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cpROf:E7F DE TRAITEMENT DE TOUTE 799'Afi PAR POUETTAGE AVEC OU SANS CBANSEMEBT DE TElaMMTMOE 0
La présente invention a trait à un procédé qui est particulièrement applicable pour congeler, d'une manière continue, de la crème à glace.:., du sorbet, etc...'et aussi pour traiter des huiles végétales et animales, des confitu- res, des onguents et autres matières dont il peut être dési- rable de modifier la température, la plasticité et (où) la structure pendant qu'elles sont agitées ou fouettées.
Le but principal de l'invention est de traiterune ma- tière ou un mélange de matières en le faisant passer'd'une manière continue au travers d'Une chambre de traitement main-
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tenue à toutes températures désirées et simultanément en fouettant, en agitant ou en traitant autrement la matière d'une manière effective, efficace et réglable de façon que le principe bien connu que les cristaux qui se forment rapi- dement sont plus petits que ceux qui se forment lentement puisse être appliqué pratiquement pour le traitement des nom- breux produits de nature cristalline ou partiellement cris- talline dans lesquels le moelleux de la texture est une ca- ractéristique importante.
En ce qui concerne la crème glacée, ce procédé peut être commodément mis en pratique en injec- tant la matière sous pression d'une manière continue à une extrémité d'une chambre de traitement appropriée avec une quantité convenable de fluide tel que l'air ou l'anhydride carbonique pour obtenir la proportion voulue ou le foisonne- ment et pour refouler la matière sous pression pendant qu'el- le est congelée et fouettée au travers de la chambre de re-- froidissement ou de traitement.
Dans les cas où l'on désire mettre le procédé en pra- tique pour les succédanés du saindoux, des onguets, de l'o- léomargarine, etc... ou toutes autres matières, ce procédé ,offre l'avantage de traiter ces matières sous une pression quelconque désirée et de maintenir en même temps tous rap- ,ports désirés entre les quantités de matières traitées ou bien d'éliminer entièrement l'une quelconque d'entre elles si on le désire.
Pour -le traitement des matières, il est très avanta- geux et possible d'appliquer le procédé sous une pression quelconque désirée et àfne vitesse constante et uniforme, la cristallisation et l'homogénisation de l'action chimique ayant lieu ainsi rapidement d'une façon uniforme résultant du battage ou du fouettage de la matière pendant qu'elle est 'maintenue ou amenée à. la température désirée et fournissant ainsi- une qualité de produit plus moelleuse, en en éliminant
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les particules dures ou sablées ou non uniformes résultant de la non uniformité de la cristallisation ou d'une autre arc- tion se produisant pendant le procédé de changement de la tem- pérature.
L'invention est également applicable au traitement des oeufs quand on désire congeler les jaunes et les blancs des oeufs après qu'ils ont été brisés. Avec ce procédé,, les oeufs sont congelés pendant qu'on les agite ou qn'on les mé- lange sous une pression supérieure à la pression atmosphéri- que, de sorte qu'il n'y aura pas de fluide pénétrant dans le produit sous l'effet du battage et causant un effet nuisible.
Presque toute matière isolée ou combinaison de mati.ères¯ peut être traitée de la même façon avec les mêmes avantages cadres avantages analogues.
Une caractéristique de l'invention, en 'ce qui concerne le traitement de substances ou de composants de nature ou de contenu cristallin réside dans le fait qu'un plus grand pour- centage de cris-taux est à même de se former pendant'le frai- ! tement et que le produit fourni se trouve dans un état plus voisin de l'état plastique, par suite de la pression dispo- nible pour refouler à l'extérieur le produit'ainsi traité ultérieurement. Ce fait constitue une différence par rapport à l'évacuation habituelle par gravité,, en permettant ainsi @ de remplir les récipients, les tasses ou les cornets de bas en baut de façon à évacuer l'air par leur sommât et à éviter ' la création de poches d'air.
L'invention présente, en outre, les caractéristiques suivantes:
La; matière est amenée au travers de, la chambre, de traitement à une vitesse uniforme sous une pression supé- rieure à la pression atmosphérique,'de aorte qu'elle est re- foulée au travers de cette chambre. et au moment où elle est évacuée,le contenu fluide se dilate à la pression atmosphé- rique ou vers celle-ci en augmentant ainsi le volume total du produit lorsqu'on le désire.
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Un degré déterminé de plasticité, de dureté, de rigi- dité ou,de densité de la matière est maintenu jusqu'à la fin du traitement et jusqu'au moment où la matière est éva- cuée.
Il est prévu un réglage de la matière, les matières pouvant être traitées en quantité désirée, en tout rapport désiré pour obtenir un mélange constant et uniforme.
La matière traitée est fouettée sans action de re- froidissement ultérieur, de manière que le battage fasse pénétrer les particules moins refroidies dans les particu- les plus: complètement refroidies de la matière, ce qui don- ne un-produit plus onctueux et plus avantageux.
Bien que le dessin et la description du procédé se- lon l'invention, le. représentent appliqué à la fabrication de crème, glacée, il est bien entendu naturellement que ni le procédé décrit ci-dessus ou ci-après, ni la machine ap- pliquée pour ce procédé et représentée sur le dessin ne sont limités à cette application, mais que l'application indiquée pour le procédé, montre simplement up exemple de ces nombreu- ses applications.
Il est évident que la procédé peut être appliqué dans tous les cas où l'on désire traiter, travail- ler, combiner ou modifier l'état d'une matière quelconque ou d'un mélange de plus d'une matière, d'une manière continue pendant qu'il est nécessaire et désirable de mettre en pra- tique ce procédé à, une température quelconque désirée et (ou) sous une pression quelconque désirée, ou dans tous les cas où il est nécessaire ou avantageux de modifier la tempé- rature de la matière ou des matières pendant qu'elles sont ainsi traitées, ou dans les cas où il est désirable ou né- cessaire de maintenir les matières en traitement dans un état intimement ou uniformément mélangé ou homogène.
Un exemple de la nature entière du procédé ressortira du dessin annexé et' de la description qui suit. Sur le des- sin :
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Figure 1 est une élection de côté montrant la machine; figure 2 en est une coupe longitudinale a plus grande échelle;, figure 3 est une vue prise suivait la ligne. 3-3 de la figure 2, des parties étant enlevées; figure 4 est une coupe suivant la ligna 4-4 de la figure 2; figure 5 est une soupe verticale centrale du mécanisme de commande de l'obturateur; figure 6 est un plan de l'organe de commande et du pignon; figure 7 est une coupe verticale de l'obturateur central..
Sur le dessin, on a représenté une machine de traite- ment montée sur le socle de support 10 comportant une plate- , forme 11 pour supporter une tasse 12 ou tout autre récipient destiné à recevoir la matière ou le. mélange délivré par la machine. Un barillet tubulaire de refroidissement ou de trai- tement 13 est monté sur le socle 10 et disposé angulairement par rapport à la base de celui-ci.,, ce barrillet étant'comman- dé par moteur et cette commande comprenant le moteur 14 mon- té dans le carter 15 et actionnant l'arbre 16 ainsi que les engrenages de réduction convenables contenus dans l'envelop- pe 17.
Sur le support 10 sont montées des barres de support 18 comportant un anneau de support 19 monté sur elles et dans lequel elles peuvent être placées 'de manière amovible dans la position inversée du pot 20 contenant le mélange à traiter.
L'embouchure ou extrémité d'évacuation du pot 20 est agencée de façon à se placer dans un réservoir 21, de sorte que le mélange e contient le pot 20 reste à un niveau constant, en constituant ainsi. une haute.un constante pour l'alimenta- tion par gravité au travers de la soupape à bille 22 qui est commandée par la tige 23 actionnée par la manette 24.
Le réservoir 21 communique par la soupape 22 et le passage 25 avec le cylindre 26 dans lequel lé piston.27. re- çoit un mouvement de va-et-vient de l'arbre 16 traversant les chapeaux de presse-étoupe 28 et portant à la base du cy-
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lindre une came 29. L'extrémité inférieure du piaton 27 com- porte un galet 30 destiné à coopérer avec ou à rouler sur la périphérie de la came 29 pour produire le mouvement de va-et-vient du piston à l'intérieur du cylindre 26.
Le sommet du cylindre comporte un évent 31 pour l'ad- mission de fluides tels que de l'air, de l'anhydride carbo- nique ou toute autre matière arrivant à une chambre 32. La tête du piston comporte une soupape à bille 33 pour régler le passage du fluide de la chambre 32 au passage 34 disposé centralement et longitudinalement dans ledit piston. Le pas- sage 25 destiné au mélange communique avec le passage 35 de la paroi du piston qui est commandé par la soupape à bille
36 pour permettre l'entrée du mélange dans le passage cen- tral 34 s'étendant au travers du piston. Sous l'action du piston, le mélange et le fluide, si on le désire, refoulés dans le passage 34 du piston, sont déchargés de son extré- mité inférieure dans l'extrémité inférieure de la chambre 37 de congélation, de traitement ou de changement de températu- re.
Cette chambre a la forme d'un tube allongé dans lequel se trouve l'arbre. 38, claveté sur l'arbre moteur 16 de fa- çon à être entraîné par ce dernier.
Le barillet 13 comporte la chambre isolante 39 en- tourant la paroi tubulaire 40 de la chambre de saumure, la paroi tubulaire de la chambre 37 se trouvant écartée de la ' paroi 40, de sorte que la saumure entoure cette chambre en passant de l'une des extrémités à l'autre.
Âpres que le mélange et l'air, si on le désire, ont été pompés sous Inaction du piston 27 et introduits dans le fond de la chambre de congélation 37, ils sont refoulés vers le haut auivant un chemin incliné dans cette chambre et con- tinuellement agités. et fouettés sous l'action des lames de fouettage. 41 montées sur l'arbre tournant 38. Au fur et mesure que le fluide et la mélange sont battus ensemble et refoulés vers le hautdans la chambre de traitement, le mé-
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lange est graduellement refroidi ou congelé pas la. tempéra-' ture basse de la chambre 37 et de sa paroi, température due à l'action de la saumure entourant cette paroi.
Le mélange est refroidi ou congelé de manière à prendre la plasticité désirée lorsqu'il atteint l'extrémité de la chambre. ±? et est déchargé dans la chambre de fouettage 42 où il est fouetté sans autre action de refroidissement ou, de congélation$ puis- que cette chambre n'est pas entourée ou refroidie par la eau-
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mure.
S'est un fait bien aonnu qu'il se produit une plus. gran- de vitesse d'échange de chaleur éntre--dàux aùr 6&a métalli- quels qu'entre un me 'tal-etllaij4=-phàre, 'se pd ueu; i. ,l surface extérieure de la chambre de foce.ttage est à pè ut ftre maintenue à une tempé2a.tur.e-rd.a,tigeme,r,t froeclei-4u' que l'absorption de chaleur de 1*a±n par cette sur"ae est approximotivement équilibrée par le: crourant de chaleur pas- sant de cette surface au barillet de traitement a.,laqueille elle est Cette section dans la. chambre de: foxatge sert à incorporer d'une manière plus uniforme les-particules de mélange de nature plus grande et moins dur'c:Lea de-faen à. fournir un produit plus dnatueux. Ce produit est ensuite, re- foulé au travers de la buae 43 dans un récipiei-nt. convenable 12 tel qu'un pot, une tasse ou un moule.
L'introduatian sous pression du produit congelé au lieu de l'introduction habi- tuelle sous l'effet de la pesanteur, permetde remplir un ré-
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cipient de bas en haut en reliant on tuyau ±lexiblé U3 à la buse 43,- l'opérateur pouvant plader l'extrémité de- celui-ci près du fond du récipient et le retirer une fois que le ré- cipient est rempli. De cette manière, l'air est-refoulé par le sommet du récipient, ce qui supprime la formation de po- ches d'air résultant du remplissage du récipient par le haut.
Cette caractéristique est particulièrement avantageuse pour le remplissage des moules.
En vue de régler l'arrivée de fluide par l'éventai.
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un obturateur tournant présentant la forme d'un collier 131 eét monté autour du cylindre 26. Ce collier comporte une fente allongée 132. disposée angulairement de façon à faire varier la surface de l'évent par la rotation du collier de l'obturateur par t'intermédiaire de la manette de manoeuvre 133. On peut ainsi couper entièrement l'arrivée de fluide quand on n'en n*a pas besoin, en raison de la nature de la matière en traitement.
Il y a lieu de noter que les lames 41 sont consti- tuées par des boucles en U formées par du gros fil métal- lique, boucles qui s'étendent au travers d'ouvertures ap- propriées ménagées dans l'arbre 38 et qui sont fixées dans celui-ci, les têtes des boucles agissant comme palettes et ayant des surfaces meulées à la même courbure que la paroi interne de la chambre de congélation. Les lames sont dispo- sées de façon à a*approcher très près de la paroi, mais el- les ne viennent pas en contact réel avec elle, empêchant ainsi une usure indésirable contre la surface et empêchant en même temps une pellicule de s'accumuler sur la paroi, à part l'action de fouettage donnée au mélange pendant qu'il passe au travers de l'appareil.
La saumure est introduite par le tuyau 44 dans l'é- videment annulaire 45 du raccord d'extrémité 46, de manière à entourer la chambre de traitement et à passer autour de sa paroi dans la chambre annulaire 47 et dans le raccord inférieur 48 d'où elle est évacuée par le passage 49.
La saumure est réglée par l'état du mélange en ce qui concerne sa dureté et sa plasticité pendant qu'il tra- verse les chambres de traitement et de fouettage. Grâce au dispositif de réglage, qui sera décrit ci-après, la résis- tance qu'offre la matière à la rotation de l'arbre 38 et des lames 41, actionne le mécanisme pour réduire le passage de la saumura commandé par un obturateur et pour diminuer
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la dureté du mélange traité par cette saumure. D'autre part, la saumure passera à plein jet autour de la chambre de trai- tement et amènera le mélange à un état Relativementdure au cas où le mélange serait plus mou et exercerait moins de ré- sistance.
De cette. façon, la. saumure est réglée et, de ce fait, la dureté du mélange est directement influencée par l'état de celui-ci. Le mécanisme peut être réglé. de façon que le mélange soit traité pour être amené au degré.de dure- té désiré dans certaines limites. En outre, le mécanisme de réglage sert à ouvrir et à fermer l'obturateur de réglage d,e la saumure au moment de la mise en marche ou de l'arrêt du moteur d'entraînement.
Le mécanisme auquel on vient de faire allusion com- prend le pignon 50 destiné à entrer en priae avec la roue dentée 51 et à l'entraîner, cette roue 51 étant clavetée sur @ l'arbre 16 monté dans la, botte à engrenages 17. Le pignon 50 est monté sur un arbre 52 tournant dans la douille 53 pourvue d'un prolongement 54 sur lequel est montée une tige 55 de section réduite et pouvant coulisser dans le carter 17. Un palier de butée 56 est placé entre le pignon 50 et la douil- le 53. Entre le rebord élargi de la douille 53 et la surfa- ce interne du carter se trouve un léger ressort de compres- sion 57. Une rondelle 59 est montée sur la tige 55 à l'inté- rieur du puits 58 prévu dans le carter 17.
Entre cette ron- delle et l'écrou de réglage 60 qui se visse sur le puits 58 se trouve un ressort de compression relativement fort 61. Sur le côté opposé du pignon 50 est prévu un prolongement 62 pourvu de parties saillantes 63 en forme de V et en opposi- tion, ces parties formant une poche en V dans laquelle se trouve l'élément d'entraînement 64, ainsi qu'on le voit mieux sur la figure 6. L'élément d'entraînement 64 est claveté sur l'arbre 65 du moteur prenant appui dans le carter 17 et il est séparé de la paroi latérale du carter par le, palier de poussée 66.
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-Un levier 68 (représenté sur la figure 1) tourillonre sur la partie saillante 67 s'étendant vers l'extérieur à par- tir du carter 17. L'extrémité supérieure de ce levier est re- liée à l'extrémité de la tige 55 et son extrémité inférieure est reliée à la tige 69. La tige 69 actionne l'obturateur de réglage de la saumure (représenté sur la figure 7 et montré en position sur la figure 1). Cet obturateur comporte un rac- cord d'entrée 71 et un raccord de sortie 72 reliés au tube à saumure 73 conduisant à l'entrée de saumure 44. Le raccord
74 et relié au tube de dérivation de la saumure 75, qui est relié au tube de décharge de la saumure 49.
Cet obturateur comprend un cylindre 76 dans lequel le piston 77 est animé d'un mouvement alternatif sous l'action de la tige 69 à laquelle il est relié. Ce cylindre comporte une chambre 78 dans laquelle passe la saumure en provenance du tuyau d'alimentation 79 par le raccord d'entrée 7l et il comporte aussi les orifices 80 et 81 destinés à venir en re- gard des- orifices 82 et 83 respectivement, la saumure entrant dans le piston traversant les orifices 80 et 82 lorsqu'ils sont amenés en regard et passant par les tuyaux 73 dans la chambre de traitement. Le mouvement du piston modifiera la concordance des orifices 80 et 82 de façon à faire varier la quantité de saumure les traversant.
Lorsque les orifices 81 et 83 sont en regard l'un de l'autre, la saumure passe par le. tuyau de dérivation 75 et revient à sa source.
Le fonctionnement de l'obturateur va être maintenant décrit :
Lorsque le moteur n'est pas en fonctionnement, l'ar- rivée de saumure aéra- coupée sous l'effet du piston 77 (re- présenté, sur la figure 7) quand les orifices ne sont pas en regard. De cette façon, la saumure ne traversera pas l'appa- reil. Cet effet est produit par l'action du ressort de com- pression 61 qui exerce une pression sur la. tige 55 qui, à. son tour,'agit sur le piston par l'intermédiaire du levier
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68. Lorsqu'on désire traiter le mélange et qu'on met le cou-
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rant pour faire tourner le moteur en vue dgentraÍner l* élément d'entraînement 64, le mécanisme d'entraînement faisant tour- ner l'arbre 38 sera entraîné par le pignon 50.
La résistance
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de ce mécanisme amènera- l'élément d -entr:atne1nent 64 à. changer de position par rapport au pignon entraîné 50, de aorte que' . ce pignon sera poussé vers l'avant à une position clui. sera sensiblement celle représentée en traits interrompus sur-la figure 6, du fait que Isolément 64 coulisse en remontant lisa
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cotés inclinés des éléments? en c-orrespondants fGrmés par la: partie saîliaute 63. ' Éesàort stest âu±fisànme<nt faibbe partie saillante 6,¯3. .Le Keaàoct 5'r est euetsa'mment faible pour pouvoir. être comprimé Bons 1gefKe.dà la note-résistance offerte au moteur, et suffiàanmeot pour passer le "p±s fon 4l? vers l'avant jusqu9-à ce queues anifiaes 10-et 82::
Soient en regard l'un de l'autre. La saumure est alors délabrée' dans
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la chambre de traitement z peu près si=zltanémeat avec l'en- traînement du piston de pompage 27 -pour forcer le mélange et **** @ l'air au travers de celui-ci. Au moment où le, mélange est re- ,
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froidi. de manière à prendre de la rigidité en cre**ant 2I'Ùl&1
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une nouvelle résistance au moteur* I:'él.ément, 64 eut les par-- ties saillantes du pignon 50 continueront à coulisser en se
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séparant en antagonisme â, l'action de ressort pl.us,:det 61.
Ceci provoquera un nouveau déplacement du levier 68 èt du piston 77, de sorte que les orifices 80 et 82 seront légère- ment écartés du centre l'un par rapport à l'autre et rédui- ront ainsi la quantité de saumure les traversant.-.La réduc. tion de la quantité de saumure réduira, la rigidité du mélan- ge refroidi et inversera ainsi l'opération,.de sorte que les orifices viendront de nouveau exactement en regard l'un de l'autre et permettront à la quantité entière de saumure de passer dans la machine..
Au moment où le mélange atteint sa rigidité maximum et exerce une pression maximum sur le res- sort 61, le mouvement du piston sera suffisant pour faire
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que les orifices 80 et 82 soient tout à fait hors de concor- dance 1un avec l'autre et que les orifices de dérivation 81 et 83 concordent,de sorte que la saumure reviendra, par l'ob- turateur, à sa source. On remarquera que les orifices sont disposés de façon à permettre un écoulement continu de sau- mure au travers de l'obturateur, le courant étant divisé en- tre les orifices 80 et 82- et les orifices 81 et 83 quand l'ob- turateur nest pas fermé. ou quand un jeu d'orifices est com- plètement en regard.
A l'aide du mécanisme ci-dessus et de son fonctionne- ment., on peut maintenir sensiblement constante la dureté ou la plasticité du mélange. Pour faire varier la plasticité ou la dureté, l'opérateur peut régler l'écrou 60 pour augmenter -ou diminuer la tension du ressort 61, de sorte qu'un degré plus grand ou moindre de rigidité ou de dureté du mélange comprimera celui-ci et-actionnera ainsi l'obturateur de ré- glage 70 comme décrit ci-dessus.
Il y a lieu de remarquer en outre dire la chambre de fouettage 42 qui peut avoir toute ca- pacité désirée en vue de produire les meilleurs résultats, champbre dans laquelle toutes les bulles d'air incorporées dans les mélanges refroidis- peuvent être réduites en dimen- sions et augmentées en nombre, présente un diamètre relati- vement plus grand que la chambre de traitement, de sorte que les lames de fouettage qui se trouvent dans la première tour- neront à une vitesse plus grande. que les lames de fouettage de moindre. longueur- de la chambre de traitement.
Par suite, la vitesse de. fouettage du mélange pendant qu'il est dans la chambre de traitement est moindre que dans la chambre de fouet- tage. Ceci constitue une caractéristique très importante de l'appareil, car la vitesse de fouettage doit être plus gran- de après que le mélange a été refroidi que pendant qu'il est en cours de. refroidissement afin d'obtenir une texture plus fine et un bon volume. A ce propos, il y a lieu de noter en outre que les lames de fouettage 41, tant celles de la cham-
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bre de traitement que. de la chambre de fcetage7 #oh$1pGn= tées rigidement plutôt que lâbremsnt de; ±6gdn,a ;','e, ainsi qu'il est habituel.
Il se pai.t, sinail Une èc4:L>èn, ,de f auet, qu*'il est habituel. priait ainsi. ci&n ' ' ' de fouets tage positif qui brise les grumeaux, a.t'r.i,e3n aux larmes montées librement qui passent au-dessus os à 1a=té., c bzz obstruction constituée par des grumeaux ou iàna1GgufiÉ.
Bienque l'inventian ait été décrite particulièrement en relation avec des substances 'refroidies,- e.lle est égale" ment applicable à des substances qui nécessitent un chauf- fage pendant le procédé au lieu d'un refroidissement,.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.