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La présente invention a pour objet une machine pour la fabri- cation et l'extraction automatiques de glace en blocs, soit opaque, soit cristalline.
Comme on le sait, la fabrication de la glace s'effectuait jusqu'ici en trempant des moules pleins d'eau à faire congeler dans un bain de saumure 'contenue dans de grands récipients, à basse tempe--: rature;' ou bien la glace en blocs était produite dans des moules con- stitués par une double paroi formant une chambre extérieure, un in- tervalle, dans lequel on faisait circuler des vapeurs d'un fluide ca- pable de faire congeler l'eau contenue.Sans le récipient intérieur, formant le moule pour les blocs.
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Il est évident que le premier système était primitif, en tout cas pas convenable du tout pour une production de glace en blocs, telle que les temps modernes l'exigent, surtout sur le plan industrie}.,
Le second système présente, en outre, l'inconvénient que la glace produite se casse facilement ou se crevasse d'une manière si profonde qu'elle en compromet la compacité, du fait que les blocs tombent verticalement des moules, lors de l'ouverture de ces dernier,. par gravité, et aussi par suite de leur poids assez considérable.
Dans les appareils de fabrication utilisés jusqu'ici, le re- chargement des moules avec l'eau demande pas mal de temps et donne lieu à une consommation d'une grande quantité de frigories, car il faut attendre que le moule se remplisse d'eau, ce qui ne peut avoir lieu que quand la congélation a commencé au fond du moule, pour avoi l'étanchéité indispensable le long des parois. Ces dernières devaient aussi être parfaitement refroidies avant de reprendre leur fonction normale..
Une autre caractéristique désagréable des installations con- nues jusqu'ici provient du fait qu'il était presque impossible de soumettre l'eau des moules à une agitation, telle qu'elle est indis- pensable pour la fabrication de glace transparente, car effectivement la glace produite était totalement opaque, et par conséquent très po- reuse, à cause de la grande quantité d'air envoyée dans l'eau pour 'la congélation.
Après avoir considéré et étudié à fond tous les inconvénient, sus-mentionnés et d'autres encore, qu'il est inutile de rappeler ici plus en détail, on est parvenu à la construction d'une machine qui présente substantiellement les avantages suivants: réduction considé. râble des masses thermiques en jeu,, de préférence au minimum indis- pensable, réduction du volume de fluide de congélation en circulation et plus grande rapidité de la congélation, simplification du déchar- gement de la. glace formée, remplissage à peu près instantané des mou- les tout de suite après le démoulage des blocs du cycle précédent, etc.
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Tous les avantages et buts mentionnés ci-dessus sont atteints grâce à l'adoption de la machine selon la présente invention. L'in- vention est en effet caractérisée essentiellement en ce qu'elle com- porte, en combinaison, des moyens. permettant de fabriquer une glace cristalline, d'extraire les blocs par émersion, le rechargement à peu près instantané des moules avec de l'eau déjà refroidie en partie, tout de suite après l'extraction des blocs fabriqués.
La machine selon l'invention peut être construite dans un bon nombre d'exécutions, dont une est décrite ci-dessous,à titre d'exemple, tout en se référant au dessin ci-joint, dans lequel: la figure 1 est une vue en élévation, en coupe longitudinale très schématique, d'une machine selon l'invention, prévue pour quatre moules, dont deux sont montrés de face et deux en coupe .
La figure 2 est une vue en plan, du haut, également fort sché- matique, de la machine de la figure 1.
Les figures 3 et 4 représentent des variantes pour les mou- les, auxquels on a appliqué des nervures intérieures.
En se référant au dessin, la machine conçue 'selon l'invention comporte essentiellement un récipient 1, complètement isolé thermi- quement. Ce récipient présente les parois 2, préférablement vertica- les, le couvercle 3 et la paroi 4 qui est constituée par deux par- ties différemment inclinées 4a et 4b. Le f.ond 5 est muni de plusieurs , moules 6 pour les blocs(dans l'exemple représenté quatre), chacun de ces moules 6 étant pourvu d'un fond fixe et solidaire des quatre pa- rois 8 du moule.
Le fond 5 et les fonds 7 sont constitués d'une manière déjà connue, c'est-à-dire par un intervalle comportant de préférence un ou plusieurs revêtements pratiquement horizontaux, faits avec une ma- tière gommeuse ou similaire, soutenus par une plaque métallique; dans cet intervalle,.on fait passer l'eau qui doit être congelée avant son entrée dans le moule, c'est-à-dire plus exactement dans le récipient 1; cette manière de procéder a un double but:
en premier lieu, empê- cher la formation de glace sur les fonds 7 et sur la partie 5, dans
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le but de maintenir indépendants entre'eux et par rapport aux fonds les blocs de glace qui se forment dans les moules 6, ce qu'on obtient précisément en faisant circuler l'eau qui doit être congelée dans les compartiments 5 et 7, eau qui se trouve toujours à une température su- périèure à celle de la congélation,, en second lieu, on obtient un re- froidissement préliminaire de l'eau devant être congelée. Les parois
8 des moules 6 sont constituées par des plaques refroidies à basse température, du reste déjà connues, sur lesquelles la glace s'accumule jusqu'au remplissage total du moule, formant le bloc.
Tout est dispo- sé de telle façon que,quand la glace arempli le moule, la circula- tion et/ou l'évaporation du fluide réfrigérant cesse complètement, celui-ci étant replacé par le même fluide, ou un autre fluide, mais à température plus élevée, de façon à provoquer la décongélation su- @ perficielle sur les parois 8. Le changement du cycle de refroidisse- ment et de réchauffage, alternativement (bien que d'une durée diffé- rente), est commandé par un dispositif distributeur 9, déjà connu, re- lié à chacune des plaques par des tuyauteries d'entrée et de sortie
10 et 11, respectivement.
Grâce au fonctionnement approprié du distri- buteur 9, on peut obtenir l'accomplissement du cycle de congélation et de décongélation des moules, en marche successive, permettant une production rapide et constante de blocs de glace, 'Pour assurer la fabrication de glace compacte et autant que -possible transparente, il est indispensable d'agiter l'eau contenue dans les moules pendant la phase de la congélation.
On pourvoit à cela, suivant l'invention, en envoyant de l'air dans les moules 6, dont le fond 7 représentera pour chaque moule 6 un bec d'insufflation 12. La disposition des moules sur le fond du récipient, selon l'invention, permet de libérer les moules des blocs glacés aussitôt après la phase de la décongélation superficielle, en- profitant du poids spécifique inférieur de la glace par rapport à l'eau, par l'émersion, qui pourrait du reste être aidée par une éven- tuelle poussée mécanique.
En effet, aussitôt que les blocs se déta-
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chent des moules après l'application de la décongélation superficiel- le, ils abandonnent les moules et se mettent immédiatement à flotter sur le niveau libre 13 de l'eau 14, refroidie au préalable, se trou- vant dans le récipient(1, qu'elle a atteint en partant de l'appareil d'alimentation 15, tout en réglant le niveau à une valeur constante, après qu'elle aura traversé les canalisations 16,17,18 et 19, dans les fonds 5 et 7, et, enfin, le conduit 30 refroidi au préalable, juste- ment sur les fonds sus-mentionnés.
La machine selon l'invention permet d'éviter des dispersions d'eau froide, tandis que les masses thermiques entrant en jeu restent très petites, ce qui offre la possibilité d'un remplissage immédiat des moules tout de suite après que ces derniers @ont été libérés, remplissage qui se fait avec de l'eau refroidie au préalable, avec deux résultats importants: une production rapide de blocs de glace sur une échelle industrielle et une économie de frigo ries,
Les blocs de glace qui flottent sur l'eau ( et qui ne sont pas représentés) 14 sont envoyés par un transporteur ad hoc 21, compor tant des chaînes continues 22 et des palettes 23, mises en rotation par des rouleaux 24, dans le sens de la flèche A.
Grâce à l'adoption, pour la fabrication des moules 6, de pla- 'ques 8, de type connu et présentant à l'extérieur des reliefs à éga- les distances, on obtient des blocs portant l'impression de ces re- liefs servant à donner à ces blocs de glace des caractéristiques par- ticulières, susceptibles de former un signe de distinction et de ga- ' rantie pour le consommateur, surtout en.ce qui concerne la fraîcheur de la fabrication et la diminution du poids, lorsque les reliefs n'ont pas encore perdu leur empreinte. A l'heure actuelle, on a re- cours à un fraisage des blocs pour renouveler artificiellement les em- preintes, ce qui représente un système coûteux.
' Dans le but d'accélérer ultérieurement la formation des blocsi il est possible d'avoir recours à des moules portant des nervures ou ailettes (voir par exemple les figures 3 et 4) pénétrant dans la gla- ce et constituant d'autres plaques de congélation, similaires à cel-
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les f.ormant les parois des moules. Les fentes formées par ces nervures se ferment ensuite, immédiatement lors de la décongélation.
Bien qu'onn'ait décrit, à titre d'exemple, qu'une seule forme d'exé- cution de la machine selon la présente invention, il est évident que bien.des variantes et.modifications pourront être mises en,oeuvre, sans sortir pour autant de la portée du présent brevet.
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The present invention relates to a machine for the automatic production and extraction of block ice, either opaque or crystalline.
As we know, the making of ice has hitherto been carried out by dipping molds full of water to be frozen in a brine bath 'contained in large containers, at low temperature;' or else the block ice was produced in molds made up of a double wall forming an outer chamber, an interval, in which vapors of a fluid capable of freezing the water contained were circulated. Without the inner container, forming the mold for the blocks.
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It is obvious that the first system was primitive, in any case not at all suitable for the production of block ice, as modern times demand it, especially on the industrial level}.,
The second system also has the drawback that the ice produced breaks easily or cracks so deep that it compromises its compactness, because the blocks fall vertically from the molds, when opening. of the latter ,. by gravity, and also because of their rather considerable weight.
In the manufacturing apparatuses used up to now, the recharging of the molds with water requires a great deal of time and gives rise to the consumption of a large quantity of frigories, because it is necessary to wait for the mold to fill with water. water, which can only take place when freezing has started at the bottom of the mold, to have the essential tightness along the walls. The latter also had to be perfectly cooled before resuming their normal function.
Another unpleasant characteristic of the installations known hitherto arises from the fact that it was almost impossible to subject the water in the mussels to such agitation as is essential for the production of transparent ice, because indeed the The ice produced was completely opaque, and therefore very porous, due to the large amount of air sent into the water for freezing.
After having thoroughly considered and studied all the above-mentioned drawbacks and others, which it is unnecessary to recall here in more detail, we have arrived at the construction of a machine which has substantially the following advantages: reduction consider. reduction of the thermal masses involved, preferably to the minimum essential, reduction of the volume of circulating freezing fluid and greater rapidity of freezing, simplification of the discharge of the. ice formed, almost instantaneous filling of the molds immediately after the release of the blocks from the previous cycle, etc.
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All the above mentioned advantages and objects are achieved by adopting the machine according to the present invention. The invention is in fact characterized essentially in that it comprises, in combination, means. making it possible to make crystalline ice, to extract the blocks by emersion, the almost instantaneous reloading of the molds with water already partially cooled, immediately after the extraction of the manufactured blocks.
The machine according to the invention can be constructed in a number of embodiments, one of which is described below, by way of example, while referring to the accompanying drawing, in which: Figure 1 is a view in elevation, in very schematic longitudinal section, of a machine according to the invention, provided for four molds, two of which are shown from the front and two in section.
FIG. 2 is a top plan view, also very schematic, of the machine of FIG. 1.
Figures 3 and 4 show variants for the molds, to which internal ribs have been applied.
Referring to the drawing, the machine designed according to the invention essentially comprises a container 1, completely thermally insulated. This container has the walls 2, which are preferably vertical, the cover 3 and the wall 4 which is formed by two differently inclined parts 4a and 4b. The bottom 5 is provided with several molds 6 for the blocks (in the example shown four), each of these molds 6 being provided with a fixed bottom and integral with the four walls 8 of the mold.
The base 5 and the bases 7 are formed in a manner already known, that is to say by an interval preferably comprising one or more substantially horizontal coverings, made with a gummy material or the like, supported by a plate. metallic; in this interval, the water which must be frozen before entering the mold, that is to say more exactly into the container 1, is passed through; this way of proceeding has a double purpose:
first of all, prevent the formation of ice on bottom 7 and on part 5, in
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the aim of keeping the blocks of ice which form in the molds 6 independent between them and with respect to the bottoms, which is precisely achieved by circulating the water which must be frozen in the compartments 5 and 7, water which is always at a temperature above that of freezing, secondly, a preliminary cooling of the water to be frozen is obtained. The walls
8 of the molds 6 consist of plates cooled to low temperature, moreover already known, on which ice accumulates until the mold is completely filled, forming the block.
Everything is arranged in such a way that, when the ice fills the mold, the circulation and / or the evaporation of the refrigerant fluid ceases completely, the latter being replaced by the same fluid, or another fluid, but at higher temperature, so as to cause surface thawing on the walls 8. The change of the cooling and reheating cycle, alternately (although of different duration), is controlled by a distributor device. 9, already known, connected to each of the plates by inlet and outlet pipes
10 and 11, respectively.
Thanks to the proper operation of the distributor 9, it is possible to obtain the completion of the cycle of freezing and thawing of the molds, in successive operation, allowing a rapid and constant production of blocks of ice, 'To ensure the manufacture of compact ice and as transparent as possible, it is essential to stir the water contained in the molds during the freezing phase.
This is provided, according to the invention, by sending air into the molds 6, the bottom 7 of which will represent for each mold 6 an insufflation nozzle 12. The arrangement of the molds on the bottom of the container, according to the invention, allows the molds to be released from the frozen blocks immediately after the surface thawing phase, taking advantage of the lower specific weight of the ice compared to the water, by emersion, which could moreover be aided by an event - such mechanical thrust.
In fact, as soon as the blocks come apart
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drop mussels after the application of surface thawing, they abandon the mussels and immediately begin to float on the free level 13 of the water 14, previously cooled, in the container (1, qu 'it has reached starting from the feed apparatus 15, while adjusting the level to a constant value, after it has passed through the pipes 16,17,18 and 19, in the bottoms 5 and 7, and, finally, the duct 30 cooled beforehand, exactly on the above-mentioned bottoms.
The machine according to the invention makes it possible to avoid dispersions of cold water, while the thermal masses involved remain very small, which offers the possibility of immediate filling of the molds immediately after the latter have been completed. been released, filling which is done with pre-cooled water, with two important results: rapid production of blocks of ice on an industrial scale and savings in refrigerators,
The blocks of ice which float on the water (and which are not shown) 14 are sent by an ad hoc conveyor 21, comprising continuous chains 22 and pallets 23, rotated by rollers 24, in the direction of arrow A.
Thanks to the adoption, for the manufacture of molds 6, of plates 8, of known type and having on the outside reliefs at equal distances, blocks are obtained bearing the impression of these reliefs. serving to give these blocks of ice special characteristics, likely to form a sign of distinction and guarantee for the consumer, especially as regards the freshness of the manufacture and the reduction in weight, when the reliefs have not yet lost their imprint. At the present time, block milling is used to artificially renew the impressions, which is an expensive system.
'In order to subsequently accelerate the formation of the blocks, it is possible to have recourse to molds bearing ribs or fins (see for example Figures 3 and 4) penetrating into the ice and constituting other plates of freezing, similar to that
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forming the walls of the mussels. The slits formed by these ribs then close, immediately upon thawing.
Although it has been described, by way of example, only one embodiment of the machine according to the present invention, it is obvious that many variations and modifications could be implemented, without thereby departing from the scope of this patent.