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L'invention concerne un procédé de fragmentation des fruits, légumes et autres produits à fragmenter conte- nant de l'eau ou de l'huile, ainsi qu'un dispositif conve- nant à l'application de ce procédé.
Sur le dessin ci-joint, donné uniquement à titre d'exemple :
Figure 1 est une coupe, suivant la ligne B-B de la figure 2, d'une forme de réalisation du dispositif suivant l'invention.
Figure 2 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 1.
Figure 3 est une élévation latérale de ce dispositif.
Figure 4 représente le dispositif interchangeable avec le récipient supérieur d'un mélangeur.
Figure 5 représente une forme et une disposition spéciales de la râpe en forme de disque et du dispositif de guidage du produit à fragmenter.
Figure 6 représente sous forme schématique et à plus grande échelle la forme et la disposition des dents de la râpe en forme de disque, et du bord inférieur du guide coopérant avec elle.
Figure 7 représente un organe presseur (presse-ci- trons ou oranges, etc..) disposé à la place de la râpe et de son guide.
Suivant la forme de réalisation des figures 1 à 3, le dispositif convenant à l'application du procédé suivant l'invention est monté sur une colonne 1, à l'intérieur de laquelle est disposé un moteur électrique de commande dont l'arbre 2 traverse le couvercle 3 et porte à son extrémité
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un disque 4. Une plaque isolante 6 est fixée sur ce dis- que 4 par des vis 5, et un disque 7 comportant des ailettes de ventilation 7a est fixé sur la plaque 6 par des vis 8. La plaque 7 comporte une tige centrale file- tée 9 sur laquelle est vissé un écrou moleté 10.
Un disquell de support d'une râpe en forme de disque 12 est monté sur la plaque 7 et tourne avec elle. Le disque 11, qui est percé d'un trou central, se pose par l'intermédiaire du filetage 9 sur le disque de sup- port 7 et tourne avec le disque 11 au moyen de prisonniers 13. La râpe en forme de disque 12 se pose de la même ma- nière sur le disque de support 11 et est reliée à ce disque 11 au moyen des mêmes prisonniers 13 et par suite à la plaque 7 et à l'arbre 2, après serrage de l'écrou 10.
.Un tamis en forme de panier 14 à paroi cylindrique verticale est fixé à l'extérieur sur le disque de support 11 et son bord supérieur 15 est rabattu légèrement en dedans pour empêcher le produit d'être expulsé vers le haut par projection- On peut poser sur la paroi inté- rieure du tamis 14 un filtre 16 en papier ou matière analogue, de telle sorte qu'on peut ainsi garnir le tamis 14 de filtres interchangeables de cette nature.
Lorsque l'appareil fonctionne, l'arbre 2 fait donc tourner l'ensemble formé par les disques 4,6,7.;11,12 et le tamis 14. Ainsi qu'il ressort de la figure 1, ces pièces mobiles sont faciles à monter sur l'arbre 2 et à démonter de cet arbre, en particulier en ce qui concerne le râpe 12 et le disque de support 11 avec le tamis 14.
Un autre élément fixe de l'appareil est constitué par une enveloppe 17 qui entoure 1'ensemble rotatif précité et est fixée sur la colonne 1 par des prisonniers 13. L'enveloppe 17 a une forme cylindrique verticale et
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comporte un couvercle 19. Elle comporte à la partie infé- rieure une chambre 20 collectrice du jus, avec rigole d'écoulement appropriée 21. Le couvercle 19 se pose sur la partie supérieure de l'enveloppe et s'y fixe à de.aeure.
A cet effet, le couvercle 19 comporte une nervure 22 avec encoche 23 dans laquelle repose le galet 24 d'un étrier de serrage 25.
Le couvercle 19 comporte un guide 26 d'un bouchon 27 à poignée 28. Le guide se prolonge vers le bas jus- qu'à la râpe et sert à faire arriver sous la forme de petits morceaux le produit 29 à fragmenter.
La râpe 12 comporte des dents 30 disposées en ran- gées sur le disque . Les rangées de dents de la râpe sont disposées en spirale de dedans en dehors suivant des rayons courbes, les surfaces de coupe 31 des dents se trouvant du côté convexe de la courbure des rangées de dents (figure 2).
Le guide 26 du couvercle 19 de l'enveloppe 17 peut avoir une forme circulaire, comme l'indique la figure, et son ouverture est disposée entre le commence- ment des rangées de dents, au centre du disque, et le bord de ces rangées sur le disque 12. Son ouverture peut aussi avoir la forme d'un secteur ou même correspondre à une surface annulaire de la râpe.
Le procédé de fragmentation suivant l'invention est le suivant et le dispositif fonctionne et s'utilise de la manière suivante :
Le moteur étant mis en marche, l'arbre 2 fait tourner la râpe et le tamis à grande vitesse . On intro- duit dans la trémie 26 les morceaux 29 du produit à fragmenter et on les pousse de haut en bas par le bou- chon 28 contre la râpe qui a pour effet de les râper. Le produit râpé, qui se compose du jus et des fibres, est pro-
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jeté vers l'extérieur contre le tamis par la force centri- fuge , le jus s'échappe en traversant ledit tamis,ainsi que le filtre éventuellement disposé devant ce dernier, puis s'écoule en dehors par la rigole 20 de l'enveloppe 17. Le jus s'écoule de cette rigole, par le bec d'écou- lement 21, dans un récipient approprié disposé en face d'elle.
On recharge d'une manière continue la trémie 26 suivant la nature du produit à traiter avec des morceaux du produit 29 et on les pousse d'une manière continue contre la râpe au moyen du bouchon 28.
La forme de réalisation de la figure 4 représente sous forme schématique la partie inférieure 1 d'un mélan- geur qui sert d'une manière générale à fragmenter,agiter et mélanger les produits alimentaires et de consommation.
La partie inférieure 1 comporte un moteur de commande et un arbre de commande vertical 2, qui a la forme d'un élément d'un accouplement à broche approprié. Suivant l'invention, le récipient supérieur (godet) du mélangeur peut être remplacé par le dispositif selon l'invention, posé sur la partie inférieure du mélangeur, du fait que ce dispositif peut, comme le godet, être posé sur la partie inférieure et accouplé avec l'arbre 2.
Le dispositif suivant l'invention repose par son enveloppe 32, prolongée vers le bas sur un bord ou épaulenent la de la partie inférieure 1 du mélangeur, de façon à accoupler une transmission de réduction 33 montée dans l'enveloppe 32, d'une part avec l'arbre de commande 2 de la partie inférieure du mélangeur 1 et d'autre part, par 1 'intermédiaire d'un arbre dirigé vers le bas et de préférence coaxial avec l'arbre de commande 2, avec une râpe rotative, en forme de disque 34, qui par
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suite tourne par l'intermédiaire d'un bout d 'arbre 35.
Un tamis 36 en forme de panier à paroi verticale cylindri- que, solidaire de la râpe 34,est ouvert en haut. Pour pouvoir nettoyer parfaitement l'ensemble rotatif formé par le tamis 36 et la râpe 34, cet ensemble peut être retiré de bas en haut de l'enveloppe 32 avec le bout d'arbre 35, étant donné que le bout d'arbre 35 et l'arbre correspondant dirigé vers le bas de la transmis- sion de réduction 33 ont la forme d'éléments d'accouple- ment appropriés* Un couvercle 37, formant l'enveloppe en haut, comporte un guide vertical 38 qui se prolonge à l'intérieur du tamis 36 jusqu'au voisinage de la râpe 34. Un bouchon mobile 39, avec poignée 39a, sert à fai- re avancer dans le guide 38 le produit à fragmenter.
L'enveloppe fixe 32 de l'appareil comporte au-dessous du tamis 36 une rigole collectrice 40 du jus projeté et un bec d'écoulement approprié 41.
L'appareil suivant l'invention s'utilise et fonc- tionne de la manière suivante :
La transmission de réduction 33 abaisse la vitesse élevée de rotation de l'arbre de commande 2 de la partie inférieure du mélangeur de 1200 t/min à 3000 t/min en- viron, vitesse à laquelle tournent la râpé 34 et le tamis 38 qui en est solidaire . On introduit le produit à frag- mente= dans le guide 38 et on le pousse de haut en bas au moyen du bouchon 39 contre la râpe, qui a pour effet de le râper. Le produit râpé, qui se compose du jus et des fibres, est projeté par la force centrifuge contre la paroi du tamis 36, par lequel le jus qui le traverse s'échappe an dehors dans la rigole 40 de l'en- veloppe 32, d'où il coule par le bec d'écoulement 41 dans un récipient disposé en face d'elle .
On recharge
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la trémie 38 d'une manière continue suivant la nature du produit à traiter avec des morceaux de ce produit, qu'on pousse d'une manière continue contre la râpe au moyen du bouchon.
Pour nettoyer le tamis 36 et la râpe 34, on les soulevé au-dessus de la transmission 33 après avoir ne enlevé le couvercle 37. Lorsqu'on/se sert pas de l'ap- pareil, on peut le retirer de la partie inférieure du mélangeur, qui est alors prêt à servir de mélangeur, après avoir posé sur lui le godet approprié.
Les figures 5 et 6 représentent une forme de réalisa-
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tion particulièrement é1.v.?.îta...:ase et eo'yl.'1') le de la râpe et du guide du produit à traiter qui coopère avec elle.
Le moteur électrique de commande (non représenté) est monté dans l'enveloppe 1 et son arbre vertical 2 peut être accouplé d'une manière amovible avec le tamis en forme de panier 14 et le disque de support 43 au moyen d'un écrou moleté 44.La râpe en forme de disque 47 qui comporte sur sa surface supérieure des dents de râpe 45, 46, repose à l'intérieur du tanis 14, sur le fond de ce dernier et peut être également accouplé à rotation d'une manière amovible avec l'arbre 2 au moyen de l'écrou moleté 44.
Le disque 47 de la râpe comporte plusieurs groupes de dents ou râpes rapportés 48, disposés radialement et montés d'une manière amovible sur le disque 47. Ces groupes consistent de préférence en barres en acier trempé dans lesquelles sont découpées les dents 45,46, et se logent d'une manière amovible dans des rainures radiales, par exemple en queue d'aronde, dans lesquelles on les pousse à force .Chaque groupe rapporté 48 comporte de préférence une seule rangée de dents, disposées l'une à côté de l'autre dans le sensradial et détalonnées.
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Le détalonnage des dents a pour but de projeter le produit d'une manière parfaite et en même temps d'obtenir des dents à angle de coupe approprié.
Le disque de la râpe 47 comporte plusieurs groupes, de préférence deux, de barres rapportées 48 à dents de formes différentes 45,46. Il existe de préférence six barres rapportées radiales 48, faisant entre elles un angle de 60 . Trois groupes 45 ont le même nombre de dents de la même forme et alternent sur le disque avec trois groupes 46 ayant un autre nombre et une autre forme de dents que les groupes 45.
De préférence, le nombre des dents d'un des groupes 45 est le double au moins ou un multiple de celui des dents de l'autre groupe 46, les dents du premier groupe 45 étant de préférence d'un tiers plus hautes que celle du second groupe 46. Pour rendre la figure 5 plus claire, on y a représenté en position diamétrale une barre du groupe 45 et une barre du groupe 46, cette disposition correspondant à deux groupes d e deux barres, c'est-à-dire en tout à quatre barres). L'angle des flans de dents du groupe représenté 45 est de 45 et celui des dents du groupe 4 est de 90 .
Les pointes des dents des deux groupes 45 et 46 décri- vent des trajectoires concentriques autour de l'axe de rotation 2 et les pointes des dents correspondantes 45a et 46a décrivent la même trajectoire.
Une autre forme de réalisation donnée, à titre d'exemple particulièrement avantageux, consiste à disposer sur des rangées radiales différentes des dents de même hauteur mais présentant des angles des flâne différents en décalant ainsi radialement les pointes des dents des différentes rangées radiales, qui décrivent par consé- quent des trajectoires circulaires différentes. Les poin-
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tes des dents d'une rangée raciale peuvent alors décrire des trajectoires circulaires qui se trouvent à mi-distan- ce entre les trajectoires circulaires des dents voisines de la rangée suivante.
La pièce complémentaire du disque de la râpe, c'est-à-dire le guide 49, 50, qui sert à introduire le produit à fragmenter, présente sur son bord inférieur un profil 51 qui représente le négatif du profil positif formé par les dents 45 et 46 du disque de la râpe, un intervalle assez faible étant minage d'une part entre les deux profils 45 et 46 et d'autre part le profil 51, pour que, outre le jus, seules les plus petites particu- les râpées puissent être projetées sous forme de résidu dans le tamis.
La trémie de guidage 49, 50 est disposée dans le couvercle 52, qui est fixé d'une manière amovible sur la partie supérieure de l'enveloppe 53, montés à demeure sur l'enveloppe 1.
La portion 53 de l'enveloppe comporte une rigole collectrice annulaire 54 d'où part vers l'extérieur une rigole d'écoulement 55 en fore de bec.
La trémie de guidage 49,50 est disposée excentri- quement par rapport au disque de la râpe 47 et se dirige sous forme tubulaire vers ce disque . La portion 50 de guidage de ta forme de réalisation représentée est en une seule pièce avec le couvercle 52. Elle se prolonge vers le disque de la râpe par une portion de guidage rapportée 49 dont une extrémité arrive à une faible distance du disque et comporte le bord profilé précité.
Les profils des dents 45 et 46 , ainsi que le profil
51 de la trémie, sont représentés à beaucoup plus grande échelle que les autres éléments de l'appareil sur la figure 6, pour rendre cette figure plus claire . On voit
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que, dans la forme de construction décrite du bord de la trémie de guidage 49,50, il ne subsiste qu'un très faible intervalle entre le disque 47 et le guide 49.
Un bouchon 57, muni d'une poignée 56, peut être pousse dans la trémie de guidage 49,50 dans laquelle il s'ajuste.
La trémie de guidage 49,50 peut avoir une forme annulaire, une forme de secteur annulaire ou toute autre section fermée .L'ouverture de la trémie est disposée de préférence entre la trajectoire intérieure et la tra- jectoire extérieure des dents du disque. Cette ouverture de la trémie est donc un peu plus petite radialement que le rayon du disque de la râpe.
La portion de guidage 49 qui comporte un bord profilé correspondant au profil des dents de la râpe peut être montée d'une manière amovible sur l'autre portion de guidage 50, de façon à pouvoir l'adapter en la remplaçant à d'autres disques de râpe, par exem- ple comportant des dents d'un profil différent.
On introduit en petits morceaux le produit à fragmenter dans la trémie de guidage 49,50 après avoir enlevé le bouchon 57 et on met le moteur de l'ap- pareil en marche En poussant le produit de haut en bas au moyen du bouchon 37, il se râpe sous l'effet des dents du disque 47, tandis que l'intervalle étroit entre les deux profils du guide 49, d'une part, et du disque de la râpe 47 d'autre part, empêche les parti- cules de s'échapper, à part les plus petites.
Le produit à traiter est ainsi râpé jusqu'à ses dernières traces d'une manière toujours uniforme à l'état d'extrê- me finesse sous frome de jus et projeté par la force centrifuge contre la paroi verticale du panier 14 en forai le tamis, où les particules encore solides du produit se rassentlent sousàforme de résidu, tandis que le jus
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sort par les ouvertures du tamis, se rassemble dans la rigole 54 de la portion 53 de l'enveloppe et s'écoule ensuite par le bec 55 dans un récipient prêt à le rece- voir.
Pour obtenir un jus très pur ou limpide, on peut recouvrir le tamis 14 en forme de panier avec une matière filtrante ou de papier filtre.
Les avantages du procéda et de l'appareil décrits ci-dessus sont en principe les suivants :
Le produit à traiter est râpé, uniformément réparti, centrifugé et éventuellement filtré en une seule opéra- tion . La râpe est construite de façon-à se nettoyer et à se vider automatiquement sans jamais s'obstruer.
En employant un filtre, non seulement on obtient un jus pur, mais encore on facilite le nettoyage en diminuant très notablement le travail de nettoyage du disque de la râpe et du tamis- La forme de construction du disque de la râpe et de la trémie de guidage des figures 5 et 6 a non seulement l'avantage d'uniformiser et d'améliorer le rendement, mais encore de répartir les résidus en petites particules ou couches uniformes sur la paroi du tamis ou sur le filtre, en empêchant ainsi les vibrations de l'appareil provoquées par son défaut d'équilibrage éventuel, et par suite en augmentant sa durée utile.
Outre les fruits, légumes, etc., on peut évidemment traiter ou fragmenter d'autres produits dont il convient de recueillir le jus.
La figure 7 représente un organe de fragmentation sous forme de presse-citrons ou oranges, qui permet de recueillir mécaniquement le jus de ces fruits et d'autres fruits analogues* Le disque de la râpe peut être remplacé par la tête de presse correspondante 58 et celle-ci
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détachée . La tête de presse 58 a par exemple la forme d'un presse-citrons normal à main* Etant donné que le disque de la râpe tourne à une vitesse de 3 à 4000 tours par minute, mais que la tête de presse 58 ne doit tourner qu'à 200 tours par minute environ, on y dispose une transmission de réduction appropriée 59,qui n'est indi- quée que schématiquement sur la figure 7.
L'appareil étant disposé sur un mélangeur suivant la figure 4, on peut disposer directement entre la commande à grande vitesse du mélangeur et la tête de presse une transmission de réduction appropriée, de façon à éviter d'avoir à réduire la vitesse de rotation à la valeur de celle du disque de la râpe et ensuite à celle de la tête de presse.
Lrosde l'enlèvement du disque de la râpe en vue de l'utilisation de la tête de presse 58, on remplace aussi le couvercle de l'enveloppe par un couvercle 60, figure 7, qui comporte une ouverture centrale en forme d'entonnoir dégageant la tête de presse, de telle sorte qu'on peut presser de la manière ordinaire sur la tête de presse le citron ou autre fruit découpé, tandis que le jus et les résidus s'écoulent le long de la paroi de la tête de presse et de l'entonnoir du couvercle 60 et sont projetés en bas par la force centrifuge contre le tamis en forme de panier 14.
Naturellement, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et représentées, qui n'ont été données qu'à titre d'exemple .