FR2844442A1 - Industrial food mixer has housing with epicyclic gear train to drive exchangeable mixing heads - Google Patents
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Abstract
Description
i L'invention concerne un batteur mélangeur, en particulier pouri The invention relates to a mixer, in particular for
l'industrie alimentaire, par exemple dans les domaines de la boulangerie, la pâtisserie, la confiserie ou encore la grande cuisine, avec une vitesse de rotation variable des outils permettant de traiter différents ingrédients. On connaît déjà des batteurs mélangeurs, comportant notamment la possibilité de monter un seul outil sur la machine pour mélanger les the food industry, for example in the fields of bakery, pastry making, confectionery or even large kitchen, with a variable speed of rotation of the tools making it possible to process different ingredients. Mixers are already known, including in particular the possibility of mounting a single tool on the machine for mixing the
ingrédients dans la cuve.ingredients in the tank.
Le mouvement de l'outil dans la cuve est comparable à celui de la lune (satellite) autour de la terre (planétaire). L'outil décrit un mouvement appelé mouvement épicyclodal, c'est à dire un mouvement de rotation autour de son axe propre combiné avec un mouvement de rotation i5 autour de l'axe de la cuve permettant d'obtenir un travail de mélange homogène. L'outil monté sur le batteur est généralement amovible et est choisi en fonction de la nature des ingrédients et de la densité de la masse à 20 travailler. On adapte la vitesse de rotation de l'outil pour obtenir un mélange optimal des constituants. L'outil est par exemple un crochet utilisé pour les mélanges peu liquides à faible vitesse, un fouet utilisé pour les émulsions à haute vitesse, ou encore une spirale, une palette, etc... Il n'existe pas actuellement de batteur mélangeur comportant la possibilité de monter plusieurs outils décrivant simultanément un The movement of the tool in the tank is comparable to that of the moon (satellite) around the earth (planetary). The tool describes a movement called epicyclodal movement, that is to say a rotational movement around its own axis combined with a rotational movement i5 around the axis of the tank allowing to obtain a homogeneous mixing work. The tool mounted on the mixer is generally removable and is chosen according to the nature of the ingredients and the density of the mass to be worked. The speed of rotation of the tool is adjusted to obtain an optimal mixture of the constituents. The tool is for example a hook used for illiquid mixtures at low speed, a whisk used for high speed emulsions, or a spiral, a pallet, etc. There is currently no mixer having the possibility of mounting several tools simultaneously describing a
mouvement épicyclodal pour travailler dans la cuve. epicyclic movement to work in the tank.
Un seul outil monté sur le batteur limite les capacités de travail et ne permet pas de répartir uniformément le travail de la charge dans la cuve. A single tool mounted on the mixer limits the working capacity and does not allow the work of the load to be evenly distributed in the tank.
Un seul outil ne permet pas non plus de combiner des outils entre eux 35 pour élargir les possibilités de travail. A single tool also does not make it possible to combine tools together to widen the possibilities of work.
De plus un seul outil crée un déséquilibre mécanique des forces sur les paliers du train épicyclodal à engrenages engendrées par la masse à mélanger car l'outil est excentré par rapport à l'axe de la cuve autour duquel il tourne. L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un batteur mélangeur comportant la possibilité de monter plusieurs outils en même temps et décrivant simultanément un mouvement 10 épicycloidal pour travailler dans la cuve. Les outils pouvant être identiques pour équilibrer et pour mieux répartir le travail dans la cuve, In addition, a single tool creates a mechanical imbalance of forces on the bearings of the planetary gear train generated by the mass to be mixed because the tool is eccentric with respect to the axis of the tank around which it rotates. The invention aims to remedy these drawbacks by proposing a mixer having the possibility of mounting several tools at the same time and simultaneously describing an epicyclic movement to work in the tank. The tools can be identical to balance and better distribute the work in the tank,
ou différents pour des travaux de mélanges plus complexes. or different for more complex mixing work.
A cet effet, l'invention concerne un batteur mélangeur 15 comprenant dans un mode de réalisation non limitatif: - un bâti supportant les différents organes du batteur mélangeur, - une cuve démontable pour contenir la matière à mélanger, - un train épicycloidal à engrenages permettant d'entraîner les 20 outils dans la cuve, - un moteur d'entraînement du train épicycloidal à engrenages, - plusieurs outils de mélange démontables destinés à plonger dans la dite matière, - un système de variation permettant de faire varier en continu 25 ou non la vitesse des outils, un tableau de commandes du batteur mélangeur, - une prise de mouvement en rotation en option pour des travaux d'appoints complémentaires, permettant de monter des accessoires amovibles tels que hachoirs, coupe-légumes, 30 presse-agrumes, etc Le train épicycloldal à engrenages est un groupement particulier de roues dentées qui permet d'assurer une transmission de puissance entre le moteur et les outils avec des combinaisons de rapports de 35 réductions variables suivant le nombre de dents des roues dentées. Il To this end, the invention relates to a mixer 15 comprising in a non-limiting embodiment: - a frame supporting the various components of the mixer, - a removable tank to contain the material to be mixed, - an epicyclic gear train allowing to drive the 20 tools in the tank, - a motor for driving the planetary gear train, - several removable mixing tools intended to immerse in the said material, - a variation system making it possible to vary continuously 25 or not the speed of the tools, a mixer mixer control panel, - an optional rotary power take-off for additional work, allowing the mounting of removable accessories such as mincers, vegetable cutters, juicer, etc. The planetary gear train is a special grouping of toothed wheels which ensures power transmission between the engine and the tools with combinations of ratios of 35 variable reductions according to the number of teeth of the gear wheels. he
comporte plusieurs satellites (N) sur lesquels sont montés les outils. comprises several satellites (N) on which the tools are mounted.
Les outils décrivent simultanément un mouvement de rotation autour de leur axe respectif combiné avec un mouvement de rotation de l'ensemble des outils autour de l'axe du train épicyclodal sensiblement monté dans l'axe de la cuve. Les conditions arithmétiques de montage de plusieurs satellites identiques en nombre (N) entraînent des relations dont les équations portent sur les nombres de dents des roues dentées du train 10 épicyclodal à engrenages. Les efforts engendrés par la masse à mélanger sur les (N) outils sont répartis sur les paliers des (N) The tools simultaneously describe a rotational movement around their respective axis combined with a rotational movement of all of the tools around the axis of the planetary gear train substantially mounted in the axis of the vessel. The arithmetic conditions for mounting several identical satellites in number (N) give rise to relations whose equations relate to the numbers of teeth of the toothed wheels of the planetary gear train. The forces generated by the mass to be mixed on the (N) tools are distributed over the bearings of (N)
satellites sur lesquels les outils sont montés. satellites on which the tools are mounted.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, 15 donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux The invention will be better understood with the aid of the description which follows, given solely by way of example and made with reference to
dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente symboliquement une vue d'ensemble de côté du batteur mélangeur suivant un mode de réalisation de l'invention avec 2 outils plongeant dans la cuve, montrant 20 en transparence par des traits discontinus les principaux constituants. - la figure 2, la figure 3, la figure 4, la figure 5, la figure 6 et la figure 7 sont des schémas symboliques de fonctionnement du train épicyclodal du batteur mélangeur suivant 6 modes de 25 réalisation de l'invention avec 2 satellites sur lesquels sont attached drawings in which: - Figure 1 symbolically shows an overall side view of the mixer according to one embodiment of the invention with 2 tools dipping into the tank, showing in transparency by broken lines the main components. - Figure 2, Figure 3, Figure 4, Figure 5, Figure 6 and Figure 7 are symbolic diagrams of operation of the epicyclic train of the mixer according to 6 embodiments of the invention with 2 satellites on which are
montés 2 outils plongeant dans la cuve. mounted 2 tools dipping into the tank.
- la figure 10 et la figure 11 sont des vues en coupe du batteur - Figure 10 and Figure 11 are sectional views of the mixer
mélangeur, suivant 2 modes de réalisation de l'invention correspondant aux schémas symboliques de la figure 2 et de 30 la figure 4. mixer, according to 2 embodiments of the invention corresponding to the symbolic diagrams of FIG. 2 and of FIG. 4.
- La figure 8 et la figure 9 sont des schémas symboliques de - Figure 8 and Figure 9 are symbolic diagrams of
fonctionnement représentant 2 autres modes de réalisation de l'invention avec 3 satellites et 4 satellites sur lesquels sont montés respectivement 3 outils et 4 outils plongeant dans la 35 cuve. operation representing 2 other embodiments of the invention with 3 satellites and 4 satellites on which are mounted respectively 3 tools and 4 tools plunging into the tank.
Les différents modes de réalisation du train épicycloldal permettent des combinaisons d'utilisation très larges correspondant à des rapports de réduction des vitesses de rotation des (N) outils. L'étude cinématique 5 conduit à la relation de WiIlis, qui s'obtient en traduisant le glissement nul, au primitif de fonctionnement, en mouvement relatif des différents engrenages par rapport au porte-satellites. De plus, les roues dentées The various embodiments of the planetary gear allow very wide combinations of use corresponding to reduction ratios of the rotational speeds of the (N) tools. The kinematic study 5 leads to the relation of WiIlis, which is obtained by translating the zero slip, in the operating primitive, in relative movement of the different gears with respect to the planet carrier. In addition, the gear wheels
du train épicyclodal doivent satisfaire à une relation d'entraxe. of the epicyclic train must satisfy a center distance relationship.
1o Un batteur mélangeur 1 selon l'invention est maintenant décrit en détail 1o A mixer 1 according to the invention is now described in detail
en référence à la figure 1.with reference to Figure 1.
Le batteur mélangeur 1 comprend un bâti formant un corps vertical 12, une partie supérieure transversale 18, une partie inférieure 15 transversale 17. The mixer 1 comprises a frame forming a vertical body 12, a transverse upper part 18, a transverse lower part 17.
La partie supérieure transversale 18 est par exemple de forme sensiblement parallélépipédique. La partie inférieure transversale 17 The transverse upper part 18 is for example of substantially parallelepiped shape. The lower transverse part 17
comprend par exemple quatre pieds de stabilisation espacés. includes, for example, four spaced-apart stabilizing feet.
Sur le corps vertical 12, dans l'espace ménagé entre la partie supérieure transversale 18 et la partie inférieure transversale 17, est fixée une cuve 11 démontable destinée à contenir la matière à mélanger. Dans la partie supérieure du corps vertical 12 du bâti est fixé un On the vertical body 12, in the space provided between the upper transverse part 18 and the lower transverse part 17, is fixed a removable tank 11 intended to contain the material to be mixed. In the upper part of the vertical body 12 of the frame is fixed a
moteur d'entraînement 2 des 2 outils 9 et 10. drive motor 2 of the 2 tools 9 and 10.
Le batteur mélangeur 1 est équipé d'un système de variation de la 30 vitesse, par exemple un variateur de fréquence 19 permettant de faire The mixer 1 is equipped with a speed variation system, for example a frequency converter 19 making it possible to make
varier en continu ou non la vitesse du moteur 2. vary the motor speed continuously or not 2.
Sous la partie supérieure transversale 18 est fixé un train épicycloidal à engrenages 22 sensiblement vertical, positionné dans l'axe de la cuve 11, destiné à entraîner en rotation dans un mouvement Under the transverse upper part 18 is fixed a substantially vertical planetary gear train 22, positioned in the axis of the tank 11, intended to drive in rotation in a movement
épicyclodal les 2 outils 9 et 10.epicyclodal the 2 tools 9 and 10.
La transmission de mouvement entre le moteur 2 et le train 5 épicycloidal à engrenages 22 est réalisée par exemple par une transmission par courroie 3, cette dernière étant située dans la partie The transmission of motion between the motor 2 and the planetary gear train 22 is carried out for example by a belt transmission 3, the latter being located in the part
transversale supérieure 18.upper transverse 18.
Des outils de mélange amovibles 9 et 10, destinés à plonger dans la 10 dite matière, sont montés sur les 2 arbres porte outils 24 et 25. Removable mixing tools 9 and 10, intended to immerse in the said material, are mounted on the 2 tool carrying shafts 24 and 25.
Par ailleurs, le batteur mélangeur est pourvu d'une grille ou d'un écran de protection 23, placé entre la cuve 11 et la partie supérieure transversale 18. Cette protection est destinée à empêcher l'utilisateur i5 d'avoir accès aux outils et à l'intérieur de la cuve lorsque le batteur Furthermore, the mixer is provided with a grid or a protective screen 23, placed between the tank 11 and the upper transverse part 18. This protection is intended to prevent the user i5 from having access to the tools and inside the tank when the mixer
mélangeur fonctionne.mixer works.
Un tableau de commandes 20 permet de piloter les différentes fonctions du batteur mélangeur 1, par exemple de marche et d'arrêt, de 20 réglage de la vitesse de rotation et de la minuterie, etc... A control panel 20 makes it possible to control the various functions of the mixer 1, for example on and off, adjusting the rotation speed and the timer, etc.
En option, sur la partie supérieure transversale 8 est fixée une prise de mouvement en rotation 21 pour des travaux d'appoints complémentaires permettant de monter des accessoires amovibles tels 25 que hachoirs, coupe-légumes, presse-agrumes, etc... As an option, on the upper transverse part 8 is fixed a rotary power take-off 21 for additional auxiliary work allowing the mounting of removable accessories such as mincers, vegetable cutters, citrus press, etc.
On décrit maintenant en détail un train épicycloldal suivant 6 modes de réalisation de l'invention avec 2 satellites sur lesquels sont montés 2 outils plongeant dans la cuve en référence à la figure 2, à la figure 3, à 30 la figure 4, à la figure 5, à la figure 6 et à la figure 7. A planetary gear train according to 6 embodiments of the invention will now be described in detail with 2 satellites on which 2 tools plunging into the tank are mounted with reference to FIG. 2, in FIG. 3, in FIG. 4, in Figure 5, Figure 6 and Figure 7.
La figure 10 et la figure 11 sont des vues en coupe du batteur mélangeur 1, suivant les 2 modes de réalisation de l'invention correspondant aux schémas symboliques de la figure 2 et de la figure 4. Les 6 modes de réalisation en référence aux figures 2 à 7 du train épicycloldal 22 permettent des combinaisons d'utilisation très larges correspondant à des rapports de réduction des vitesses de rotation des 2 outils 9 et 10. Le train épicycloidal à engrenages cylindriques 22 du batteur mélangeur 1 est composé des éléments suivants: - un élément moteur: un pignon planétaire 6 à engrenages 10 extérieurs en référence aux figures 2, 4 et 6 ou intérieurs en Figure 10 and Figure 11 are sectional views of the mixer 1, according to the 2 embodiments of the invention corresponding to the symbolic diagrams of Figure 2 and Figure 4. The 6 embodiments with reference to the figures 2 to 7 of the epicyclic gear 22 allow very wide combinations of use corresponding to reduction ratios of the rotational speeds of the 2 tools 9 and 10. The epicyclic gear with cylindrical gears 22 of the mixer 1 is composed of the following elements: - a driving element: a planetary pinion 6 with external gears 10 with reference to FIGS. 2, 4 and 6 or internal ones in
référence aux figures 3, 5 et 7.reference to Figures 3, 5 and 7.
- un élément asservi: un pignon 4 à engrenages extérieurs en référence aux figures 3, 5 et 6 ou intérieurs en référence aux - a slave element: a pinion 4 with external gears with reference to FIGS. 3, 5 and 6 or internal with reference to
figures 2, 4 et 7, fixe par rapport au bâti 12. Figures 2, 4 and 7, fixed relative to the frame 12.
- un élément récepteur: 2 satellites identiques sur lesquels sont montés les 2 outils 9 et 10, formés de 2 pignons 7 et 8 à engrenages extérieurs en référence aux figures 2 et 3 ou de 2 couples de pignons 7, 13 et 8, 14 à engrenages extérieurs en - a receiving element: 2 identical satellites on which the 2 tools 9 and 10 are mounted, formed by 2 pinions 7 and 8 with external gears with reference to FIGS. 2 and 3 or by 2 pairs of pinions 7, 13 and 8, 14 to external gears in
référence aux figures 4, 5, 6 et 7. reference to Figures 4, 5, 6 and 7.
- un porte-satellites 5 assurant le guidage par des liaisons - a planet carrier 5 providing guidance by links
pivots des 2 satellites.pivots of the 2 satellites.
Les conditions arithmétiques de montage des 2 satellites identiques entraînent des relations dont les équations portent sur les nombres de 25 dents des roues dentées du train épicycloidal à engrenages. The arithmetic conditions of assembly of the 2 identical satellites involve relations whose equations relate to the numbers of 25 teeth of the toothed wheels of the planetary gear train.
Z correspond au nombre de dents suivi de l'indice correspondant au Z corresponds to the number of teeth followed by the index corresponding to
repère de la roue dentée concernée. marking of the gear concerned.
Condition arithmétique de montage en référence aux figures 2 et 3: 2 satellites identiques Z4 + Z6 = multiple de 2 Conditions arithmétiques de montage en référence aux figures 4 et 5: 35 2 satellites identiques: Z13 = Z14 et Z7 = Z8 Z4. Z7 + Z6. Z13 = multiple de 2 et Z13 non multiple de 2 Conditions arithmétiques de montage en référence aux figures 6 et 7: 2 satellites identiques: Z13 = Z14 et Z7 = Z8 I Z4. Z7 - Z6 * Z13 I = multiple de 2 et Z13 non multiple de 2 Le mouvement d'entrée du train épicycloidal à engrenages est celui du 10 pignon planétaire 6 entraîné en rotation par le moteur 2 par Arithmetic mounting condition with reference to Figures 2 and 3: 2 identical satellites Z4 + Z6 = multiple of 2 Arithmetic mounting condition with reference to Figures 4 and 5: 35 2 identical satellites: Z13 = Z14 and Z7 = Z8 Z4. Z7 + Z6. Z13 = multiple of 2 and Z13 not multiple of 2 Arithmetic mounting conditions with reference to Figures 6 and 7: 2 identical satellites: Z13 = Z14 and Z7 = Z8 I Z4. Z7 - Z6 * Z13 I = multiple of 2 and Z13 not multiple of 2 The input movement of the planetary gear train is that of the planetary gear 6 driven in rotation by the motor 2 by
l'intermédiaire de la transmission par courroie 3. through the belt drive 3.
Le mouvement de sortie du train épicyclodal à engrenages est celui des 2 outils 9 et 10 montés sur les 2 satellites formés des 2 pignons 7 15 et 8 à engrenages extérieurs en référence aux figures 2 et 3 ou des 2 couples de pignons à engrenages extérieurs 7, 13 et 8, 14 en The output movement of the planetary gear train is that of the 2 tools 9 and 10 mounted on the 2 satellites formed by the 2 pinions 7 15 and 8 with external gears with reference to FIGS. 2 and 3 or by the 2 pairs of external gear pinions 7 , 13 and 8, 14 in
référence aux figures 4, 5, 6 et 7. reference to Figures 4, 5, 6 and 7.
La puissance nécessaire au mélange des ingrédients s'injecte du 20 pignon planétaire 6 sur les 2 satellites calés à 1800. The power required to mix the ingredients is injected from the planetary gear 6 on the 2 satellites set at 1800.
C'est la combinaison du mouvement du porte-satellites 5 autour de l'axe du pignon 4 et d'une rotation propre des 2 satellites dans le portesatellites 5 qui donne le mouvement épicyclodal aux 2 outils 9 et 10. It is the combination of the movement of the planet carrier 5 around the axis of the pinion 4 and a proper rotation of the 2 satellites in the satellite carrier 5 which gives the epicyclic movement to the 2 tools 9 and 10.
Par extension des modes de réalisation décrits en détail ci-dessus suivant les figures 2, 3, 4, 5, 6 et 7, on décrit maintenant en détail 2 variantes de train épicycloidal suivant 2 autres modes de réalisation de l'invention avec 3 satellites et 4 satellites en référence à la figure 8 et à 30 la figure 9. By extension of the embodiments described in detail above according to FIGS. 2, 3, 4, 5, 6 and 7, we now describe in detail 2 variants of planetary train according to 2 other embodiments of the invention with 3 satellites and 4 satellites with reference to Figure 8 and Figure 9.
Par démultiplication du nombre de satellites identiques du train épicyclodal à engrenages 22 du batteur mélangeur 1, on étend les modes de réalisation de l'invention de 2 satellites identiques 7 et 8 en 35 référence à la figure 2, à 3 satellites identiques 7, 8 et 15 en référence à la figure 8, et encore à 4 satellites identiques 7, 8, 15 et 16 en By multiplying the number of identical satellites of the planetary gear train 22 of the mixer 1, the embodiments of the invention are extended from 2 identical satellites 7 and 8 with reference to FIG. 2, to 3 identical satellites 7, 8 and 15 with reference to FIG. 8, and again with 4 identical satellites 7, 8, 15 and 16 in
référence à la figure 9.reference to figure 9.
La condition arithmétique de montage des satellites identiques entraîne 5 une relation dont les équations portent sur les nombres de dents des The arithmetic condition of mounting identical satellites gives rise to a relationship whose equations relate to the numbers of teeth of the
roues dentées du train épicyclodal à engrenages. cogwheels of the planetary gear train.
Z correspond au nombre de dents suivi de l'indice correspondant au Z corresponds to the number of teeth followed by the index corresponding to
repère de la roue dentée concernée. marking of the gear concerned.
Condition arithmétique de montage en référence à la figure 8: 3 satellites identiques Z4 + Z6 = multiple de 3 Condition arithmétique de montage en référence à la figure 9: 4 satellites identiques Z4 + Z6 = multiple de 4 Le mouvement d'entrée du train épicyclodal à engrenages est celui du 20 pignon planétaire 6. le mouvement de sortie du train épicyclodal à Arithmetic mounting condition with reference to Figure 8: 3 identical satellites Z4 + Z6 = multiple of 3 Arithmetic mounting condition with reference to Figure 9: 4 identical satellites Z4 + Z6 = multiple of 4 The input movement of the epicyclic train with gears is that of the planetary gear 6. the exit movement of the planetary gear at
engrenages est celui des outils montés sur les satellites. gears is that of the tools mounted on the satellites.
La puissance nécessaire au mélange des ingrédients s'injecte du pignon planétaire 6 sur les 3 satellites calés à 1200 en référence à la 25 figure 8 ou sur les 4 satellites calés à 90 en référence à la figure 9. The power required to mix the ingredients is injected from the planet gear 6 on the 3 satellites set at 1200 with reference to FIG. 8 or on the 4 satellites set at 90 with reference to FIG. 9.
C'est la combinaison du mouvement du porte-satellites 5 autour de l'axe du pignon 4 et d'une rotation propre des satellites dans le portesatellites 5 qui donne le mouvement épicyclodal aux outils. It is the combination of the movement of the planet carrier 5 around the axis of the pinion 4 and of a proper rotation of the satellites in the satellite carrier 5 which gives the epicyclic movement to the tools.
Claims (6)
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- 2002-09-18 FR FR0211623A patent/FR2844442A1/en active Pending
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