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Procédé et dispositif pour la fabrication de glace comestible
Jusqu'à présent, la fabrication de glace comestible dans les formes et les goûts les plus divers, comme par exemple la crème glacée, s'opérait en congelant de grandes quantités du mélange à glace comestible dans de grands réservoirs rotatifs, pendant qu'on effectuait un raclage mécanique ou a la main.
Pour obtenir la congélation, le réservoir rotatif était slors disposé dans le champ d'action d'un remplissage de glace, d'un remplissage de glace sèche ou de la sole rotative d'un groupe mécanique de réfrigération. Indépendamment du mode de produc- tion du froid, on produisait et on congelait en tout cas chaque fois, par ce procédé connu, une grande quantité de chaque sorte de glace come stible .
Ce procédé connu présente le très grave désavantage qu'il fallait chaque fois préparer une grande provision de la même
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sorte de glace comestible, de façon qu'il était impossible d'a- dapter rapidement la production, par exemple aux possibilités de vente qui varient toujours avec le temps, ainsi qu'aux goûts différents de la clientèle. Les provisions des différentes sortes de glace comestible fabriquées de cette manière devaient, au contraire, être souvent conservées pendant un temps assez long et se trouvaient ainsi fréquemment exposées au danger de se gâter.
De plus, chaque fois qu'on enlevait une portion de glace du réservoir, il se produisait une perte de froid lors de l'ouverture du réservoir, ce qui donnait aussi lieu, avant tout par suite de la formation d'eau de condensation qui en résul- tait, à une dégradation progressive de la qualité de la provi- sion de glace cornestible.
L'objet de la présente invention consiste à un nouveau procédé pour la fabrication de glace comestible, qui supprime les susdits inconvénients. Conformément à l'invention, la fabrication de glace comestible, crème glacée et analogues n'est plus effectuée en grandes quantités, comme c'était le cas jus- qu'à présent, mais chaque fois par petites portions* ce qui per- met une adaptation immédiate aux possibilités de vente et au goûts de la clientèle, tout en évitant la conservation d'une provision de glace. Le nouveau procédé de travail selon l'in- vention peut, dans ses grandes lignes, être mis en pratique en préparant en petites quantités individuelles le mélange destiné à la fabrication de la glace, et en faisant passer celles-ci avec agitation à travers une chambre de réfrigération.
Il est très avantageux de soumettre en même temps les dites quantités du mélange à un raclage pendant leur passage a travers la Cham- bre de réfrigération,, tel qu'il est en principe aussi d'usage dans la fabrication déjà connue de la glace comestible.
Selon le procédé suivant l'invention on prépare donc cha- que fois seulement une petite quantité de glace,, destinée à la vente immédiate, et en cours de fabrication cette petite quantité
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est soumise à un raclage, ce qui donne non seulement lieu aux avantages déjà cités, mais aussi à l'avantage important supplé- mentaire que la qualité de la glace obtenue est sensiblement améliorée, étant donné que le raclage est réalisé d'une façon beaucoup plus efficace et que l'action du froid pendant la congé- lation du mélange est nettement plus uniforme sur le mélange chaque fois traité, que ce n'était le cas dans la fabrication connue par grandes quantités.
En particulier, le procédé selon l'invention peut être réalisé d'une façon avantageuse en préparant d'abord, dans une chambre de mélange située en dehors de la chambre de réfrigération, une quantité déterminée d'un mélange de matière sèche et de liqui- de, en faisant passer ce mélange à travers la chambre de réfrigé- ration en le soumettant à un travail de raclage, et en divisant la masse automatiquement en portions à sa sortie ou après sa sortie de la chambre de réfrigération. La distribution de la matière sèche peut par exemple se faire par l'amenée de quantités mesurées d'une poudre appropriée. Suivant une autre particulari- té de l'invention, elle est toutefois réalisée d'une façon parti- culièrement avantageuse en utilisant la matière sèche en forme de tablettes.
Cela facilite non seulement l'adjonction de la quantité constante de matière sèche, qui est chaque fois néces- saire, mais permet aussi de réaliser par des moyens simples le choix aisé du goût voulu pour la portion de glace qui doit chaque fois être préparée. De plus, la forme de tablette.présente en- core l'avantage d'être très commode pour la manipulation et l'emballage.
L'invention porte également sur des dispositifs de la cons- truction la plus diverse pour la mise en oeuvre du procédé qui en forme la base.
Un dispositif convenant à la réalisation de l'invention peut essentie llement par exemple être constitué/par une chambre de mélange, un disposi-
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tif distributeur de la matière sèche et une chambre de réfrigé- ration raccordée à la chambre de mélange. La chambre de mélange est alors pourvue d'une connexion à une canalisation de liquide ou un réservoir de liquide.
Selon l'invention, s'il est fait usage d'un tel dispositif, la chambre de mélange peut dans tous les cas être reliée à la chambre de réfrigération par un organe obturateur dont l'actionne- ment est rendu dépendant de la commande de l'ensemble de l'ins- tallation.
La chambre de mélange peut par exemple être établie sous la forme d'un cylindre pourvu d'un fond mobile qui effectue l'expul- sion du mélange fini dans la chambre de réfrigération. Il est alors avantageux de rendre l'actionnement de l'organe obturateur. et avantageusement aussi du dispositif distributeur de la matière sèche, positivement dépendant du mouvement du piston. Cela peut par exemple être réalisé grâce au fait que le piston lui-même, ou sa tige de piston, ou encore le cylindre contenant le piston, est accouplé desmodromiquement à l'organe obturateur.
En outre, l'organe obturateur lui-même peut aussi être relié au dispositif distributeur de la matière sèche, de telle façon que ce dernier soit forcément déplacé ou commandé lors de l'actionnement du dit organe, en vue d'une exécution automatique de tout le processus de travail.
Conformément à l'invention,, la chambre de réfrigération peut aussi être avantageusement établie sous la forme d'un cylin- dre dans lequel un piston recevant le mélange préalable est con- duit axialement. Pendant son mouvement axial dans le cylindre, ce piston est utilement mis simultanément en rotation, et de ce fait, il peut mettre en action un dispositif de raclage agissant sur la paroi du cylindre. Ce dispositif de raclage peut par exemple être constitué par deux racloirs disposés dans le fond du piston, qui sont de préférence montés à coulissement axial dans
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le piston et de façon à pouvoir s'enfoncer dans celui-ci.
Pour obtenir une division automatique en portions de la glace sortant du cylindre réfrigérant, on agence avantageusement à son extré- mité supérieure un dispositif portionneur qui sert en même temps d'obturateur étanche du cylindre réfrigérant vers l'extérieur et qui est relié à l'ensemble de l'installation, comme par exem- ple à la commande du piston racleur, de telle façon qu'à la fin de la course de raclage il expulse automatiquement la portion de glace qui a été fabriquée.
Il va de soi que dans l'appareil selon l'invention, la disposition d'ensemble peut être réalisée des manières les plus diverses, de telle façon que tout le processus de travail s'ef- fectue automatiquement. A cet effet, on peut par exemple inter- caler, dans la trajectoire du piston expulseur du cylindre mé- langeur un interrupteur approprié qui met en action la commande du piston racleur, dès que la portion mélangée est refoulée par le piston expulseur dans le cylindre refroidisseur.
Les réalisations constructives les plus diverses des carac- téristiques de l'invention peuvent être envisagées sans sortir du cadre de celle-ci. Une de ces réalisations constructives sera décrite ci-après avec référence aux dessins annexés en vue de mieux faire comprendre l'invention, laquelle n'est toute- fois aucunement limitée à cette forme d'exécution, n même temps, la construction illustrée met en lumière quelques autrê& parti- cularités avantageuses de l'invention, qui seront décrites plus amplement ci-après.
Dans les dessins: la Fig. 1 montre une vue en coupe et partiellement schéma- tique de la disposition d'ensemble d'un appareil selon l'inven- tion, la Fig. 2 montre une vue en coupe suivant la ligne II-II. à travers le cylindre mélangeur et le cylindre réfrigérant,
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la Fig. 3 contre le piston expulseur du cylindre mélangeur, dans la position d'expulsion, la Fig. 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV, la est une vue en coupe suivant la ligne V-V, la Fig. 6 est une vue en coupe suivant la ligne VI-VI, et la Fig. 7 est une vue d'au-dessus du dispositif portionneur.
Dans la Fig. 1, la référence 1 indique le cylindre mélan- geur qui peut être mis en communication avec le cylindre réfri- gérant 3 par l'ouverture de l'organe obturateur qui est établi sous la forme d'un robinet. La chambre de mélange 10 du cylin- dre mélangeur 1 est délimitée vers la gauche par le piston 4, dont la tige de piston 5 est pourvue d'une poignée 6. A son extrémité arrière, le cylindre mélangeur 1 est entouré d'un cylindre extérieur 7 qui est pourvu d'un raccord 8 relié à une canalisation de liquide ou un réservoir de liquide. Le cylindre 1 est monté à rotation dans le cylindre extérieur 7, de sorte que par cette rotation il est possible d'amener son forage 9 en coïncidence avec le raccord 8.
Par ailleurs, le cylindre 1 est guidé de façon étanche par un cône 11 dans le corps du robi- net , et il est pourvu d'une roue dentée 12 qui engrène avec une roue dentée 14 montée sur l'axe 13 du robinet 2, en formant un engrenage conique. Jn outre, un dispositif distributeur 15, dont le fonctionnement sera précisé dans la suite, est fixé sur l'autre extrémité de l'axe 13. Au-dessus du dispositif distri- buteur 15 se trouve un réservoir 16 qui peut tourner autour de son axe longitudinal et qui contient, dans les petits tubes individuels 17, la matière sèche en forme de tablettes 18.
Un mélange réfrigérant, un remplissage de glace ou un remplissage de glace sèche, est placé dans 1' espace 19 entourant le cylindre refroidisseur, ou bien le cylindre 3 est entoure, dans cet espace 19, par le serpentin refroidisseur d'un groupe mécanique de refroidissement. Un piston 20 est monté a, déplace- ment axial dans le cylindre réfrigérant 3, lequel piston est mis
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en rotation par le moteur de commande 21, simultanément avec son déplacement axial dans le cylindre 3. En particulier, le piston 20 est établi sous la forme d'un piston creuxdouble, dans la cavité duquel est disposé l'arbre creux 2:5 du moteur de commande. Un écrou 23 est monté à déplacement axial dans l'arbre creux 22, par exemple à guidage par rainure, de sorte qu'il participe à la rota- tion.
Pendant cette rotation, l'écrou 23 effectue simultanément un déplacement vers le haut et vers le bas sur une broche 24, de sorte que pendant la rotation de l'arbre creux/le piston 20 est conduit en tournant à travers le cylindre refroidisseur 3. A son extrémité supérieure, le piston 20 est pourvu de, par exemple, deux racloirs 25. Soumis à l'action d'un ressort 26, ceux-ci sont guidés à déplacement axial dans le piston 20 et de façon à pouvoir s'en- foncer dans celui-ci. A son extrémité inférieure, le piston 20 est relié par un bras 27 à une pièce coulissante 29 qui est guidée sur une tige 28 et qui est donc déplacée vers le haut et vers le bas sur la tige 28 sous l'effet du mouvement du piston 20.
A sa face inférieure, le bras 27 est pourvu d'une projection 30 ser- vant à l'actionnement d'un interrupteur 31, tandis que la tige de guidage 28 est pourvue, à son extrémité inférieure, d'un levier coudé 02 pour l'actionnement d'un interrupteur 33. De plus, une butée 34 est montée plus haut sur la tige de guidage 28, dans la trajectoire de la pièce coulissante 29, et, à hauteur du cylindre refroidisseur 3, la tige de guidage 28 est pourvue d'une rainure hélicoïdale 35 dans laquelle s'engage un ergot 36 d'une douille 38 qui est soumise à l'action d'un ressort 37.
En outre, le por- tionneur 39 est fixé par le bras 40 à l'extrémité supérieure de la tige de guidage 28, ce portionneur 39 assurant d'ailleurs l'ob- turation étanche de l'extrémité supérieure du cylindre ref roidis- seur 3.
Tel qu'il ressort des Figs. 2 à 5, le cylindre extérieur 7 est pourvu d'une fente 41 et le cylindre mélangeur 1, d'une fente
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42. Par le déplacement angulaire de la poignée 6 d'environ 90 dans la position montrée en Figs. 2 et 3, les deux fentes sont amenées en coïncidence, de sorte que la tige de la poignée 6 peut glisser vers la droite dans ces deux fentes, jusque dans la position montrée en Fig. 3.
En particulier, la tige de piston 5 est reliée au cylindre intérieur 1 par deux saillies 43 et 44, en vue de l'entraînement forcé lors d'un pivotement de la poignée 6, mais les saillies 43 et 44 s'engagent toutefois dans des rai- nures longitudinales du cylindre intérieur 1, dans lesquelles elles peuvent coulisser pendant l'avancement de la tige de piston 5 vers la droite. Un interrupteur 45 pour la mise en circuit du mo- teur 21 est disposé dans la trajectoire de la poignée 6.
Tel qu'il ressort de la Fig. 6, le dispositif distributeur 15 comporte essentiellement un plateau 46 fixé sur l'axe 13 et pourvu d'une échancrure 47 qui peut, sous l'effet de la rotation du plateau, être mise en communication d'une part, avec le cou- loir d'introduction 48 dans la chambre de mélange 10 (Fig.l) et, d'autre part, avec les ouvertures inférieures des tubes 17, con- tenant les tablettes 18, du réservoir à tablettes 16.
Comme montré en Fig. 7, le portionneur 39 est constitué es- sentiellement par la cuillère de mesure habituelle, qui peut être pivotée vers l'extérieur à l'aide du bras 40 de l'arbre 28. Il peut être fait usage d'un extracteur 49 de construction usuelle, qui enlève la portion de glace de la cuillère.
L'installation illustrée fonctionne comme suit :
En faisant tourner le réservoir 16 autour de son axe longi- tudinal, on amène d'abord le tube 17, contenant des tablettes 18 qui correspondent au type de la portion de glace que l'on désire obtenir, dans une position dans laquelle son extrémité inférieure peut être amenée en coïncidence avec l'échancrure 47 du disposi- tif distributeur 15, par suite de la rotation du plateau 46. La poignée 6 se trouve alors dans la position de départ montrée en Fig. 2. La poignée 6 est ensuite tournée de 90 vers le haut,
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jusque dans la position montrée en Fig. 1, de sorte que le forage 9 est mis en communication avec l'amenée de liquide 8 et que du liquide pénètre ainsi dans la chambre de mélange 1.
En même temps, le robinet 2 est amené par les roues dentées 12 et 14 dans la po- sition d'obturation montrée en Fig.1, et le plateau 46, qui est monté sur son axe 13, est tourné dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, de sorte que son échancrure 47 est amenée sous le tube 17 qui a été mis dans sa. position d'expulsion par suite de la rotation du réservoir 16, qui a été décrite ci-dessus, de telle façon qu'une tablette 18 tombe de ce tube dans l'échan- crure 47.
En général, la tablette se décompose immédiatement dans le dit liquide. Il est toutefois également possible de monter un obstacle, établi par exemple sous la forme d'un peigne ou analogue, dans la trajectoire suivie par la tablette pour atteindre l'échancrure 47, lequel obstacle casse la tablette en petits morceaux avant qu'elle n'atteigne la chambre de mélange. ensuite, la poignée 6 est de nouveau tournée de 90 pour l'ame- ner dans la position montrée en Fig. 2.
De ce fait, le forage 9 du cylindre mélangeur 1 est, par suite de la rotation de ce cylin- dre, amené hors de coïncidence avec l'amenée de liquide, le robi- net 2 est tourné jusque dans sa position d'ouverture, et le plateau 46 est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre autour de l'axe 13, de telle façon que son échancrure 47 arrive eu-dessus du couloir d'alimentation 48 et que la tablette y déposée tombe à travers le couloir 48 dans la chambre de mélange 10. Lors de l'ou- verture du robinet 2, la tablette entre en contact avec le liquide préalablement introduit dans le cylindre 1 et se dissout dans ce liquide. La poignée 6 est alors déplacée vers l'avant dans les fentes 41 et 42, de sorte que le piston 4 refoule la portion li- quide dans le cylindre refroidisseur 3 (voir Fig. 3).
Pendant ce déplacement, la poignée 6 actionne l'interrupteur 45, de sorte que le moteur 21 met l'arbre creux 22 en rotation. La portion qui a été
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introduite dans le cylindre refroidisseur 3 par suite du mouve- ment d'expulsion du piston 4, est maintenant déplacée de bas en haut à travers le cylindre refroidisseur 3 par le piston 20, en subissant en même temps un mouvement de rotation, et la dite por- tion est ainsi congelée, tandis que les racloirs 25 opèrent continuellement un raclage de la glace de la paroi du cylindre 3, contre laquelle cette glace est projetée sous l'effet de la force centrifuge engendrée par la rotation du piston 20.
Lorsque le piston 20 a atteint sa position supérieure, les racloirs 25 sont enfoncés dans le piston 20, contre l'action du ressort 26, par suite de la butée contre l'épaulèrent intérieur 50 prévu à l'ex- trémité supérieure du cylindre refroidisseur 3, de sorte que le dit piston refoule la portion de glace prête dans la cuillère 39.
Pendant son mouvement vers le haut, le piston a entraîné la pièce coulissante 29 au moyen du bras 27. A l'extrémité supérieure de sa trajectoire, cette pièce rencontre la butée 34 et entraîne celle-ci vers le haut, de sorte que la tige de guidage 8 .est repoussée vers le haut et, de ce fait, le portionneur 39 contenant la portion de glace prête est soulevé du cylindre refroidisseur 3. Par suite de son guidage par la rainure hélicoïdale coopérant avec l'ergot 36 de la douille stationnaire 38, la tige 28 effec- tue en même temps un mouvement de rotation, de sorte que le bras 40 et la cuillère 39 sont pivotés jusque dans la position montrée en Fig. 7, dans laquelle la portion de glace peut être déposée par l'extracteur 49 sur un plateau ou tout autre support.
La rotation de la tige 28 produit en même temps le pivotement du bras coudé 32, de sorte que celui-ci actionne l'interrupteur 33 dans le sens d'une inversion du sens de rotation du moteur 21.
Ce résultat peut par exemple être obtenu grâce au fait que, lors de l'actionnement de l'interrupteur 33, il se produit une inversion des pôles du moteur 21. Par suite de l'inversion du sens de rota- tion du moteur 21, le piston racleur 20 est ramené vers le bas
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dans la position de départ montrée en Fig. 1, jusqu'à ce que le bras 30 actionne l'interrupteur 31 et met ainsi le moteur 21 hors circuit. Afin de pouvoir assurer que toute l'installation soit de nouveau prête à fonctionner, les interrupteurs 31 et 45 peu- vent par exemple être établis sous la forme d'interrupteurs magnétiques, dont le fonctionnement dépend forcément l'un de l'autre.
L'invention n'est toutefois aucunement limitée aux exemples d'exécution décrits et illustrés, car ses caractéristiques essen- tielles peuvent être' réalisées sous les formes constructives les plus diverses. En particulier, l'invention n'est pas liée à l'a- menée de la matière sèche en forme de tablettes, bien que cela constitue un mode d'exécution particulièrement avantageux de l'in- vention. De plus, la conformation et l'accouplement des divers éléments coopérant entre eux peuvent être réalisés d'une manière différente, selon les conditions qui se présentent dans chaque cas particulier. On peut par exemple aussi appliquer un autre mode de raclage de la masse de glace dans le cylindre refroidisseur.
Dans la chambre 51, on peut par exemple disposer un groupe mécanique frigorifique de construction connue, à l'aide duquel on peut réaliser le refroidissement du cylindre refroidisseur 3.
Par ailleurs, il est toutefois aussi possible de réaliser les divers modes d'exécution de l'invention sans faire usage de la commande mécanique du dispositif de raclage. Le moteur 21 est alors supprimé et est remplacé par une manivelle dont l'actionne- ment produit, par l'intermédiaire d'une transmission appropriée, le mouvement du piston 20 et le raclage sur une partie d'une circonfé- rence de cercle. Dans les formes de réalisation de ce genre, la chambre de réfrigération 19 est remplie de glace sèche ou de glace naturelle, de sorte que l'on peut se passer de toute commande méca- nique, ce qui permet une réalisation très simple et peu coûteuse d'un dispositif selon l'invention.