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PROCEDE ET MACHINE . POUR .LA PRODUCTION DE .GLACE . EN PETITS MORCEAUX.
Cette invention concerne les machines à produire la glace du type permettant de l'obtenir sous la forme de cubes ainsi que les procédés de pro- duction de la glace en cubes ou sous la forme d'autres morceaux de petit volume.
On connaît déjà le principe consistant à faire congeler des colon- nes d'eau notamment dans des tubes verticaux ou dans des mouleaux analogues, puis à libérer les barres ou colonnes de glace et à les dégager des tubes tout en les projetant contre des plaques de rupture ou des organes percuteurs équi- valents en faisant agir de l'air comprimé provenant d'une source convenable telle que des accumulateurs reliés dans des conditions permettant l'établisse- ment d'une communication avec les extrémités inférieures des tubes, afin de fragmenter la glace en petits moreceaux.
La présente-machine utilise le même principe général mais comporte un certain nombre d'améliorations pratiques importantes et de particularités supplémentaires dont l'une réside dans l'utilisation des phases alternées d'un cycle de réfrigération pour congeler successivement les colonnes d'eau et dé- gager les barres de glace de leurs mouleaux, ainsi que la disposition nouvelle, en combinaison avec ce qui Vient d'être dit, d'un système de conception origi- nale pour commander la pression de l'air, la température et le temps de fonc- tionnement, de telle façon que lesdites phases du cycle de réfrigération soient employées suivant la succession convenable au point de vue temps afin d'assurer avec la rapidité et l'efficacité désirables la congélation et le dégivrage per- mettant le démoulage sus-indiqués,
et de façon telle au surplus que l'air com- primé soit efficacement employé pour assurer l'éjection forcée des barres de glace selon la relation et la coordination convenables par rapport aux opérations de congélation et de dégivrage, puis de démoulage. La disposition de ce sys- tème aux fonctions coordonnées capable de fonctionner en continu, automatique- ment et sans à-coups est le premier but que vise l'invention qui concerne à la fois le procédé et la machine décrits ci-après.
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La machine que prévoit l'invention est tout d'abord remarquable en ce qu'elle comporte un accumulateur séparé et une admission d'air individuelle avec étranglement pour chaque tube ou mouleau de congélation de l'eau, ce qui permet d'assurer une éjection indépendante et uniformément efficace des barres de glace à partir de chacun des mouleaux.
Une autre particularité de la machine réside dans un dispositif permettant d'utiliser l'air comprimé sous une faible pression, en le prélevant de préférence à la même source que l'air comprimé sous pression élevée qui est utilisé pour éjecter les barres de glace hors des tubes ou mouleaux, afin d'a- giter l'eau pendant la majeure partie de la période de congélation de façon que la glace soit claire, des moyens étant prévus pour interrompre cette agita- tion aux stades finaux de la congélation en permettant à la partie centrale des barres de glace de se prendre sous une forme pleine ou solide.
Une autre particularité encore de lamachine réside dans des pla- teaux ou des organes rupteurs réglables grâce auxquels des cubes de glace ou des morceaux de glace de différentes longueurs peuvent être obtenus suivant la position choisie qui a été donnée dans chaque cas à ces organes, l'équipement étant étudié en outre pour permettre l'obtention dans la même machine de glace pilée et non plus de cubes ou morceaux de glace.
Cette machine est encore remarquable en ce qu'elle comporte une minuterie mise en action par un élément à fonctionnement thermique associé aux tubes ou mouleaux à un stade prédéterminée de la congélation et qui règle ensuite le fonctionnement du système jusqu'à ce que le cycle des opérations soit achevé et que la machine soit remise en état d'entreprendre un nouveau cycle opératoire.
Enfin une autre particularité encore de la machine réside dans un dispositif de commande de la cuve à glace, de façon que le processus conti- nu de fonctionnement de la machine soit suspendu quand cette cuve d' accumula- tion est pleine et soit repris automatiquement quand le débit de la glace dans cette cuve est réduit à un point tel qu'il faille que la machine fonctionne davantage pour maintenir le volume convenable de glace dans cette cuve.
D'autres particularités et avantages de la machine ressortent de la suite de cette description et des dessins annexés dans lesquels :
La fig. 1 est une vue en coupe verticale de la machine,, cette coupe étant faite dans le sens antéro-postérieur et sensiblement par la ligne 1-1 de la fig. 2.
La fig. 2 est une vue en élévation de face avec coupe partielle de la machine, un arrachement intéressant la partie supérieure de cette figure facilitant la compréhension de la structure de la machine.
La figo 3 est une vue en perspective du mécanisme comprenant les tubes de congélation de l'eau c'est-à-dire de formation de la glace et de rup- ture des barres de glace, cette vue montrant également schématiquement le sys- tème de réfrigération et le système d'adduction de l'air comprimé.
La fig. 4 est une vue de détail dessinée à plus grande échelle montrant les tubes de congélation et les conduits assurant entre eux les com- munications nécessaires., deux de ces tubes étant dessinés en coupe pour mettre en évidence la construction de l'évaporateur ainsi que l'action de l'air dans les tubes remplis d'eau., l'un des tubes étant représenté pendant que se déroule la congélation de l'eau, l'autre tube à un stade ultérieur du fonctionnement de la machine.
La fige 5 est une vue en coupe fragmentaire faite dans le sens antéro-postérieur d'un des tabès de congélation c'est-à-dire de production de la glace., cette vue montrant une colonne ou barre de glace telle qu'elle est projetée vers le haut (comme le montrent les flèches) pour venir heurter l'un des plateaux de rupture sous l'action de l'air comprimé. provenant d'un accumu- lateur qui est représenté en coupe.
La fige 6 est une vue en perspective de la minuterie et du système de contacteurs servant à commander certaines des opérations de la machine.
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La figure 7 est un schéma de câblage et une vue schématique mon- trant les relations électriques existant etre un certain nombre d'éléments participant au fonctionnement de la machine.
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La fig. 8 est une vue de détail d'une variante de réalisation pos- sible du dispositif servant à briser et fragmenter les barres ou colonnes de glace
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La fig. 9 est une vue d'un dispositif servant à briser les barres de glace qu'on peut utiliser le cas échéant à la place d'un ou plusieurs des organes rupteurs précédentso
Comme le montrent les figso 3 et 5, les tubes de congélation ou
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mouleaux dans lesquels se forme la glace sont désignés par 11, ¯l29 11 et 0 Immédiatement au-dessus du sommet.
de ces tubes se trouve une bâche 15 ouverte à sa partie supérieure dans laquelle l'eau arrive par un tuyau adducteur 16 en passant par un bac de commande 17 et un tuyau de raccordement 18 Ce bac
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17 est placé an même niveau que la bâche 12 et renferme un flotteur i2 formant clapet qui commande l'arrivée de l'eau par le tuyau 16. Ce dernier peut être relié à une canalisation urbaine ou à toute autre source convenable.
L'eau qui pénètre dans la bâche remplit les tubes 11 à 14; elle remplit également en partie la bâche 12. et le bac 17, après qupi l'arrivée de l'eau est interrompue par l'action du flotteur 190
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Une chemise 21 est prévue autour de chacun des tubes 11 a 3; elle sert à la fois d'évaporateur pour congeler l'eau et la transformer en glace et d'enceinte emprisonnant les gaz chauds grâce auxquels les barres de glace sont libérées des parois internes de leurs tubes respectifs comme cela est expo- sé ci-après.
Des accumulàteurs d'air séparés 22 sont prévus à raison d'un pour
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chacun des tubes 11 à et communiquent librement avec les extrémités inférieu- res de ces tubes par l'intermédiaire de conduits 23. L'air est amené à ces
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accumulateurs 22 à partir d'un réservoir j2; relié à un compresseur désigné dans son ensemble par 25.
Le système de réfrigération comprend un ensemble compresseur-con- denseur désigné par 26. Le compresseur, le condenseur, le moteur du ventila-
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'tour et le ventilateur sont désignés respectivement par 27 9 .28? 29 et 30.
Pendant la phase de congélation du cycle de réfrigération, le gaz réfrigérant provenant du compresseur parcourt un conduit 31 pour parvenir au condenseur 28 dans lequel le gaz est liquéfiéo Le réfrigérant liquide venant
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du condenseur 28 parcourt un conduit 32 qui l'amène dsns un récepteur 33,s puis par un tuyau 3/ à une-vanne de détente ..12, de laquelle il gagne par un tube d'ad- mission 6 l'extrémité inférieure de la chemise 21 entourant le tube llo Quand plusieurs tubes de ce genre sont prévus (comme représenté) et comme cela est d'ailleurs classique dans cette technique, des tubes de communication 37 relient entre eux en série les divers évaporateurs.
Le premier de ces tubes de commu-
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nication 7 part de l'extrémité supérieure de la chemise 21 entourant le premier tube de congélation 11 et aboutit à l'extrémité inférieure de la chemise 21 du deuxième tube de congélation 12. Les tubes de communication suivants 17: sont montés de façon analogue par rapport aux tubes de congélation successifs.
On voit donc que le réfrigérant liquide s'élève à travers le premier évapora- tour, descend à travers le deuxième évaporateur, remonte à travers le troisième évaporateurs et ainsi de suite.
La partie supérieure du dernier tube de congélation de la batterie forme le point-de départ d'un conduit d'aspiration ou de retour 38 relié au groupe compresseur-condenseur et aboutissant à la partie inférieure du compres- seur en 39.
Un conduit 41 parcouru par les gaz chauds s'élève à partir du con-
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duit Il d'évacuation du compresseur 27 et est muni d'une vanne J;6, commandée par un solénoïde et qui est fermée pendant la phase de congélation sus-décrite du cycle de réfrigération:, Après que la glace s'est formée dans les tubes 11
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à là, cette vanne 2 s'ouvre dans les conditions qui sont décrites ci-après,
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de sorte que les gaz chauds, au lieu de gagner le condenseur 28. s'élèvent par le conduit 41 pour pénétrer dans la première d'une série de chemises de dégi- vrage supérieures 43. Une chemise de ce genre est placée non loin de l'extré- mité supérieure de chacun des tubes de congélation 11 à 14.
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Des tubes La assurent la communication entre les chemises 43, et un conduit de communication 45 relie la dernière de ces chemises à la première d'une série de chemises de dégivrage 46 prévues à raison d'une par tube 11 à- 14 près de son extrémité inférieure. En outre., des tubes de communication 47 relient les chemises !il, et un conduit 48 relie la dernière chemise appartenant à cette série à un raccord 49 en.1 prévu par le tube 36 et donnant accès à la chemise 21 formant évaporateur qui est montée sur le tube de congélation 11, Le parcours des gaz chauds à partir de ce point est le même que celui du réfri- gérant liquide pendant la phase de congélation du cycle ; se termine dans
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le conduit d'aspiration 38 qui retourne au compresseur 27.
L'air comprimé provenant du réservoir 24 est fourni aux accumula- teurs 22 aux moments appropriés et sous les pressions convenables soit par un
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conduit de branchement 21, soit par un conduit de branchement 52. Ces deux conduits aboutissent à un conduit d'air 53 qui lui-même aboutit à un collecteur 54 duquel l'air est dirigé dans les accumulateurs 22 en passant par des serpen-
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tins étrangleurs µz et des conduits 220 Ces derniers débouchent respectivement dans les parties supérieures des accumulateurs d'air 22. Des clapets de rete- nue Z sont ou peuvent être prévus dans les conduits .2&,.
Un régulateur d'air à basse pression 58 muni d'une manette de ré- glage 59 permettant de faire varier le calibre du canal de passage de l'air est monté sur le parcours du conduit de branchement 51 qui enferme également une vanne 61 actionnée par un solénoïde. Un régulateur analogue 62 mais à haute pression muni d'une manette de réglage 63 est placé dans le conduit de
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branchement 2 qui est pourvu de même d'une vanne 6 actionnée par un solénoide, Les deux vannes 61 et 64 sont commandées comme décrit ci-après, de manière à fixer le moment où l'air doit passer du réservoir dans les accumulateurs 22 et à déterminer s'il soit traverser le régulateur 58 à basse pression ou bien le régulateur 62 à haute pression.
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Le compresseur d'air 25. comprend une pompe ¯65, actionnée par un moteur 66 relié à elle par une courroie 67 passant sur des poulies 68 et 69 montées respectivement sur l'arbre du moteur et sur l'arbre de la pompe 65.
Celle-ci est relié au réservoir par un tube 71'dans lequel est placé ou peut être placé un clapet de retenue 72. Ce tube 71 communique avec le réservoir
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2 par un raccord 73. en T auquel est également relié un petit tube Z4 qui abou- tit à l'élément de commande 12. (voir la rigo 7) du compresseur d'air. Cet élé- ment comprend un contacteur décrit ci-après étudié de manière à être ouvert par la pression régnant dans le tube 74 quand la pression désirée dans le ré- servoir 24 a été atteinte.
Un élément de commande 76 est relié par un tube capillaire 77 à
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un bulbe 78 influencé thermiquement fixé contre la chemise 21 du tube 11. Le rôle de ce dispositif est expliqué ci-après à propos de la description du schéma de câblage que montre la fige 7 et aussi à propos de la description du fonction- nement de la machine. De même;, un bulbe 79 influencé thermiquement est fixé
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sur le conduit d'aspiration 38 et est relié par un tube capillaire 81 à la vanne de détente 35 pour permettre la commande thermique par les moyens ordinaires de cette vanne, afin que son orifice s'ouvre plus largement quand il règne dans le conduit 38 une température relativement élevée plutôt que quand il y règne une température relativement basse.
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Au-dessus de chacun des tubes de congélation 11 à là se trouve une plaque angulaire 82 formant organe rupteur. Comme représenté, les plaques 82 sont fixées avec possibilité de réglage à l'aide de boulons ou de vis 83
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contre l'intérieur de la paroi postérieure de la biôhe 15. Au fur et à mesure que les barres ou colonnes de glace 80 sont poussées vers le haut et hors des tubes ou mouleanx 11 à 1I9 la glace est brisée en fragments 90 correspondant à la distance.entre le sommet du tube de congélation et le point de contact avec la plaque de rupture 82, la ligne transversale selon lequel s'opère la
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rupture étant dessinée en traits mixtes dans la fig. 5.
Lès fragments de glace résultant de cette rupture dévalent le long d'un couloir avant incliné de la bâche M et sont recueillis dans une cuve 85, (voir la fig. 1) placée dans le meublez enveloppant le mécanisme.
Ce meuble comprend une paroi arrière isolante 86, une paroi avant j7 dans une partie supérieure inclinée de laquelle est montée une pprte pivo- tante 8$, des parois latérales 12 (voir la fige 2) et un dôme l qui peut, le cas échéant, être amovible et sert à envelopper la bâche 15 et les autres par- ties placées au sommet de la machine.
Dans la partie avant inférieure du meuble est aménagé un comparti- ment 92 renfermant le mécanisme. Ce compartiment+, est délimité par une cloison
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verticale 21 et une cloison horizontale 9J il comporte à sa partie avant un panneau amovible 100 formant porte et, en outre, des parois latérales 100a et
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100b (Fige 2) et un plancher sur lequel est supporté le mécanisme,, Ce meuble est muni à sa partie inférieure d'un rebord 110 formant embase.
Un capot courbe 95, est prévu au-dessus de la bâche 12 pour rabattre vers le bas les morceaux de glace résultant de la rupture des barres éjectées hors des mouleaux vers un organe de guidage 96 prévu à la partie supérieure
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d'une tôle 97 formant la paroi postérieure de la cuve 85,.
Les plaques de rupture 82 pourraient être remplacées par des or-
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ganes rupteurs rotatifs placés (comme le montre la fig. 8) aux sommets des tu- bes de congélation. Ces organes de rrupture 98 peuvent comprendre des bras
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radiaux ±f et un moyeu 101 monté pour pouvoir tourner sur un bout d'arbre po La construction est étudiée de telle sore que quand une barre ou colonne de glace 80 qui émerge à la partie supérieure de son mouleau heurte un des bras 99, un morceau de glace se détache, après quoi le bras 99 suivant vient occuper un emplacement grâce auquel il est heurté par la barre de glace qui continue à s'élever, et ainsi de suite jusqu'à ce que cette barre de glace soit complè- tement éjectée et divisée en fragments mesurant la longueur désirée.
De même, si cela est désirable, la glace qui sort d'un ou plusieurs des tubes ou mouleaux peut être broyée ou fissurée par l'action de roues 103 à pointes ou à dents (voir la figo 9) montées pour pouvoir tourner dans des consoles 104 placées à la partie supérieure du tube, les pointes ou dents de ces roues 103 débordant par rapport au trajet de la barre de glace, afin que celle-ci soit brisée ou fissurée à coup sûr au moment où elle est éjectée hors du tube.
Dans la partie supérieure de la cuve à glace 85 est placé un bul-
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be 164 influencé thermiquement (voir la fig. 1) relié par un tube capillaire 105 au soufflet 106 (visible dans la figo 7) d'un dispositif de commande asso- cié à cette cuve à glaceo Ce soufflet est logé dans une boite de commande 107 placée dans le compartiment 92 renfermant le mécanisme comme représenté sché-
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matiquement par la fig. 1.
Dans la boîte de commande 107 est également montée une minuterie (voir les figs. 6 et 7) comprenant un moteur 108 qui entraine un arbre 09 por- tant des cames 111 et 112 attaquant respectivement des bras 113 et lu montés sur des contacteurs logés dans des boîtiers 1,15. et 116 et normalement maintenus en position relevée par- des ressorts àim 1 et 114' Le bras 1 ¯12 est relié de manière à commander un interrupteur tripolaire 117 monté dans le circuit élec- trique représenté par la figo 70 Le bras 114 est relié de même pour commander un interrupteur bipolaire 118 monté dans ce même circuit.
Comme le montre le schéma de câblage représenté par la zigue 79 un interrupteur de mise en marche 119 placé à un endroit en permettant une manipulation simple est placé sur le parcours de la canalisation électrique
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Xflo Un deuxième interrupteur principal 121 est associé avec le soufflet 106 du dispositif de commande dont il a été parlée
Un interrupteur bipolaire 122 fermé par un ressort est associé
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fonctionnellement avec le soufflet 123 de l'élément de commande 75. de la pompe à air. Un interrupteur bipolaire 124 occupe un emplacement lui permettant d'ê- tre commandé par le soufflet 125 de l'élément de commande 76.
Le compresseur
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d'air 25 et le réfrigérateur sont également représentés dans ce schéma, de même
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que la vabris traversée par les gaz chauds et actionnée par un solénoïde et les vannes 61 et commandant la pression d'air et qui sont toutes deux action- nées par des solénoïdes comme déjà indiquée
Le fonctionnement de la machine est, brièvement exposé, le suivant :
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Lors de la fermeture de l'interrupteur principal 112., le réfrigé- rateur commence à fonctionner en admettant qu'une température moyennement éle- vée règne dans la cuve à glace et que par conséquent l'interrupteur 121 s'est
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fermé automatiquement avant sous l'action du bU:
bj3 thermique 104 placé dans cette cuve et du soufflet 106 qui lui est relié par le tube 105. -En même temps le compresseur d'air 25 est mis en marche puisqu'à ce moment il est relié à la canalisation électrique par l'intermédiaire de l'interrupteur 122 qui est normalement fermé
Si le système n'est pas déjà rempli d'eau (par suite d'un fonction- nement antérieur)9 une vanne interceptrice (non représentée) placée dans le
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tuyau adducteur 16 S7#, au moment approprié, de sorte que l'eau afflue à travers le bac 12 et la bâche pour remplie peu à peu les tubes 11 à jusqu'à ce que l'étiage supérieur soit atteint et que le niveau normal de l'eau
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dans la bâche 1 (voir la fig.
5) et dans le bac z7 ait été atteint, après quei l'afflux de l'eau est interrompu par la montée du flotteur 19 dans le bac 170 L'air sous pression qui se trouve dans les accumulateurs 22 supporte les colon- nes d'eau qui rèmplissent les tubes 11 à 14, de sorte que la partie inférieure de ces colonnes se trouve à peu près au point indiqué par les figso 4 et 5.
La vanne 42 actionnée par un solénoïde et traversée par les gaz chauds se ferme à ce moment, de sorte que par suite du fonctionnement du réfri- gérateur, du réfrigérant gazeux est pompé depuis le compresseur 27 dans le con- denseur 28 où il est liquéfié de la manière connue. Le réfrigérant liquide s'échappe hors du condenseur et s'écoule dans le récepteur 33, puis par le tuyau
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3 dpns la vanne de détente 22. Au delà de celle-ci le réfrigérant liquide parCDurt le tube 6 pour arriver à la partie inférieure de la chemise 21 qui entoure le tube de congélation 11, comme le met en évidence la figo 4. Le ré- frigérant liquide s'élève ensuite dans l'espace compris entre la paroi interne de cette chemise 21 et la paroi externe du tube 11.
Ces éléments forment ainsi un évaporateur qui assure la congélation de la colonne d'eau qui se trouve dans le tube 11.
A sa sortie de la partie supérieure de la chemise 21 du tube 11, le réfrigérant liquide s'écoule vers le bas jusqu'à la partie inférieure de
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la chemise 21 qui entoure le tube 12 c1est-à-dire le tube venant ensuite dans la batterieo Le réfrigérant liquide remonte à travers cette chemise 21 du tube 12 puis, de façon analogue: il traverse les évaporateurs correspondant au troi-
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sième et au quatrième tubes., en admettant (comme représenté) quE:{l' appareil comprend quatre tubes.
Ce nombre peut d'ailleurs être modifié en fonction de la capacité de congélation que doit posséder la machinée D'ailleurs.., pour cer- taines applications; notamment dans l'économie domestique, on peut n'avoir be- soin que d'un seul tube de congélationo Cette simplification est évidemment englobée dans la portée de l'invention.
A partir du dernier des quatre tubes de congélation représentés., le réfrigérant gazeux passe dans le conduit d'aspiration 38 et retourne à tra- vers lui au compresseur 27 en pénétrant dans celui-ci par sa partie basse exac- tement au point indiqué par 12. Le cycle de congélation se poursuit, tandis que le réfrigérant continue ce même trajet, jusqu'à ce que l'eau contenue dans
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les tubes 11 à 14 soit complètement prise en glace
Au cours du cycle de réfrigération, une certaine quantité d'air provenant du réservoir 24 s'écoule à travers le régulateur à basse pression 58 et la vanne 61 actionnée par un solénoide qui est ouverte à ce moment là,
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puis traverse le conduit à air 21, le collecteur là, les serpentins d'étrangle- ment 22,
les conduits 56 et les clapets de retenue µz pour pénétrer dans les accumulateurs. Ces clapets de retenue 57 empêchent l'air de refluer hors des accumulateurs 22 et agissent par conséquent de telle sorte que le déroulement
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du processus de congélation dans chaque tube ou mouleau est entièrement indé- pendant de celui qui se déroule dans les autres tubes. La présence des clapets de retenue 57 est en principe désirable, mais un !écoulement lent d'air à tra-
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vers les serpentins d'étranglement .2i peut, dans certains cas, assurer une re- tenue suffisante., - - -.
Comme indiqué ci-avant, chaque accumulateur 22 communique librement avec la partie inférieure du tube de congélation qui est associé à lui. Quand la pression de l'air a atteint une valeur légèrement supérieure à la pression atmosphérique, l'air s'élève à travers la colonne d'eau qui remplit chacun des tubes Il à M'et barbote à travers l'eau qui se trouve dans la bâche 15. Les
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bulles d'air qui s'élève ainsi sont indiquées par 126 dans la fig. 0 4.' Ceci a pour effet de déplacer une certaine partie de l'eau des tubes Il à 14 dans
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la bêche . Mais la pesanteur et la pression atmosphérique pesant sur l'eau qui se trouve dans la bâche 15 agissent de telle sorte qu'une quantité sembla- ble d'eau déplacée retombe dans les tubes 11 à 14.
Ce phénomène se déroule de façon continue et trèsrapide et crée un état de turbulence qui fait que l'eau se congèle sous la forme de barres claires.
Au fur et à mesure que la congélation de l'eau s'opère de l'exté- rieur vers l'inférieur l'air a passé à travers l'orifice central comme on le voit à propos du tube dessiné dans la partie droite de la fige 4.
Quand le phénomène de réfrigération a progressé jusqu'à un point tel que l'eau qui se trouve dans les tubes 11 à est presque entièrement con- gelée et qu'une température prédéterminée basse a été atteinte, le fluide ren- fermé dans le bulbe 78 influencé par la chaleur et monté sur la chemise 21 du
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tube 11 agit sur le soufflet 125 du déclencheur 76, ce qui ferme l'interrupteur 124. Comme le montre la fig. 7j ceci a pour conséquence de mettre en marche le moteur 108 ainsi que la minuterie M représentée par cette figure ainsi que
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par la frigo 6.
Quand l'arbre 109 de la minuterie M est venu, par suite de sa ro- tation, occuper une position angulaire telle que la came 111 qui est montée
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sur lui vienne en contact avec le levier 113 de l'interrupteur l'ï et l'abais- se, cet interrupteur est actionnée Ceci a pour effet d'ouvrir un circuit com- prenant les conducteurs 127 et 128 et de fermer un circuit comprenant les con- ducteurs 128 et 129. o Il en résulte qu'une dérivation s'établit par contourne- ment du déclencheur 76 et que le solénoïde de la vanne d'air 61 à basse pres-
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sion se trouve .pri,vé de courante ce qui ferme cette vanne et empêche ainsi l'air de pénétrer dans les accumulateurs 22.
Un peu, après, l'afflux dès bulles d'air à travers les orifices centraux des barres de glace 80 cesses et l'eau qui se trouvait encore dans ces orifices se congèle à son tour, de sorte que chaque tube 11 à 14 renferme à partir de ce moment une barre de glace pleine.
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Lorsque l'arbre Àgz de la minuterie M continue de tourner;, 3.. amène la came 112 en contact avec le bras 114 qu'il abaisse en fermant ainsi l'interrupteur 118. Ceci ferme un circuit passant par les conducteurs 128 et
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131 et dans lequel se trouvent les solénoïdes de la vanne ¯42 traversée par les gaz chauds et la vanne d'air â haute pression 6. Ces deux vannes se trouvent ainsi ouvertes
L'ouverture de la vanne 42 permet au réfrigérant gazeux chaud de contourner par dérivation le condenseur 28 et, en empruntant le trajet de moin- dre résistance, de s'écouler de bas en haut à travers le conduit 41 qui débou- che dans la chemise de dégivrage supérieure 43 montée sur le tube de congélation
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Il.
A partir de cette chemise l3 le gaz chaud parcourt le premier tuyau de communication 4/ ,,, puis les chemises de dégivrage restantes 1J. et les tuyaux de communication ¯4. A partir de la dernière chemise de dégivrage .38 le gaz chaud parcourt le conduit 45 qui l'amène à la première des chemises de dégivrage inférieures 46;
il traverse ces chemises ainsi que les tubes de communication
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!.{1 en empruntant le trajet évident et à partir de la dernière des chemises 6 il est amené par le conduit 48 au raccord !il en T monté sur le tube.2±. En
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contournant la vanne de détente Me le gaz chaud pénètre dans l'extrémité in- férieure de la première chemise 21, puis suit le même trajet que le réfrigérant gazeux pendant le cycle de congélation pour pénétrer finalement dans le conduit
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d'aspiration 38 et retourner dans le compresseur 27, après quoi le cycle opéra- toire se répète.
Ainsi donc, les gaz chauds libèrent tout d'abord les extré- mités supérieures saillantes des barres de glace 80 puis leurs extrémités in- férieures saillantes et finalement leurs parties principales de l'emprise des
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parois des tubes de congélation 11 à 1dt..
Pendant le cycle de dégivrage., la montée de température en agissant sur le bulbe 78 et sur le soufflet 125 détermine l'ouverture de l'interrupteur
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7.2 de l'élément de commande 760 Mais ce dernier est encore contourné à ce moment, de sorte que le moteur 108 de la minuterie M continue à fonctionner,
On se rappellera ici que la vanne d'air à haute pression 64 a été ouverte simultanément à l'ouverture de la vanne 42 traversée par les gaz chauds.
L'écoulement de l'air à travers le régulateur à haute pression 62 et cette vanne fait qu'une pression relativement élevée prend naissance dans les accumula- teurs 22, puisqu' après que les barres de glace 80 se sont formées complètement par suite de la congélation des colonnes d'eau (congélation qui s'est produite avant que la vanne d'air à haute pression 64 ne s'ouvre) la glace obstrue le passage de l' ai.r au travers des tubes de congélation Il à 14 mais ne peut refluer par uite des clapets de retenue 57 ou tout au moins ne reflue que très lente-
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ment à travers les organes d'étranglement 22. si les clapets de retenue 21.
ne sont pas prévus éventuellemento
Dès que les barres de glace 80 sont dégagées des parois des tubes de congélation 11 à 14, elles sont refoulées vers le haut par la pression de l'air qui règne dans les accumulateurs 22o Il en résulte que les extrémités supérieures des barres de glace 80 viennent heurter les plaques de rupture 82 (ou bien le dispositif rupteur 98 ou les organes broyeurs ou émietteurs 103 selon le cas).
Ce phénomène se poursuit jusqu'à'ce que les barres de glace 80 soient complètement divisées en fragments de petites dimensions prédéterminéeso Les fragments résultants sont dirigés dans la cuve réceptrice par le capot 95 et le guide 96 comme déjà indiquéo
Le fonctionnement de l'arbre 109 et des cames lll et 112 montées sur lui est réglé dans le temps de telle sorte que, peu de temps après la fin de la congélation de l'eau et de l'éjection des barres de glace 80, le levier 114 de l'interrupteur 118 soit libéré par la came 112, ce qui ramène cet inter- rupteur à sa position initiale. L'ouverture de l'interrupteur 118 permet la fermeture de la vanne 42 actionnée par un solénoïde et traversée par les gaz chauds et de la vanne à solénoîde à haute pression 64.
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La fermeture de la vanne 2 a pour effet d'arrêter l'écoulement des gaz chauds à travers cette vanne et de diriger ces gaz dans le condenseur 28, ce qui met à nouveau en route le cycle de congélation.
Lorsque la vanne d'air à haute pression 64 se ferme, l'afflux de l'air dans les accumulateurs 22 et de là dans les tubes de congélation 11 à 14est coupé, et la pression dans ces tubes est réduite de telle sorte que l'eau
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peut s'écouler hors de la bâche 12. dans les tubes 11 à 1,4 et les remplir.
L.' 8.baissenient du niveau de dans la bâche 12..se traduit par un abaissement correspondant de son niveau dans le bac 17 et par conséquent par l'ouverture du flotteur 19. Quand le système est rempli d'eau selon la quantité désirée,., - l'afflux de l'eau est interrompu automatiquement par l'action du flotteur 19.
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En continuant à tourner, l'arbre 109 de la minuterie M libère le levier 113 de l'interrupteur 117 qui revient ainsià sa position originelle.
Dans cette position., le circuit 128-129 se trouve ouvert, et le circuit 127-128 ferméo Ceci a pour effet de débrancher le moteur 108 de la minuterie M c'est-à-dire d'arrêter le fonctionnement de celle-ci et en même temps de lancer le courant dans le solénoide de la vanne d'air à basse pression 61 qui ainsi s'ouvre et permet à l'air à basse pression de pénétrer à nouveau dans les accumulateurs
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22.
En même temps, le contournement de l'élément de commande z6 est interrom- pu de sorte que, quand la température a baissé â nouveau suffisamment dans les tubes de congélation 11 à Jl.:9 cet élément zoo (qui fonctionne par l'intermédiaire du bulbe 78 et du soufflet 125) peut intervenir pour lancer le coupant dans le moteur 108 et déclencher un autre cycle de fonctionnement de la minuterie M.
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Il reste à indiquer ici que, quand-la glace s'est accumulée'dans la cuve 85 jusqu'à un point tel que la température régnant dans le voisinage du bulbe 104 ait suffisamment baissé pour actionner le soufflet 106 de l'élé- ment de commande,, l'interrupteur 121 s'ouvre, ce qui arrête le fonctionnement de la machine.
Quand la température dans la région de ce bulbe 104 a monté à nouveau dans une mesure suffisante (soit parce que l'on a retiré de la glace de la cuve 85, soit parce qu'une certaine quantité de glace a fondu) l'inter- rupteur 121 se ferme automatiquement, ce qui remet la machine en marche
Les techniciens pourront, en examinant la fig. 7, déterminer les conditions de fonctionnement optimum ainsi que le réglage des vannes 61 et 64 à solénoldes des pressions d'air régnant approximativement dans les accumula- teurs 22 et que la pratique permettra de vérifier comme convenant respectivement au stade de congélation de l'eau et au stade d'éjection des barres de glace pendant le fonctionnement de la machine.
Mais il doit être entendu que ces conditions peuvent varier suivant les modalités d'application de la machine ou les exigences pratiques imposées dans tel ou tel cas particulier.
Les détails de réalisation constructive de la machine peuvent ê- tre modifiés de diverses manières, sans s'écarter de l'invention, dans le do- maine des équivalences techniques.
REVENDICATIONS @
1. Procédé de production de glace sous la forme de petits morceaux consistant à congeler de l'eau dans des tubes ouverts aux deux bouts et mesurant des dimensions telles qu'ils produisent des barres de glace allongées et assez grêles, à soumettre les tubes à un dégivrage, et à éjecter hors des tubes les barres de glace en appliquant une pression d'éjection contre leurs extrémités internes.
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PROCESS AND MACHINE. FOR .ICE PRODUCTION. IN SMALL PIECES.
This invention relates to machines for producing ice of the type capable of obtaining it in the form of cubes as well as methods of producing ice in cubes or in the form of other pieces of small volume.
The principle of freezing water columns, in particular in vertical tubes or in similar molds, is already known, then in freeing the bars or columns of ice and in disengaging them from the tubes while projecting them against the plates of ice. rupture or equivalent striking members by causing compressed air to act from a suitable source such as accumulators connected under conditions allowing the establishment of communication with the lower ends of the tubes, in order to fragment ice in small pieces.
The present machine uses the same general principle but includes a number of important practical improvements and additional features, one of which is the use of alternating phases of a refrigeration cycle to successively freeze the water columns and free the ice bars from their molds, as well as the new arrangement, in combination with what has just been said, of an original design system for controlling air pressure, temperature and operating time, so that said phases of the refrigeration cycle are employed in time-appropriate succession in order to ensure with the desired speed and efficiency the freezing and defrosting permitting the above demoulding. -indicated,
and so further that the compressed air is effectively employed to ensure the forced ejection of the ice bars according to the proper relationship and coordination with respect to the freezing and defrosting and then de-molding operations. The provision of this system with coordinated functions capable of operating continuously, automatically and without jerking is the first object of the invention, which concerns both the method and the machine described below.
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The machine provided for by the invention is first of all remarkable in that it comprises a separate accumulator and an individual air inlet with restriction for each tube or mold for freezing the water, which makes it possible to ensure a independent and uniformly efficient ejection of ice bars from each of the molds.
Another feature of the machine is a device for using the compressed air at low pressure, preferably taking it from the same source as the high pressure compressed air which is used to eject the ice bars out. tubes or molds, in order to agitate the water during the major part of the freezing period so that the ice is clear, means being provided for interrupting this agitation at the final stages of freezing by allowing the central part of the ice bars to take in a solid or solid form.
Yet another peculiarity of the machine resides in the plates or adjustable breaker members by means of which ice cubes or pieces of ice of different lengths can be obtained according to the chosen position which has been given in each case to these members. The equipment is also designed to allow the obtaining in the same machine of crushed ice and no longer cubes or pieces of ice.
This machine is also remarkable in that it comprises a timer activated by a thermally operating element associated with the tubes or molds at a predetermined stage of freezing and which then regulates the operation of the system until the cycle of operations is completed and the machine is restored to begin a new operating cycle.
Finally, yet another feature of the machine resides in a device for controlling the ice cream vat, so that the continuous process of operation of the machine is suspended when this accumulation vat is full and is automatically resumed when the flow rate of ice in this tub is reduced to such an extent that the machine must be operated more to maintain the proper volume of ice in this tub.
Other features and advantages of the machine emerge from the remainder of this description and the appended drawings in which:
Fig. 1 is a vertical sectional view of the machine, this section being taken in the antero-posterior direction and substantially along line 1-1 of FIG. 2.
Fig. 2 is a front elevational view with partial section of the machine, a cutout interesting the upper part of this figure making it easier to understand the structure of the machine.
Figo 3 is a perspective view of the mechanism comprising the tubes for freezing the water, that is to say for forming the ice and breaking the ice bars, this view also showing schematically the system. refrigeration system and the compressed air supply system.
Fig. 4 is a detail view drawn on a larger scale showing the freezing tubes and the conduits ensuring the necessary communications between them., Two of these tubes being drawn in section to show the construction of the evaporator as well as the action of air in the tubes filled with water, one of the tubes being shown while the freezing of the water is taking place, the other tube at a later stage of machine operation.
Fig. 5 is a fragmentary sectional view taken in the antero-posterior direction of one of the freezing tables, that is to say the production of ice., This view showing a column or bar of ice as it is. is projected upwards (as shown by the arrows) to strike one of the rupture plates under the action of compressed air. from an accumulator which is shown in section.
Fig. 6 is a perspective view of the timer and contactor system used to control some of the machine operations.
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Figure 7 is a wiring diagram and a schematic view showing the electrical relationships existing to a number of elements involved in the operation of the machine.
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Fig. 8 is a detail view of a possible variant embodiment of the device for breaking and fragmenting the bars or columns of ice.
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Fig. 9 is a view of a device serving to break the ice bars that can be used if necessary in place of one or more of the previous breaking devices.
As figso 3 and 5 show, the freezer tubes or
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molds in which ice forms are designated by 11, ¯l29 11 and 0 Immediately above the top.
of these tubes there is a cover 15 open at its upper part in which the water arrives by an adductor pipe 16 passing through a control tank 17 and a connecting pipe 18 This tank
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17 is placed at the same level as the cover 12 and contains a float i2 forming a valve which controls the arrival of water through the pipe 16. The latter can be connected to an urban pipe or to any other suitable source.
The water which enters the tank fills the tubes 11 to 14; it also partly fills the tank 12. and the tank 17, after qupi the arrival of water is interrupted by the action of the float 190
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A jacket 21 is provided around each of the tubes 11 to 3; it serves both as an evaporator to freeze the water and transform it into ice and as an enclosure trapping the hot gases thanks to which the ice bars are released from the internal walls of their respective tubes as is explained below .
Separate air accumulators 22 are provided one for each.
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each of the tubes 11 to and communicate freely with the lower ends of these tubes by means of conduits 23. The air is brought to these
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accumulators 22 from a reservoir j2; connected to a compressor designated as a whole by 25.
The refrigeration system comprises a compressor-condenser assembly designated as 26. The compressor, condenser, fan motor
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tower and fan are designated respectively by 27 9 .28? 29 and 30.
During the freezing phase of the refrigeration cycle, the refrigerant gas coming from the compressor passes through a pipe 31 to reach the condenser 28 in which the gas is liquefied. The liquid refrigerant coming from
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from the condenser 28 runs through a duct 32 which leads it to a receiver 33, s then via a pipe 3 / to an expansion valve ..12, from which it gains through an inlet tube 6 the lower end of the jacket 21 surrounding the llo tube When several tubes of this type are provided (as shown) and as is moreover conventional in this technique, communication tubes 37 interconnect the various evaporators in series.
The first of these commu-
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nication 7 starts from the upper end of the jacket 21 surrounding the first freezing tube 11 and ends at the lower end of the jacket 21 of the second freezing tube 12. The following communication tubes 17: are mounted in a similar fashion by compared to successive freezing tubes.
It can therefore be seen that the liquid refrigerant rises through the first evaporator, descends through the second evaporator, rises through the third evaporators and so on.
The upper part of the last freezing tube of the coil forms the starting point of a suction or return duct 38 connected to the compressor-condenser unit and ending in the lower part of the compressor at 39.
A duct 41 traversed by the hot gases rises from the con-
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compressor discharge pump 27 and is fitted with a valve J; 6, controlled by a solenoid and which is closed during the above-described freezing phase of the refrigeration cycle :, After the ice has formed in tubes 11
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there, this valve 2 opens under the conditions which are described below,
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so that the hot gases, instead of reaching the condenser 28, rise through the duct 41 to enter the first of a series of upper defrost jackets 43. One such jacket is placed not far from the upper end of each of the freezing tubes 11 to 14.
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Tubes La ensure communication between the liners 43, and a communication duct 45 connects the last of these liners to the first of a series of de-icing liners 46 provided at the rate of one per tube 11 to 14 near its lower end. In addition., Communication tubes 47 connect the liners! Il, and a conduit 48 connects the last liner belonging to this series to a connector 49 en.1 provided by the tube 36 and giving access to the jacket 21 forming an evaporator which is mounted on the freezing tube 11, The path of the hot gases from this point is the same as that of the liquid refrigerant during the freezing phase of the cycle; ends in
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the suction line 38 which returns to the compressor 27.
Compressed air from reservoir 24 is supplied to accumulators 22 at suitable times and under suitable pressures either by a
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branch duct 21, or by a branch duct 52. These two ducts lead to an air duct 53 which itself ends in a manifold 54 from which the air is directed into the accumulators 22 passing through serpents.
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µz choke tins and ducts 220 The latter respectively open into the upper parts of the air accumulators 22. Z check valves are or may be provided in the ducts .2 & ,.
A low-pressure air regulator 58 provided with an adjustment handle 59 allowing to vary the caliber of the air passage channel is mounted on the path of the connection duct 51 which also encloses an actuated valve 61. by a solenoid. A similar regulator 62 but at high pressure provided with an adjustment handle 63 is placed in the
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connection 2 which is likewise provided with a valve 6 actuated by a solenoid, The two valves 61 and 64 are controlled as described below, so as to fix the moment when the air must pass from the reservoir into the accumulators 22 and determining whether to flow through the low pressure regulator 58 or the high pressure regulator 62.
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The air compressor 25. comprises a pump ¯65, actuated by a motor 66 connected to it by a belt 67 passing over pulleys 68 and 69 mounted respectively on the motor shaft and on the pump shaft 65.
This is connected to the reservoir by a tube 71 'in which is placed or can be placed a check valve 72. This tube 71 communicates with the reservoir
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2 by a T-fitting 73. to which is also connected a small tube Z4 which terminates at the control element 12. (see rigo 7) of the air compressor. This element comprises a contactor described below designed so as to be opened by the pressure prevailing in the tube 74 when the desired pressure in the reservoir 24 has been reached.
A control element 76 is connected by a capillary tube 77 to
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a thermally influenced bulb 78 fixed against the jacket 21 of the tube 11. The role of this device is explained below with regard to the description of the wiring diagram shown in fig 7 and also with regard to the description of the operation of the device. the machine. Likewise; a thermally influenced bulb 79 is fixed
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on the suction duct 38 and is connected by a capillary tube 81 to the expansion valve 35 to allow thermal control by ordinary means of this valve, so that its orifice opens more widely when it is present in the duct 38 relatively high temperature rather than when there is a relatively low temperature.
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Above each of the freezing tubes 11 there is an angular plate 82 forming a breaker member. As shown, the plates 82 are fixed with the possibility of adjustment by means of bolts or screws 83
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against the interior of the posterior wall of the biôhe 15. As the bars or columns of ice 80 are pushed upwards and out of the tubes or molds 11 to 1I9 the ice is broken into fragments 90 corresponding to the distance between the top of the freezing tube and the point of contact with the rupture plate 82, the transverse line along which the
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break being drawn in phantom in fig. 5.
The fragments of ice resulting from this rupture flow down a sloping front corridor of the tarpaulin M and are collected in a tank 85 (see fig. 1) placed in the furniture surrounding the mechanism.
This piece of furniture comprises an insulating rear wall 86, a front wall j7 in an inclined upper part of which is mounted a pivoting door 8 $, side walls 12 (see figure 2) and a dome 1 which can, if necessary , be removable and serves to wrap the tarpaulin 15 and the other parts placed at the top of the machine.
In the lower front part of the cabinet there is a compartment 92 enclosing the mechanism. This compartment + is delimited by a partition
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vertical 21 and a horizontal partition 9J it comprises at its front part a removable panel 100 forming a door and, in addition, side walls 100a and
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100b (Fig. 2) and a floor on which the mechanism is supported ,, This cabinet is provided at its lower part with a rim 110 forming a base.
A curved cover 95, is provided above the cover 12 to fold down the pieces of ice resulting from the breakage of the bars ejected out of the molds towards a guide member 96 provided at the upper part.
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a sheet 97 forming the rear wall of the tank 85 ,.
The rupture plates 82 could be replaced by gold-
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Rotary breakers placed (as shown in fig. 8) at the tops of the freezing tubes. These breaking members 98 may include arms
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radial ± f and a hub 101 mounted to be able to turn on a shaft end in. The construction is studied in such a way that when a bar or column of ice 80 which emerges at the top of its mold hits one of the arms 99, a piece of ice breaks off, after which the next arm 99 comes to occupy a position where it is struck by the ice bar which continues to rise, and so on until this ice bar is completely ejected and divided into fragments measuring the desired length.
Likewise, if desirable, the ice which comes out of one or more of the tubes or molds can be crushed or cracked by the action of wheels 103 with spikes or teeth (see fig. 9) mounted to be able to turn in circles. brackets 104 placed at the top of the tube, the points or teeth of these wheels 103 projecting beyond the path of the ice bar, so that the latter is broken or cracked without fail when it is ejected from the tube .
In the upper part of the ice cream vat 85 is placed a bulb
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be 164 thermally influenced (see fig. 1) connected by a capillary tube 105 to the bellows 106 (visible in fig. 7) of a control device associated with this ice cream vat o This bellows is housed in a control box 107 placed in the compartment 92 containing the mechanism as shown in diagram
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matically by fig. 1.
In the control box 107 is also mounted a timer (see figs. 6 and 7) comprising a motor 108 which drives a shaft 09 carrying cams 111 and 112 respectively driving arms 113 and lu mounted on contactors housed in cases 1.15. and 116 and normally held in the raised position by im- springs 1 and 114 'The arm 1 ¯12 is connected so as to control a three-pole switch 117 mounted in the electric circuit shown in fig. 70 The arm 114 is connected from even to control a bipolar switch 118 mounted in this same circuit.
As shown in the wiring diagram represented by zigue 79, an on / off switch 119 placed in a location allowing easy handling is placed on the route of the electrical conduit.
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Xflo A second main switch 121 is associated with the bellows 106 of the control device mentioned above
A bipolar switch 122 closed by a spring is associated
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operatively with the bellows 123 of the control element 75. of the air pump. A bipolar switch 124 occupies a location allowing it to be controlled by the bellows 125 of the control element 76.
The compressor
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air 25 and the refrigerator are also shown in this diagram, likewise
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that the vabris traversed by the hot gases and actuated by a solenoid and the valves 61 and controlling the air pressure and which are both actuated by solenoids as already indicated
The operation of the machine is briefly explained as follows:
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When the main switch 112 is closed, the refrigerator begins to operate, assuming that a moderately high temperature reigns in the ice cream vat and that consequently the switch 121 has been activated.
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automatically closed before under the action of the bu:
thermal bj3 104 placed in this tank and the bellows 106 which is connected to it by the tube 105. -At the same time the air compressor 25 is started since at this moment it is connected to the electrical pipe via of switch 122 which is normally closed
If the system is not already filled with water (due to previous operation) 9 an intercepting valve (not shown) placed in the
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adductor pipe 16 S7 #, at the appropriate moment, so that the water flows through the tank 12 and the cover to gradually fill the tubes 11 to until the upper low water level is reached and the normal level some water
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in the cover 1 (see fig.
5) and in the tank z7 has been reached, after the flow of water is interrupted by the rise of the float 19 in the tank 170 The pressurized air which is in the accumulators 22 supports the columns d 'water which fill the tubes 11 to 14, so that the lower part of these columns is located approximately at the point indicated by figso 4 and 5.
Valve 42 actuated by a solenoid and traversed by hot gases closes at this time, so that as a result of the operation of the refrigerator, gaseous refrigerant is pumped from the compressor 27 into the condenser 28 where it is liquefied. in the known manner. Liquid refrigerant escapes from the condenser and flows into receiver 33, then through the pipe
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3 dpns the expansion valve 22. Beyond this, the liquid refrigerant goes through tube 6 to arrive at the lower part of the jacket 21 which surrounds the freezing tube 11, as shown in fig. 4. The re - Liquid refrigerant then rises in the space between the internal wall of this jacket 21 and the external wall of the tube 11.
These elements thus form an evaporator which freezes the water column which is located in tube 11.
On leaving the upper part of the jacket 21 of the tube 11, the liquid refrigerant flows downwards to the lower part of the tube.
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the jacket 21 which surrounds the tube 12, that is to say the tube then coming into the coil o The liquid refrigerant rises through this jacket 21 of the tube 12 then, in a similar way: it passes through the evaporators corresponding to the three
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sixth and fourth tubes., assuming (as shown) that the apparatus comprises four tubes.
This number can also be modified as a function of the freezing capacity that the machine must have. Moreover, for certain applications; especially in the domestic economy, only one freezing tube may be needed. This simplification is obviously within the scope of the invention.
From the last of the four freezing tubes shown, the gaseous refrigerant passes into the suction duct 38 and returns through it to the compressor 27, entering the latter through its lower part exactly at the point indicated by 12. The freezing cycle continues, while the refrigerant continues this same path, until the water in the
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tubes 11 to 14 is completely frozen
During the refrigeration cycle, a certain amount of air from reservoir 24 flows through low pressure regulator 58 and solenoid operated valve 61 which is open at this time,
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then passes through the air duct 21, the manifold there, the choke coils 22,
the conduits 56 and the µz check valves to enter the accumulators. These check valves 57 prevent air from flowing back out of the accumulators 22 and therefore act so that the flow
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of the freezing process in each tube or mold is entirely independent of that which takes place in the other tubes. The presence of check valves 57 is in principle desirable, but a slow flow of air through
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to the choke coils .2i can in some cases provide sufficient restraint., - - -.
As indicated above, each accumulator 22 communicates freely with the lower part of the freezing tube which is associated with it. When the air pressure has reached a value slightly higher than the atmospheric pressure, the air rises through the column of water which fills each of the tubes II to M 'and is bubbled through the water which is in the tarpaulin 15. The
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air bubbles which rise in this way are indicated by 126 in fig. 0 4. ' This has the effect of moving some of the water from tubes II to 14 in
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the spade. However, gravity and atmospheric pressure on the water in the tank 15 act such that a similar quantity of displaced water falls back into the tubes 11 to 14.
This phenomenon takes place continuously and very quickly and creates a state of turbulence which causes the water to freeze in the form of clear bars.
As the freezing of the water takes place from the outside to the bottom, the air has passed through the central orifice as can be seen with the tube drawn in the right part of freeze 4.
When the refrigeration phenomenon has progressed to such a point that the water in the tubes 11 to is almost completely frozen and a predetermined low temperature has been reached, the fluid contained in the bulb 78 influenced by heat and mounted on the jacket 21 of the
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tube 11 acts on the bellows 125 of the trigger 76, which closes the switch 124. As shown in FIG. 7j this has the consequence of starting the motor 108 as well as the timer M represented by this figure as well as
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by the fridge 6.
When the shaft 109 of the timer M has come, due to its rotation, to occupy an angular position such that the cam 111 which is mounted
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on it comes into contact with the lever 113 of the switch I and lowers it, this switch is actuated This has the effect of opening a circuit comprising the conductors 127 and 128 and of closing a circuit comprising conductors 128 and 129. As a result, a bypass is established by bypassing the trigger 76 and the solenoid of the air valve 61 at low pressure
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sion is .pri, vé current which closes this valve and thus prevents air from entering the accumulators 22.
A little later, the influx of air bubbles through the central openings of the ice bars 80 cesses and the water which was still in these openings freezes in turn, so that each tube 11 to 14 contains from this moment a full ice bar.
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When the shaft Agz of the timer M continues to turn ;, 3 .. brings the cam 112 into contact with the arm 114 which it lowers, thus closing the switch 118. This closes a circuit passing through the conductors 128 and
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131 and in which are the solenoids of the valve ¯42 crossed by the hot gases and the high pressure air valve 6. These two valves are thus open
The opening of the valve 42 allows the hot gaseous refrigerant to bypass the condenser 28 and, by taking the path of least resistance, to flow from the bottom upwards through the duct 41 which opens into the condenser. upper defrost jacket 43 mounted on the freezer tube
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He.
From this jacket 13 the hot gas travels through the first communication pipe 4 / ,,, then the remaining defrost jackets 1J. and the communication pipes ¯4. From the last defrost jacket .38 the hot gas travels through conduit 45 which leads it to the first of the lower defrost jackets 46;
it goes through these shirts as well as the communication tubes
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!. {1 taking the obvious path and from the last of the liners 6 it is brought through the conduit 48 to the T-fitting mounted on the tube. 2 ±. In
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bypassing the expansion valve Me the hot gas enters the lower end of the first jacket 21, then follows the same path as the gaseous refrigerant during the freezing cycle to finally enter the duct
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suction 38 and return to compressor 27, after which the operating cycle repeats.
Thus, the hot gases first release the protruding upper ends of the ice bars 80 then their protruding lower ends and finally their main parts from the grip of the ice bars.
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walls of freezing tubes 11 to 1dt ..
During the defrost cycle, the rise in temperature by acting on the bulb 78 and on the bellows 125 determines the opening of the switch.
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7.2 of the control element 760 But the latter is still bypassed at this moment, so that the motor 108 of the timer M continues to operate,
It will be remembered here that the high pressure air valve 64 was opened simultaneously with the opening of the valve 42 through which the hot gases pass.
The flow of air through the high pressure regulator 62 and this valve causes a relatively high pressure to build up in the accumulators 22, since after the ice bars 80 have formed completely as a result of freezing of the water columns (freezing which occurred before the high pressure air valve 64 opened) the ice obstructs the passage of the air through the freezing tubes II to 14 but cannot flow back through the check valves 57 or at least only flows back very slowly.
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ment through the throttle members 22. if the check valves 21.
may not be planned
As soon as the ice bars 80 are released from the walls of the freezing tubes 11 to 14, they are forced upwards by the air pressure which prevails in the accumulators 22 ° As a result, the upper ends of the ice bars 80 strike the rupture plates 82 (or else the rupture device 98 or the crushing or crumbling members 103 as the case may be).
This phenomenon continues until the ice bars 80 are completely divided into fragments of small predetermined dimensions. The resulting fragments are directed into the receiving vessel through the cover 95 and the guide 96 as already indicated.
The operation of the shaft 109 and of the cams 111 and 112 mounted on it is timed such that, shortly after the end of the freezing of the water and the ejection of the ice bars 80, the lever 114 of the switch 118 is released by the cam 112, which returns this switch to its initial position. The opening of the switch 118 allows the closing of the valve 42 actuated by a solenoid and crossed by the hot gases and of the high pressure solenoid valve 64.
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Closing the valve 2 has the effect of stopping the flow of hot gases through this valve and of directing these gases into the condenser 28, which again starts the freezing cycle.
When the high pressure air valve 64 closes, the inflow of air into the accumulators 22 and thence into the freezer tubes 11 to 14 is cut off, and the pressure in these tubes is reduced so that the 'water
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can flow out of the cover 12. into the tubes 11 to 1.4 and fill them.
L. ' 8.reducing the level of in the tank 12 ... results in a corresponding lowering of its level in the tank 17 and consequently by the opening of the float 19. When the system is filled with water according to the desired quantity ,. , - the flow of water is automatically interrupted by the action of float 19.
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By continuing to rotate, the shaft 109 of the timer M releases the lever 113 of the switch 117 which thus returns to its original position.
In this position, the circuit 128-129 is open, and the circuit 127-128 closed This has the effect of disconnecting the motor 108 from the timer M, that is to say to stop the operation of the latter. and at the same time starting the current in the solenoid of the low pressure air valve 61 which thus opens and allows the low pressure air to reenter the accumulators
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22.
At the same time the bypass of the control element z6 is interrupted so that when the temperature has fallen sufficiently again in the freezing tubes 11 to Jl.:9 this zoo element (which operates via bulb 78 and bellows 125) can intervene to start the cutting element in motor 108 and trigger another operating cycle of timer M.
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It remains to indicate here that, when the ice has accumulated in the tank 85 to a point such that the temperature prevailing in the vicinity of the bulb 104 has fallen sufficiently to actuate the bellows 106 of the element. control ,, the switch 121 opens, which stops the operation of the machine.
When the temperature in the region of this bulb 104 has risen again to a sufficient extent (either because some ice has been removed from the tank 85 or because a certain quantity of ice has melted) the inter - switch 121 closes automatically, which restarts the machine
Technicians will be able, by examining fig. 7, determine the optimum operating conditions as well as the setting of the solenoid valves 61 and 64 for the air pressures approximately prevailing in the accumulators 22 and which practice will allow to verify as suitable respectively for the freezing stage of the water. and at the stage of ejection of the ice bars during the operation of the machine.
But it should be understood that these conditions may vary according to the methods of application of the machine or the practical requirements imposed in a particular case.
The details of the construction of the machine can be modified in various ways, without departing from the invention, in the field of technical equivalences.
CLAIMS @
1. A method of producing ice in the form of small pieces consisting in freezing water in tubes open at both ends and measuring dimensions such as to produce elongated and rather slender bars of ice, subjecting the tubes to defrosting, and ejecting the ice bars from the tubes by applying ejection pressure against their internal ends.