two elements at the same time as their temperature is modified. The fluid applied can be air, carbon dioxide or the like suitable for providing the desired volume increase.
Materials such as fruit juices, eggs, oleo-margarine, etc. can advantageously be emulsified by the present process under a pressure above atmosphere without incorporation of fluid. Where such materials contain ingredients of a crystalline nature, the operation of beating or whipping the material while it is rapidly cooling has the effect of crystallizing it to a uniform state, so to obtain a softer or smoother product and to remove therefrom the hard particles or grains which had hitherto been created by the non-uniformity of crystallization during cooling. Other such materials can be emulsified in a similar fashion with the same or similar advantages.
Another object of the invention is to emulsify or treat the material in a manner suitable for ensuring a substantially predetermined degree of plasticity while maintaining the efficiency of the apparatus at its maximum value. This is obtained by controlling this degree of plasticity by the pressure exerted on the material during its emulsification.
This characteristic is in particular advantageously applicable to the maintenance of the desired plasticity between certain limits, while this plasticity is regulated between the limits of a larger scale by the intervention of the torque or the resistance offered to the driving action of the agitating or whipping member, as will be explained below.
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in more detail with reference to the accompanying drawings in which:
Fig.l is a schematic representation of the machine.
Fig. 2 is a central vertical section of the emulsifying or processing chamber.
Fig.3 is a section on 3-3 (fig.2).
Fig. 4 is a section on 4-4 (fig.2).
Fig. 5 is a central vertical section of the plasticity regulator.
Fig. 6 is a central vertical section of the torque regulator.
Fig. 7 is a plan of one of the elements of the torque regulator.
The drawings show an emulsifier 10 comprising a water inlet pipe 11, a water outlet pipe 12, a brine inlet pipe 13 and a brine return pipe 14. The material to be emulsified is initially contained in two reservoirs 15 and 16 so as to be able to be removed therefrom alternately, passing through taps 17, a pipe 18, a filter 19 and a pipe 20, by a pump or homogenizer device 21 actuated from in the usual manner by a motor 22. On leaving the pump 21, the material is forced through a pipe 2-3 into one end of the emulsifier 10 and, after passing through this emulsifier, passes through a pipe 24 to a suitable container or receptacle 25.
To the intake pipe 23 is connected a pipe intended to be traversed by an aerating fluid such as air, carbon dioxide, etc., this pipe being connected on the other hand to an air pump 226 receiving its control. from a motor or other suitable source of motive power, said piping being controlled by a valve 27, so that any desired quantity of fluid can be discharged into
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the emulsifier to aerate the material. A bypass pipe 28 makes it possible to bring back to the pump inlet part of the material which goes to the hemultuator via the main pipe 23, On the pipe 28 is mounted a plasticity regulator 29 making it possible to adjust the plasticity of the emulsified material.
The emulsifier 10, shown in Figs. 2 and 3, comprises a series of conduits or tubular chambers 30 through which extend the stirring or whipping members constituted by shafts 31 provided with paddles 32. The tubular chambers 30 extend through an end collector 33 which is supported by the pedestal 34 and to which is attached a stuffing box 35 through which the control ends of the shafts 31 pass.
The shafts 31 of the agitator members receive their control from suitable gears arranged inside a housing 36 and actuated by a common motor shaft 37.
The shaft 37 is itself actuated by an electric motor 38 via a torque or resistance regulator arranged inside a casing 39, and shown in fig.6. On the brine intake pipe 13 is mounted a solenoid valve 40 whose solenoid is mounted on the circuit of a current source 41. On this circuit is mounted a switch which is controlled by a lever 42 actuated by the regulator. torque as will be described later.
In the emulsifier 10, each of the chambers 30 is surrounded by a cooling chamber 45 comprising substantially cylindrical tubes which are arranged at a certain spacing and around the corresponding tubular chambers 30. These tubes have corrugations on their internal surface. helical 46 the apex of which is in contact with the outer surface of the cooling chambers and which serve to direct the passing refrigerant
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in these chambers so as to impart to it a gtration movement around the chambers 30. The cooling chambers 45 are surrounded by the usual insulating material or heat-insulating material 47.
As shown in Fig. 3, a coolant, which may be water or brine, is introduced at one end of the cooling chamber 45a, passing substantially end to end. the other of the length of this chamber, then goes through a duct 48 to the cooling chamber 45b, passes from one end of this chamber to the other and finally escapes through the exhaust pipe. 12. Brine is introduced through the brine inlet pipe 13 into one end of the chamber 45, passes through a pipe 49 to the cooling chamber 4¯5 and leaves this chamber through the exhaust pipe 14.
It can therefore be seen that the four cooling chambers are divided into two pairs in each of which the refrigerant passes from one end to the other and in one direction inside a chamber and returns in the opposite direction. - by the other room of the pair. This allows water to be applied for one pair of chambers and brine for the other pair of chambers as the coolant when the material is such that it does not need to be cooled to a very low temperature. . For example, in the emulsification of substitutes for lard, oleo-margarine, etc., the material will be cooled from approximately 43 -49 C., at which temperature it is liquid, to approximately 10 C., temperature. to which it is in the plastic state.
On the other hand, when it comes to producing a frozen cream or similar material or to emulsify any other material which needs to be frozen, it may be necessary to apply brine in both pairs of chambers, given that the liquid has approximately a temperature of 21 C at the inlet and a temperature of -7 C at the outlet.
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The material is passed through the four tubular chambers 30 of the emulsifier, so that, in effect, the distance traveled by the material in the emulsifier
10 is approximately four times the length of this apparatus. The material is admitted through the pipe 23 and is forced through that of the tubular chambers 30 which is surrounded by the cooling chamber 45a and, during this time, is agitated and whipped by the paddles 32.
When it reaches the opposite end of the contemplated tubular chamber 30, this material has been cooled to approximately the temperature of water and passes through a conduit 50 from the support plate to that of the upper chambers 30 which is surrounded. through the cooling chamber 45b, On leaving this chamber 30, it goes through a conduit 51 to that of the chambers 30 which is surrounded by the brine chamber 45c, then by a conduit 52 to that of the chambers 30 which is surrounded through chamber 45d, and finally through discharge pipe 24 to container 25. The motive force of the machine is governed by the mechanism shown in fig.6. The casing or gear housing 39 contains a pinion ¯-60 which meshes with a toothed wheel 61 wedged on the shaft 37 mounted inside said casing.
The pin 60 is carried by a shaft 62 mounted to rotate in a bush 63 provided with a projection 64 which is extended by a narrowed rod 65 and slides in the casing 39. A stop bearing 66 is placed between the pinion 60 and the sleeve 63. Between a rim of the sleeve 63 and the internal surface of the casing is disposed a slight compression spring 67. On the rod 65 is mounted, inside a tube 68 of the casing 39, a washer 69, and between this washer and an adjusting nut 70 which is screwed onto the threaded tube 68 is interposed a relatively robust compression spring 71.
The pinion 60 is provided on its opposite face with an extension 72 which is itself provided with a projection or cam
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73 constituting a pocket! into which a control unit 74 enters, as shown in fig.7. The control member 74 is wedged on the end of the shaft 75 of the motor, which end of the shaft is supported in the casing 39, and said member is separated from the side wall of the casing by a rolling bearing. stop 76.
The lever 41 pivots on a tab 77 of the casing 39, its upper end being connected to the end of the rod 65, while its lower end carries an electrical contact 79, which is intended to close the through circuit. by the solenoid shutter 40, of the usual type, and by the current source 41.
By virtue of this arrangement, when the plasticity of the material has become so firm that it offers resistance such that it overcomes the tension of the adjusting spring 71 the complementary mating faces of the pinion 60 and of the control 74. separate one from the other by acting like cams. As a result, the rod 65 comes to occupy a position in which the lever 42 closes the circuit of the shutter solenoid 40. By energizing, this solenoid closes the shutter 40 of the brine pipe 13 or reduces the passage section. of this shutter.
This has the effect of decreasing the cooling action which takes place in the cooling chambers 45c and 45d to such an extent that the plasticity which the material possesses due to its cooled or frozen state decreases; When the plasticity has been reduced to the point of allowing freer action of the control mechanism, the torque regulator comes to occupy its normal position in which the circuit of the solenoid 40 is cut to allow the free flow of the brine or coolant to through the shutter controlled by this solenoid. This shutter was said to be mounted on the 13 brine inlet pipe. But it could also be mounted on the water inlet pipe.
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11 or any other cooling device.
One of the functions of the torque regulator acting on the refrigerant is to behave like an auxiliary plasticity regulator supporting the main plasticity regulator. If the material is depleted and this prevents proper operation of the plasticity regulator, the action of the torque regulator will shut off the refrigerant inlet and lower the temperature, which will decrease plasticity. This device will also operate when the cooling action of the coolant becomes too high for the material being emulsified.
The torque regulator will operate to decrease the flow rate of the coolant and to maintain this flow rate at a reduced value to ensure proper cooling of the material passing through the emulsifier.
As shown in Fig. 5, the main plasticity regulator 29 comprises a frame or distribution box 81 constituting a pressure chamber 82 above which is fixed a cover 83 enveloping a chamber which contains a pressure spring. relatively robust compression 84, the tension of this spring being adjusted by means of a screw 85. The cover and the spring 84 are separated from the box 81 and from the chamber 82 by a diaphragm 86.
The intake manifold 87 and the exhaust manifold 88 are mounted on the bypass pipe 2. The intake communicates with the pressure chamber 82 by lights 89 surrounded by a filtering wire mesh. 90, and chamber 82 communicates with the exhaust through a distribution lumen 91. A spool 92 is supported by a spool rod 93, the upper end of which is in contact with the diaphragm, while its lower end slides in. the lower part of the frame or box
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81 and is provided with a spring 94. The, drawer 92 is maintained by a rod 95, connected to this drawer by a toggle and surrounded by a spring 96.
In this way, when the pressure in chamber 82 increases to a sufficient value to push the diaphragm upwards against the spring 84, the spool 92 closes the port 91 thus preventing material from passing through. bypass 28. The operation of this shutter is such that, in the normal opening position, the material is delivered under pressure by the pump to the emulsifier 10 and that part of this material is returned by the bypass 28 and the regulator 29 at the pump inlet.
When the material being emulsified reaches a predetermined degree of plasticity due to its cooling, the resistance imparted to the new material forced into the emulsifier creates sufficient pressure in chamber 82 to overcome the action of the spring. 84 and lift the diaphragm 86 '-. so as to completely or partially block the lumen 91. This decreases or eliminates the quantity of liquid returned to the inlet of the pump and consequently increases the quantity of liquid delivered into the emulsifier 10.
Due to the relatively high temperature of this additional liquid pumped into the emulsifier, this liquid will introduce additional calories into the device which will raise the temperature of the material contained in this device, which will reduce its plasticity. .
The plasticity regulator thus adjusts the plasticity to the desired degree while allowing the material to be emulsified in a maximum yield operation.
The maximum amount of coolant is continuously used, while the plasticity of the material is governed by the variation in the amount of material forced into the emulsifier. When the plasticity becomes too high, and it is good for it to be reduced, the amount of material forced into the emulsifier increases, and when the @
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plasticity decreases, this quantity decreases. Thus, the amount of refrigerant employed, that is to say the number of calories eliminated, can remain constant and be maintained at maximum efficiency and, at the same time, any variation in the temperature. refrigerant or the number of calories removed by this agent is compensated by regulator 29 which varies the amount of material.
The desired plasticity can be achieved and kept substantially constant by adjusting screw 85 which adjusts the tension of spring 84.
An electrical assembly has been shown by way of example, but it is understood that various circuits and mechanical constructions can be adopted to control the action of the coolant by the lever of the torque regulator.
The apparatus shown comprises two water cooled chambers and two brine cooled chambers, but the invention contemplates the application of any desired agents or combinations of agents to alter the temperature. . In addition, when desirable, the coolant can be removed or vented from one or more of the chambers so as to allow a whipping action to be effected after the material has been cooled and before it leaves said chambers, without subjecting this material to cooling or temperature variation using a suitable agent.