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MEMOIRE DESCRIPTIF DEPOSE à l'APPUI d'UNE DEMANDE DE BREVET d'INVENTION Procédé et appareil de congélation, spécialement pour produc- tion de crème à la glace
La présente invention concerne un procédé et un appa- reil opérant la congélation,par exemple, pour produire la crème à la glace en barreaux congelés sur des bâtonnets,cet... te congélation étant effectuée en faisant aller et venir des plateaux dans une cuve ou un réservoir assez étendu et ali- menté de liquide réfrigérateur,par exemple,à un de leurs bouts, de manière que ce liquide y passe totalement ou par- tiellement;
ce qui caractérise principalement la dite inven- tion,c'est que les plateaux de congélation doivent accomplir leur mouvement de part en part de cette cuve(ou réservoir) dans la direction même du courant de l'eau,et sous l'action de ce dernier. En condition normale,le ou les réservoirs pour congélation et les plateaux de congélation sont agencés
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de telle sorte que ees derniers accomplissent leur mouvement, en nageant,avec immersion en tout ou en partie,dans les dits réservoirs,à l'effet de ne nécessiter l'emploi d'aucun moyen mécanique pour faire mouvoir les dits plateaux,car il y a. des inconvénients à desservir les plateaux par des mécanis- mes,du fait que,étant placés dans le liquide réfrigérateur lui-même,ils seraient d'une manoeuvre difficile,
outre qu'il est peu praticable de régler à volonté la marche de la congé- lation,car ils feraient mouvoir automatiquement,pendant un laps de temps déterminé,selon l'appareil,en va-et-vient dans le réservoir.De plus, il y aurait l'inconvénient de devoir les retirer de celui-ci aussitôt qu'ils l'auraient traversé, puisque,aussi longtemps qu'ils agissent et font mouvoir ces plateaux,les agents mécaniques les poussent vers l'extrémité arrière du réservoir, d'où la nécessité d'avoir toujours de la place libre pour les plateaux qui arrivent en succession.
L'objet de la présente invention remédie à ces défauts; du fait d'utiliser le liquide réfrigérateur,c'est son cou- rant qui fait voyager les plateaux dans le réservoir,d'où il résulte la possibilité de régler l'amenée du liquide réfrigé- rateur au réservoir(ou aux réservoirs) de manière à accélé- rer ou à ralentir le mouvement de ces plateaux en tout ou en partie;il résulte de là qu'on est dispensé de retirer les plateaux du réservoir aussi longtemps qu'on n'a pas atteint le degré de congélation précisément recherché.
En outre, il il est possible de régler,ou de faire complètement cesser,!' action de la pompe qui maintient en circulation le liquide réfrigérateur dans tout l'appareil de congélation, et,ce fai- sant,de donner à l'allure de l'opération n'importe quelle rapidité voulue,du zéro au maximum.l'installation pouvant ê- tre mise au repos pendant un laps de temps plus court ou plus long de manière à faire correspondre le degré de congélation au genre de crème glacée à obtenir .Afin qu'en toutes circons- tances le produit soit satisfaisant,il faut,notamnent,faire varier la période de congélation suivant les diverses espèces
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de crème à la glace,lesquelles peuvent.être à teneur plus ou moins forte en graisse et en sucre,ou contenir soit des fruits,
soit d'autres adjuvants pour lesquels il faut s'en tenir à une durée de congélation très précise,particulière- ment lorsque le liquide de congélation est à très basse tem- pérature, soit,par exemple, entre 40 et 50 degrés Centigrades sous zéro.
Cette invention réalise les conditions nécessaires pour une congélation réglée, ou plutôt susceptible d'être réglée, en rapport avec la plus grande diversité de crèmes à la gla- ce et autres produits,ce, grâce surtout à ce fait d'utili- ser le liquide réfrigérateur pour véhiculer les plateaux, plus ou moins surnageants,dans le réservoir de congélation, ce qui rend possible le réglage de la congélation,et de laisser les plateaux dans ce réservoir jusqu'au moment pré- cis où l'on jugera le degré de congélation satisfaisant.
Les dessins annexés représentent une forme constructi- ve d'appareil destiné à mettre la présente méthode en exé- cutiono
La fig.1 montre cet appareil en coupe longitudinale.
La fig.2 le montre projeté en plan,et la Figo3 en don- ne une vue verticale d'extrémité,partiellement en coupe et à échelle plus grande.
Dans la forme constructive ici représentée,l'appareil de congélation se compose d'un réservoir 2 allongé et à i- solation extérieure, ayant son fond et ses'côtés enrobés d' un revêtement isolateur 1.Comme on peut le voir en fig.3, ce réservoir 2 est ici plus large au haut qu'au basoSon dessus ouvert peut,si on le désire,être recouvert de cou- vercles calorifures,lesquels,toutofois,ne devraient pas contrarier le fonctionnement de l'appareil.La partie su- périeure du réservoir 2 renferme un (ou davantage,par exem- ple deux) plateaux ou bacs allongés 9 qui constituent les plateaux pour congélation.
Dans le mode constructif ici représenté,le liquide réfrigérateur qui doit circuler dans
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l'appareil est refroidi en le faisant passer au travers d'un refroidisseur 3 qui est monté dans le bas du réservoir 2.Com- me indiqué aux figs.1 et 2,le refroidisseur s'étend sur la totalité ou la presque totalité du réservoir 2 à liquide ré- frigérateur,dans lequel il est immergé soit complètement,soit en majeure partie.Le refroidisseur 3 lui-même est constitué par une enveloppe qui,en condition normale,est de forme cy- lindrique à l'extérieur et qui(voir figo3) contient ou entou- re de nombreux tubes 4 ayant leurs bouts fixés dans des per- forations correspondantes,pratiquées dans les deux parois ou cloisons d'extrémité 5,
aux bouts du refroidisseur ou à proxi- mité de ces bouts.Dans ces conditions., l'intérieur du refroi- disseur 3 constitue une chambre de vaporisation fermée,de part en part de laquelle s'étendent ces tubes 4. On fait ar- river de l'ammoniaque (ou autre produit de ce genre) à cette chambre de vaporisation,par le tuyau représenté au fond et au milieu de la fig.l,tandis que les gaz ammoniacaux, en montant, sont aspirés au dehors par le tube indiqué au haut du refroi- disseur,en position centrale dans la figol,au bas dans la fig.2 et à droite dans la fig.3.Dans la forme constructive ici représentée,les chambres collectives 7(fig.3) sont subdi- visées en chambres collectrices qui sont plus petites, par e- xemple,
au nombre de quatre,comme on peut le voir en fig.3, et communiquent deux par deux de telle façon que le liquide réfrigérateur en circulation dans l'appareil de congélation et dans le refroidisseur 3,puisse être poussé de part en part des tubes 4 du refroidisseur et, pour son abaissement de température,s oit forcé de se mouvoir plusieurs fois en va-et- vient suivant toute la longueur de ce refroidisseur 3.Le li- quide réfrigérateur,qui se déverse du(ou des) plateauxhuches 9, passe par dessus leur bord pour descendre dans le récipient 2,comme indiqué par les figsol et 3.Dans ces conditions,le liquide s'accumule dans le fond du réservoir 2,dans lequel, normalement,
il doit monter à une hauteur suffisante pour re- couvrir totalement ou en majeure partie le refroidisseur 30
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Ce liquide réfrigérateur est aspiré au dehors du réservoir 2 par'un tube 8(fig.l)pour aller, par exemple,à une pompe cen- trifuge 29 ;par d'un tube 10(voir figs.1 et 3), le liquide de réfrigération,à l'état relativement chaud,est refoulé par elle dans l'une des quatre chambres collectrices qui, ensemble,constituent la chambre collectrice 6 à l'ex- trémité avant du refroidisseur.
Il n'y a, de cette chambre collectrice,aucune communication qui serait établie au tra- vers des parois,avec les autres chambres collectrices;pour cette raison,le liquide passe de part en part des tubes 4, allapt de la chambre collectrice en question à la chambre collectrice correspondante,à l'extrémité arrière du refroi- disseur.Cette chambre collectrice,qui se trouve dans la chambre collectrice d'arrière 6,communique,au travers de la cloison séparatrice,avec une chambre voisine, de laquelle le liquide reroidisseur passe,en traversant une partie des tu- bes 4,à la chambre collectrice correspondante qui se trouve à l'extrémité avant du refroidisseur.Cette chambre collec- trice, dans la chambre d'arrière 6,communique,par la cloison, avec une chambre voisine,
de laquelle ce liquide passe,en traversant une partie des tubes 4,à la chambre collectrice correspondante qui se trouve à l'extrémité avant du refroi- disseurolci,le liquide, en traversant un orifice percé dans la cloison,passe à une chambre voisine,puis il retourne à l'extrémité arrière du refroidisseur,d'où il est transféré,au travers de deux chambres collectrices,aux tubes 4 qui don- nent dans une chambre collectrice située dans celle 6 à l'ex- trémité avant du refroidisseuroDe cette dernière, part un tuyau 11 qui va au liquide réfrigérateur, lequel a sa tempé- rature refroidie,par exemple,environ jusqu'à 50 degrés 00 sous zéro,pour alimenter le tube 12 au travers duquel le li- quide refroidisseur est fourni au plateau'*huche 9(ou aux plateaux huches 9).
Dans la forme de construction ici repré- sentée,l'appareil se compose de deux de ces plateaux 9 pla- cés côte à côte et séparés,entièrement ou partiellement l'un
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de l'autre,par une cloison centrale 13;pour cette raison,le conduit d'amenée 12 est subdivisé en deux branches donnant dans un des orifices d'entrée correspondants,pratiqués dans les parois d'extrémité avant des plateaux.Les deux branche- ments du conduit d'amenée 12 sont équipés de soupapes de ré- glage 14 par le moyen desquelles l'amenée de liquide réfrigé- rateur aux plateaux-huches peut se régleroEtant donné aussi que la vitesse de marche de la pompe centrifuge 29(qui, en condition normale,est actionnée par un moteur électrique) peut être modifiée,ou qu'on peut mettre cette pompée à l'ar- rêt,ce,
pour un laps de temps plus ou moins long,il y a une possibilité de contrôle tant sur la quantité de liquide ré- frigérateur qui est amenée en l'unité de temps aux plateaux- huches 9 que sur la température à laquelle ce liquide est a- mené à ces derniers; la longueur de ceux-ci est telle que l'on puisse y mettre un grand nombre de plateaux-huches pour congélation 15,et,à l'extrémité de ces plateaux 9,il y a,en condition normale,une sorte de plan incliné ou,comme indiqué aux figsol et 2,un chemin de roulement dont les rouleaux:
16 sont montés à mouvement rotatoire dans deux rails latéraux 17.La partie arrière de ce chemin de roulement est, en con- dition normale,placée horizontalement, et,normalement, elle prend fin directement contre le récipient à eau chaude(ou a- nalogue)dans lequel s'accomplit la fusion désagrégatrice.
Le ou les plateaux-huches pour congélation 15 sont mon- tés dans des flotteurs,de manière à voyager totalement ou partiellement immergés, de part en part des huches 9 grâce au courant du liquide qui y est contenu. En conséquence, il faut que leur poids et leur conformation soient pris en correspon- dance avec la hauteur des parois de côté pour que,lorsqu'ils seront remplis de crème à faire congeler,ils nagent réelle-
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ment ou approximativement, innergéa dans le liquide réfrigéra- teur.
Le cas échéant,le bas de ces plateaux-huches 15 pourrait être équipé de rouleaux,galets ou roulettes,et les parois de côté pourraient avoir plus de hauteur à l'extrémité d'admis-
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sion du liquide réfrigérateur qu'à leur extrémité arrière.En condition normale,les parois latérales et les parois, termina- les pourraient avoir la même,ou à peu près la même hauteur,de manière que le liquide réfrigérateur sorte à peu près unifor- mément par dessus les bords de tous ces récipientsoCe qui peut aussi être prévu, c'est un déversement de ce liquide, quittant ces plateaux-huches 9,en traversant des trous prati- qués à une distance convenable des bords de leurs parois..
Les plateaux-huches 15 eux-mêmes consistent, comme spé- cialement indiqué à la fig.3,en réceptacles 18 affectant plus ou moins la forme d'une boite dont le fond 19 porte les mou- les 20 remplis de crème à la glace. Généralement,ceux-ci af- fectent plus ou moins la forme d'une jatte,et leurs champs du haut sont réunis,par soudure,au fond 19,ce qui fa,it du pla- teau tout assemblé un élément flotteur.Les parois latérales de ces boites 18 constituant les plateaux-huches 15 montent relativement haut au-dessus du fond 19,d'où l'assurance que le courant de liquide réfrigérateur qui les véhicule à immer- sion plus ou moins complète,
ne sera pas projeté dans l'inté- tieur.La partie inférieure des parois de côté des plateaux- huches 15 ou des réceptacles 18 plus ou moins conformés en boîtes s'étend,en condition normale, un peu plus bas par rap- port au fond 19 que les moules à crème glacée 20 qui sont conformés.normalement,en petits bols ou jattes et sont,en condition normale,de section rectangulaire,de manière que ces moules 20 sont protégés par les parois latérales. Dans la partie la plus basse des parois latérales,on pratique,en con- dition normale,des orifices appropriés pour que le liquide réfrigérateur ne soit pas empêché de passer autour des mou- les 20 renfermant la crème à faire glacer.
Cet appareil congélateur s'emploie ainsi qu'il suit:
Avant d'être placés dans la ou les cuves-réservoirs,les plateaux-huches 15 sont remplis de crème jusqu'au niveau du fond 19,afin que,même tous les plus petits des moules 20 soient bien combles.Le plateau ainsi chargé est alors intro-
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duit dans la cuve par le bout où est amené le liquide r éf r igé rateur à une température suffisamment basse,ainsi qu'à une vi tasse et en une quantité appropriées.Le courant de liquide pousse les plateaux-huches 15 vers le bout arrière de la cu- ve, et ce mouvement des plateaux:
cesse quand ils viennent bu- ter contre la paroi arrière ou contre la première roulette (ou galet 16)ou bien lorsqu'il y a rencontre avec un plateau précédent qui est encore dans la cuve parce que la congéla- tion n'a pas encore été satisfaisante.
L'invention ne doit pas être restreinte à la forme cons- tructive de l'appareil congélateur qui est ici représentée et décrite,car,par exemple,le refroidisseur 3 pourrait se subdi- viser en une pluralité de refroidisseurs,soit du même système de construction que celui décrit,soit d'un autre système.Il il n'est pas indispensable que le refroidisseur soit placé dans le réservoir 2;
il peut être mis plutôt en dehors,ou en- core,on peut le remplacer par un autre refroidisseur conve- nable.Qu'il soit ou ne soit pas placé dans le réservoir 2, l'appareil offre cet avantage que le niveau du liquide dans ce réservoir 2 peut être considérablement 'varié sans influen- ce sur le niveau prédéterminé du liquide dans le ou les pla- teaux de congélation.Il n'est pas nécessaire que le liquide réfrigérateur soit amené au travers d'un orifice pratiqué dans la paroi d'extrémité avant de la cuve; il peut être ame- né à celle-ci d'en haut ou d'en bas.
L'appareil de congélation peut être construit avec une seule ou avec plus d'une cuve disposées côte à cote,ou bien avec des cuves ayant longueur double,et auxquelles le liquide réfrigérateur arriverait au centre.Dans le cas d'un refroidisseur non placé dans le ré- servoir 3,la partie inférieure de celui-ci peut être réduite à la tuyauterie collectrice descendant de la ou des cuveso L'avantage le plus essentiel réalisé par l'appareil provient de ce qu'il n'a qu'un seul organe à commande mécanique, à sa- voir,la pompe 29,
de manière à éviter toutes pièces d'action- nement mécanique ayant à fonctionner dans le liquide réfrigé-
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rateur en même temps que le réglage ou l'arrêt du courant de liquide dans les auges de congélation 9,on arrive à ce que la congélation soit variée exactement de la façon exigée,du fait d'une consistance variée de la crème,quant à la lenteur ou à la rapidité de la congélation,ou à la température de celle-ci.