TITRE : DISPOSITIF AMELIORE DE PRODUCTION DE VAPEUR ET D’AIR SOUS PRESSION ET PROCEDE DE COMMANDE D’UN TEL DISPOSITIF

Domaine technique

L’invention se rapporte au domaine technique général des dispositifs, systèmes ou machines permettant de chauffer une boisson et pour générer de la mousse à partir d'un produit par exemple le lait. On connaît des machines de préparation de boissons chaudes par exemple des machines à café cappuccinos, chocolats chauds ou autres comportant un tel dispositif. Ce dernier est communément appelé mousseur de lait.

Etat de la technique

On connaît les machines comportant un dispositif pour chauffer les boissons ou pour produire de la mousse. Ces machines présentent de plus en plus souvent une automatisation dans leur fonctionnement.

De telles machines présentent cependant un certain nombre d'inconvénients. En effet, lors de leur utilisation lors des périodes de pointe pendant lesquelles il faut servir un grand nombre de clients, ces machines sont utilisées par de multiples opérateurs dont chacun a une manière plus ou moins personnelle pour préparer les boissons chaudes. En outre, les produits utilisés par exemple le lait, ne sont pas toujours rigoureusement identiques, soit dans leur consistance, soit dans leur température de départ. Il est donc souvent difficile de garantir une constance dans la qualité du produit ou de la boisson chaude obtenue.

On connaît également des dispositifs ou machines permettant de produire de la mousse dans lesquels il convient de remplacer une buse pour modifier la quantité d'air fourni lors de la production de mousse. Le remplacement d'une buse pour s'adapter à la préparation d'une boisson bien particulière n'est donc pas aisé et difficilement envisageable lorsque la machine ou le dispositif est en service. Il en résulte donc un risque de fournir aux clients un produit ou une boisson chaude de qualité relativement inégale.

On connaît par exemple par l’intermédiaire du document WO 03/092458 Al, un dispositif de chauffage et de moussage pour le lait comprenant une chaudière à vapeur, une pompe à air, un mousseur de lait et une unité de commande. Ce document décrit un procédé utilisant un organe de calibration pour réguler le débit d’air sous pression. La vapeur est délivrée jusqu’à ce qu’un capteur de température détecte que la température souhaitée pour le lait est atteinte.

Le document W02016/207850A1 divulgue un système permettant de chauffer et d'émulsifier un liquide en l'occurrence une boisson par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation en vapeur d'eau et d'un circuit d'alimentation en air comprimé. Le document W02016/207850A1 divulgue deux vannes à trois voies permettant un drainage de condensation ainsi que l'utilisation d'un réservoir de stockage d'un mélange de vapeur d'eau et d'air comprimé. Une vanne à trois voies est disposée de part et d'autre dudit réservoir de stockage

Exposé de l’invention

L'objet de la présente invention vise par conséquent à pallier les inconvénients de l’art antérieur et à proposer un nouveau procédé de commande pour piloter un dispositif de production de vapeur d’eau et d'air sous pression, dont la mise en œuvre est particulièrement simple et efficace pour produire une émulsion de qualité.

Un autre objet de la présente invention vise à proposer un nouveau procédé de production de vapeur d’eau et d'air sous pression, pour faciliter la préparation de diverses finitions d’émulsion avec une grande régularité et une grande reproductibilité.

Un autre objet de la présente invention vise à proposer un nouveau procédé de production de vapeur d’eau et d'air sous pression, susceptible d'être mis en œuvre pour la préparation d'un très grand nombre de produits ou de boissons chaudes sans avoir à intervenir et à procéder à des modifications structurelles (par exemple remplacement de buses) ou à des réglages sur la machine dans laquelle est mise en œuvre ledit procédé.

Un autre objet de la présente invention vise à proposer un dispositif de production de vapeur d’eau et d'air sous pression, dont la construction est simple, fiable et ergonomique.

Un autre objet de la présente invention vise à fournir un programme d'ordinateur destiné à mettre en œuvre le procédé de commande conforme à l'invention.

Les objets assignés à l'invention sont atteints à l'aide d’un procédé de commande d’une machine ou dispositif pour produire et délivrer de la vapeur d’eau et de l’air sous pression pour chauffer et émulsifier un produit alimentaire, consistant à injecter de la vapeur d’eau et de l’air dans le produit comprenant les étapes : - délivrer la vapeur d’eau à débit constant selon une durée prédéfinie en fonction de la température finale souhaitée pour le produit en alimentant un mélangeur, via une vanne électromagnétique trois voies laquelle permet de délivrer ou non la vapeur d’eau et de mettre à l’air libre un conduit additionnel reliant ledit mélangeur à un mousseur à lait, et

- injecter dans le produit l’air sous pression de manière à donner au dit produit une consistance désirée, caractérisé en ce qu’il consiste :

- à faire fonctionner en continue une pompe à air à une vitesse nominale VN, VNI ou VN2 pour générer l’air sous pression,

- injecter la vapeur d’eau dans le produit,

- mesurer en continue la température du produit,

- démarrer l’injection de l’air sous pression dans le produit dès que la température T atteint 15°C,

- piloter l’injection de l’air sous pression dans le produit selon un ou plusieurs cycles C, chaque cycle C ayant une durée totale dt et comportant une durée d’activation d _a de l’injection et une durée complémentaire de désactivation da de l’injection, la durée d’activation d _a étant comprise entre 0% et 100% de la durée totale dt du cycle C, et

- interrompre l’injection de vapeur d’eau dans le produit dès que l’émulsion obtenue a atteint une température comprise entre 60°C et 70°C et de préférence égale à 65°C.

Selon un exemple de mise en œuvre, le procédé de commande consiste à interrompre l’injection d’air dans le produit simultanément à l’interruption de l’injection de vapeur d’eau dans le produit.

Selon un autre exemple de mise en œuvre, le procédé de commande consiste à interrompre l’injection d’air dans le produit après un nombre prédéterminé de cycles C.

Selon un exemple de mise en œuvre du procédé, la durée d’activation d _a dans un cycle C est sélectionnée parmi des valeurs comprenant 0%, 25%, 50%, 75% et 100% de la durée totale dt du cycle C.

Selon un exemple de mise en œuvre du procédé, on utilise une pompe à membrane en tant que pompe à air pour délivrer l’air sous pression, laquelle est reliée au mélangeur via une conduite de refoulement comportant respectivement dans le sens de l’écoulement de l’air, un limiteur de pression, un limiteur de débit et une vanne électromagnétique deux voies, pilotée en ouverture et en fermeture selon une modulation de largeur d’impulsion pour respectivement activer et désactiver l’injection de l’air sous pression dans le produit.

Selon un exemple de mise en œuvre du procédé, on choisit une vitesse de rotation nominale VN de la pompe à air sensiblement constante et inférieure ou égale à la vitesse de rotation maximale de la pompe à air, pendant la durée de fonctionnement de ladite pompe à air.

Selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé, on choisit pour la pompe à air une première vitesse de rotation nominale VNI pendant une durée initiale di de la durée de fonctionnement de ladite pompe à air et une seconde vitesse de rotation nominale VN2 pendant la partie restante de ladite durée de fonctionnement, la vitesse nominale VNI étant d’une part supérieure à la vitesse nominale VN2 et d’autre part inférieure ou égale à la vitesse de rotation maximale de ladite pompe à air.

Selon un exemple de mise en œuvre, la durée totale dt d’un cycle C est comprise entre 3s et 5s et préférence égale à 4s.

Selon un exemple de mise en œuvre, on sélectionne des fonctionnalités se rapportant à un mode de production dans lequel on produit de la vapeur et/ou de l’air sous pression ou se rapportant à un mode de maintenance dans lequel le dispositif est nettoyé.

Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un produit programme d’ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrées sur un support lisible par ordinateur pour mettre en œuvre les étapes du procédé tel que présenté ci-dessus, lorsque le programme fonctionne sur un ordinateur.

Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’un dispositif pour mettre en œuvre le procédé de commande tel que décrit ci-dessus, comprenant:

- une chaudière à vapeur comportant un cuve et des capteurs de température, de pression et de niveau pour produire de la vapeur sous pression, alimentant à débit constant un mélangeur constitué d’une portion de conduite en T, via une vanne électromagnétique trois voies, disposée dans un conduit d’alimentation en vapeur reliant la cuve de la chaudière au mélangeur et laquelle permet de délivrer ou non la vapeur d’eau et de mettre à l’air libre un conduit additionnel reliant ledit mélangeur à un mousseur à lait,

- une pompe à air alimentant le mélangeur via une conduite de refoulement avec de l’air sous pression,

- le mousseur à lait étant pourvu d’un capteur de température additionnel et alimenté par le mélangeur en vapeur et/ou en air sous pression,

- une unité de commande pilotant le fonctionnement de la chaudière à vapeur, de la pompe à air, de la vanne électromagnétique trois voies et recevant des informations issues des capteurs de température, des capteurs de niveau bas et haut, le cas échéant des capteurs de pression, et

- des organes d’actionnement reliés à l’unité de commande pour sélectionner les fonctionnalités désirées, caractérisé en ce que la pompe à air fonctionne en continue à une vitesse de rotation nominale VN, VNI OU VN2 et en ce que la conduite de refoulement comprend respectivement dans les sens de l’écoulement de l’air sous pression, un limiteur de pression, un limiteur de débit et une vanne électromagnétique deux voies pilotée en ouverture/fermeture par l’unité de commande, pour fournir de l’air sous pression selon des cycles C déterminés.

Selon un exemple de réalisation, l’unité de commande est reliée à une carte électronique pour piloter les paramètres physiques nécessaires à définir les différentes fonctionnalités dudit dispositif.

Selon un exemple de réalisation, l’unité de commande est reliée à une électronique principale intégrée au dispositif, ladite électronique principale comportant une carte mémoire dans laquelle sont stockés les paramètres de fonctionnement prédéterminés.

Selon un autre exemple de réalisation, le dispositif comprend un boîtier électronique indépendant, de préférence programmable, susceptible d’être connecté à / déconnecté de l’unité de commande par l’intermédiaire d’une liaison filaire ou non filaire, pour des opérations de paramétrage dudit dispositif, l’unité de commande comportant une carte mémoire dans laquelle sont stockés les paramètres de fonctionnement prédéterminés provenant du boîtier électronique indépendant.

La pompe à air est avantageusement une pompe à membrane.

Les objets assignés à l’invention sont également atteints à l’aide d’une machine pour la préparation de cafés ou de boissons chaudes intégrant un dispositif tel que présenté ci-dessus.

Un avantage remarquable de l’invention réside dans l’amélioration de la fiabilité du dispositif d’une part et dans la régularité dans le temps de la texture de l’émulsion d’autre part.

L’utilisateur peut avantageusement tenir compte de caractéristiques spécifiques du produit à émulsifier. Le dispositif peut ainsi s’adapter à différents types de laits, par exemple d’origine animale ou végétale et ne pas altérer la texture optimale de l’émulsion.

Un autre avantage remarquable est lié à l’utilisation d’une vanne électromagnétique deux voies et au pilotage électronique de ladite vanne électromagnétique deux voies notamment par l’intermédiaire de triacs. Il est ainsi possible d’injecter une quantité d’air donnée dans le produit à émulsifier, avec une meilleure précision et ce grâce au pilotage par modulation de largeur d’impulsion de la vanne électromagnétique deux voies.

Brève description des figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, dans lesquels :

- la figure 1, est une représentation schématique fonctionnelle d’un exemple de réalisation d’un dispositif de production de mélanges air-vapeur conforme à l’invention,

- la figure 2, illustre un détail agrandi de la figure 1,

- la figure 3 est une illustration schématique partielle d’un exemple de mise en œuvre du procédé conforme à l’invention, et

- la figure 4 est une illustration schématique partielle d’un autre exemple de mise en œuvre du procédé conforme à l’invention.

Mode(s) de réalisation de l’invention

Les éléments structurellement et fonctionnellement identiques et présents sur plusieurs figures distinctes, sont affectés d’une même référence numérique ou alphanumérique.

Le dispositif conforme à l’invention comprend une chaudière à vapeur 1 pour générer de la vapeur d'eau sous pression. La chaudière à vapeur 1 comprend une cuve 2 contenant de l'eau 3. Cette eau 3 est en partie transformée en vapeur d’eau 4 par l'intermédiaire d'une résistance électrique 5 immergée. La chaudière à vapeur 1 comporte également des capteurs de niveau bas 6, de niveau haut 7 et un capteur de température 8. Le capteur de niveau bas 6 constitue avantageusement une sonde de sécurité pour couper l’alimentation de la résistance électrique 5 lorsque le niveau d’eau dans la cuve 2 est trop bas.

Selon un exemple de réalisation, la cuve 2 peut également comporter un capteur mesurant la pression régnant dans ladite cuve 2.

Le dispositif comporte également des organes de commande, par exemple une première touche d’actionnement 9 et une seconde touche d'actionnement 10, pour la mise en œuvre des différentes fonctionnalités. Les touches d'actionnement 9 et 10, par exemple des boutons poussoirs ou tactiles, sont reliées, par exemple par l'intermédiaire d'une liaison électrique 11, à une unité de commande 12 du dispositif.

C'est cette unité de commande 12 qui permet de piloter l'activation et la désactivation des différentes fonctionnalités du dispositif en fonction de consignes. L’unité de commande 12 comprend par exemple différents composants électroniques ainsi qu’une carte mémoire dans laquelle sont stockés des paramètres de fonctionnement prédéterminés.

L'unité de commande 12 peut aussi, selon un autre exemple de réalisation, être reliée par l'intermédiaire d'une liaison électrique 11 filaire à une électronique principale 13, utilisée pour piloter le fonctionnement du dispositif ou d’une machine intégrant le dispositif conforme à l'invention.

Selon un autre exemple de réalisation, le dispositif comprend un boîtier électronique indépendant 13a, susceptible d’être connecté à l’unité de commande 12 par l’intermédiaire d’une autre liaison électrique l ia, par exemple filaire ou non filaire, pour des opérations de paramétrage dudit dispositif, ladite unité de commande 12. Cette dernière comporte alors une carte mémoire dans laquelle sont stockés les paramètres de fonctionnement prédéterminés.

Dans cet exemple de réalisation, l’électronique principale 13 n’est plus nécessaire, mais peut être utilisée pour contrôler le dispositif et plus particulièrement si les différents éléments constitutifs dudit dispositif fonctionnent dans leurs plages de fonctionnement normal respectives. A titre d’exemple, l’électronique principale 13 ne permet de faire fonctionner le dispositif que lorsque la température lue par le capteur de température 8 est supérieure ou égale à 110 °C.

Avantageusement, c’est l’utilisateur ou de préférence le fabriquant qui enregistre les paramètres de fonctionnement que l’on peut viser avec le dispositif, dans le boîtier électronique indépendant 13a.

Les paramètres de fonctionnement du dispositif sont des paramètres physiques comprenant avantageusement le débit d’air, de sorte que la quantité d’air dans le mélange vapeur - air soit optimale à une vitesse de rotation nominale donnée, VN, VNI OU VN2 d’une pompe à air 14.

Les paramètres de fonctionnement du dispositif comprennent également la température finale d’un produit 22 liquide, laquelle est comprise entre 10°C et 100°C. Cette température finale est représentative de la durée d'injection de vapeur d’eau dans le produit 22, par exemple à débit constant, par l’intermédiaire d’un mousseur 21.

A titre d’exemple, la température finale préférentielle est au maximum une température comprise entre 60°C et 70°C et de préférence égale à 65°C pour obtenir une émulsion satisfaisante sans dégrader les propriétés du produit 22, en l’occurrence du lait. Le dispositif est également adapté pour émulsifier tous types de laits, comprenant notamment des laits entiers, des laits partiellement écrémés, des laits végétaux et autres.

L'unité de commande 12 pilote également par l'intermédiaire d'une liaison électrique 11, le fonctionnement de la pompe à air 14. Cette dernière est avantageusement une pompe à membrane dont le pilotage électronique et plus précis et plus fiable dans le temps. En outre, une pompe à membrane ne présente pas, dans la le durée, d’usure par frottements comme cela serait le cas en utilisant une pompe péristaltique.

Le dispositif conforme à l'invention comporte également une buse d'admission d'air 15 permettant de limiter le débit d'air. L'air sous pression est ensuite amené par l'intermédiaire d'une conduite de refoulement 16 vers un mélangeur 17. Ce dernier est constitué avantageusement une portion de conduite en T.

La conduite de refoulement 16 comprend entre la pompe à air 14 et le mélangeur 17, respectivement dans le sens de l’écoulement de l’air, un limiteur de pression 18a, un limiteur de débit 18c et une vanne électromagnétique deux voies 18b.

La pompe à air 14 permet de produire de l'air sous pression lequel est nécessaire pour faire mousser le produit 22. Le débit d'air est déterminé notamment par la vitesse de rotation nominale VN de la pompe à air 14 et par le limiteur de débit 18c.

Différentes valeurs de débit d'air peuvent ainsi être enregistrées et commandées par l'intermédiaire d'un actionnement simple, multiple et/ou prolongé d’une ou des touches de commande 9 et 10.

Ainsi, à titre d’exemple, avec une vitesse de rotation nominale VN de la pompe à air 14, on peut obtenir un débit d’air d’environ 2,5 1/mn.

Le limiteur de pression 18a permet d’éviter que la vanne électromagnétique deux voies 18b ne soit soumise à pression trop élevée Une pression trop élevée risquerait d’affecter négativement la qualité de l’émulsion. Le limiteur de pression 18a permet avantageusement de maintenir la pression d’air générée, par exemple inférieure à 1,5 bar.

Le limiteur de débit 18c permet d’éviter une injection d’une trop grande quantité d’air dans le produit 22 et d’éviter l’apparition de bulles d’air trop grandes dans l’émulsion. On réduit ainsi le risque d’affecter négativement la texture de l’émulsion. Le limiteur de débit 18c est avantageusement une buse de restriction dont le diamètre est compris entre 0,2 mm et 0,7 mm.

La vanne électromagnétique deux voies 18b est pilotée en ouverture pour délivrer l’air au mélangeur 17 et ce selon des durées précises et selon le cas, répétitives. Avantageusement, la vanne électromagnétique deux voies 18b est pilotée, électroniquement via des triacs, pour obtenir des cycles C présentant chacun par exemple une durée de 4s.

Chaque cycle C comprend une durée d’activation d _a de l’injection de l’air, correspondant à l’ouverture de la vanne électromagnétique deux voies 18b et une durée complémentaire de désactivation da correspondant à la fermeture de la vanne électromagnétique deux voies 18b. On pourra se reporter par exemple aux figures 3 ou 4.

La vanne électromagnétique deux voies 18b permet également, lorsqu’elle est en position de fermeture, d’éviter la remontée de vapeur sous pression vers la pompe à air 14 lorsque le fonctionnement de cette dernière est interrompu.

Lorsque la pompe à air 14 fournit de l’air sous pression, la vapeur se dirige vers le mousseur 21, dans la mesure où la pression dans le produit 22, en l’ occurrence un liquide, est touj ours inférieure à la pression régnant dans la conduite de refoulement 16.

Selon un exemple de réalisation, le dispositif comporte également une vanne électromagnétique trois voies 19 disposée dans un conduit d'alimentation en vapeur la reliant la cuve 2 au mélangeur 17. Cette vanne électromagnétique trois voies 19 permet ainsi d'ouvrir ou de fermer le passage de la vapeur. La vanne électromagnétique trois voies 19 est avantageusement reliée par l'intermédiaire d'une liaison électrique 11 à l'unité de commande 12.

Le mélangeur 17 est relié par l'intermédiaire d'un conduit additionnel 20 à un mousseur 21. Ce dernier est par exemple plongé dans le produit 22, contenu dans un récipient 23. À titre d'exemple, le conduit additionnel 20 achemine vers le mousseur 21, la vapeur d’eau seule ou un mélange de vapeur et d'air sous pression.

La pompe à air 14 doit fournir de l’air sous pression dans la conduite de refoulement 16 et donc au niveau du mélangeur 17, à une pression au moins égale ou supérieure à la pression de vapeur d’eau provenant de la cuve 2.

Selon un mode de réalisation, le dispositif comporte également un capteur de température additionnel 24 disposé par exemple sur le mousseur 21 et relié électriquement par l'intermédiaire d'une liaison électrique 11 à l'unité de commande 12. Ce capteur de température additionnel 24 permet de mesurer la température du produit 22 et de stopper par l’intermédiaire de l'unité de commande 12, l’acheminement de la vapeur en fermant la vanne électromagnétique trois voies 19 et le cas échéant en interrompant la production vapeur, lorsque la température finale souhaitée pour ledit produit est atteinte. Le mousseur 21 comporte avantageusement à son extrémité libre une buse d'expulsion 25 de l'air sous pression, de la vapeur d’eau ou d'un mélange vapeur d’eau - air sous pression. Les dimensions et les formes de cette buse d’expulsion 25 sont adaptées à la production de mousse et sont connues. Elles ne sont donc pas décrites davantage.

Le mousseur 21 intègre avantageusement le capteur de température additionnel 24. Cela permet d’éviter d’avoir recours à un ensemble comportant une sonde de température déportée du mousseur 21 et immergée simultanément dans le produit 22. La construction de l’ensemble est ainsi simplifiée et beaucoup plus facile à manipuler et à nettoyer.

Selon un exemple de fonctionnement du dispositif, illustré par exemple à la figure 3, l’utilisateur actionne d’abord la première touche de commande 9. La pompe à air 14 se met en marche avec une vitesse de rotation nominale VN adaptée à la génération d’un débit d’air donné. La vitesse nominale VN est atteinte progressivement. Au départ, la vanne électromagnétique deux voies 18b est ouverte durant une phase de purge jusqu’à l’instant t _p . Cette phase de purge dure par exemple 500 ms.

Le fonctionnement de la pompe à air 14 est piloté par l’unité de commande 12. L’air aspiré à travers la buse d’admission d’air 15 est refoulé via le limiteur de pression 18a, le limiteur de débit 18c et la vanne électromagnétique deux voies 18b ouverte, vers le mélangeur 17.

Simultanément, avec un actionnement de la seconde touche de commande 10, l’unité de commande 12 pilote l’ouverture et la fermeture de la vanne électromagnétique trois voies 19. L’ouverture de la vanne électromagnétique trois voies 19 permet d’acheminer de la vapeur sous pression vers le mélangeur 17. Ce dernier permet de mélanger la vapeur provenant de la chaudière 1 et l’air provenant de la pompe à air 14. Le mélange vapeur - air ainsi produit est ensuite acheminé vers le mousseur 21 partiellement immergé dans le produit 22, par exemple du lait.

Au préalable, seule la vapeur d’eau est injectée dans le produit 22. Dès que la température du produit 22 aura atteint ou dépassé une température minimale, par exemple 15°C, à l’instant ti, la vanne électromagnétique deux voies 18b va être pilotée pour se mettre dans sa position d’ouverture et permettre l’alimentation du mélangeur 17 en air.

Le capteur de température additionnel 24, relié à l’unité de commande 12, permet de renseigner cette dernière sur la température du produit 22. Lorsque la température finale prédéfinie et souhaitée du produit 22 est atteinte, la vanne électromagnétique trois voies 19 est actionnée et interrompt l’injection de vapeur seule ou du mélange air-vapeur.

A titre d’exemple, la vanne électromagnétique deux voies 18b est pilotée en fermeture concomitamment à l’interruption de l’injection de vapeur ou ultérieurement lorsqu’une durée prédéfinie d’injection d’air est atteinte.

En outre, la troisième voie de la vanne électromagnétique trois voies 19 permet de mettre à l’air libre le conduit additionnel 20, lequel est en liaison fluidique avec le mousseur 21, pour éviter une aspiration du produit 22 dans ledit conduit additionnel 20. Une telle aspiration peut résulter d’une chute de pression ou vide provoquée par la condensation de vapeur d’eau dans le conduit additionnel 20.

Le procédé de commande conforme à l’invention est décrit ci-après par exemple avec un exemple de mise en œuvre illustré à la figure 3.

Ainsi, pour produire une émulsion dans le produit 22, on démarre à l’instant to le fonctionnement en continue la pompe à air 14, laquelle atteint progressivement sa vitesse nominale VN pour générer de l’air sous pression.

On démarre simultanément à l’instant to, l’injection de vapeur d’eau dans le produit 22 pour chauffer le produit 22 et on mesure en continue la température dudit produit 22. Ce dernier est en général conservé, avant son utilisation, à une température d’environ 5°C lorsqu’il s’agit de lait.

Lorsque la température du produit 22 atteint 15°C, à l’instant ti, on démarre l’injection de l’air sous pression dans le produit 22.

Avantageusement, on pilote l’injection de l’air sous pression dans le produit 22, pendant un ou plusieurs cycles C. Chaque cycle C comporte avantageusement une durée d’activation d _a de l’injection d’air et une durée complémentaire de désactivation da de l’injection d’air, la durée d’activation étant comprise entre 0% et 100% de la durée totale dt du cycle C. L’activation et la désactivation de l’injection d’air correspondent respectivement à l’ouverture et à la fermeture de la vanne électromagnétique deux voies 18b.

Une durée d’activation d _a de 0%, correspond à une situation où aucun air n’est amené au mélangeur 17, car la vanne électromagnétique deux voies 18b est fermée et par conséquent aucune émulsion n'est générée.

Par ailleurs, une durée d’activation d _a de 100%, correspond à une situation où la quantité d’air injectée dans le produit 22 est maximale.

L’injection de vapeur d’eau et d’air sous pression dans le produit 22 est interrompue, de préférence automatiquement, dès que l’émulsion obtenue atteint par exemple 65°C à l’instant t3. Alternativement, il peut être prévu que l’injection d’air dans le produit 22 se poursuit pendant une durée déterminée et prédéfinie après l’interruption de l’injection de vapeur d’eau dans ledit produit 22. Ceci est le cas si l’injection d’air doit comprendre un nombre minimum de cycles, correspondant par exemple à une durée de 20s, pour s’interrompre à un instant situé au-delà de l’instant t3.

Selon un exemple de mise en œuvre du procédé, la durée d’activation d _a au cours d’un cycle C est sélectionnée parmi des valeurs comprenant 0%, 25%, 50%, 75% et 100% de la durée totale dt d’un cycle. Il est ainsi possible d’adapter le dispositif à différents types de produits 22 pour obtenir une texture optimale de l’émulsion dans toutes les situations.

Selon un autre exemple de mise en œuvre du procédé, illustré à la figure 4, on choisit pour la pompe à air 14 une première vitesse nominale VNI jusqu’à l’instant t2, c’est-à-dire pendant une durée initiale di (di=t2-to) de la durée de fonctionnement de la pompe à air 14 et une seconde vitesse nominale VN2 pendant la partie restante de ladite durée de fonctionnement. La durée initiale di permet d’améliorer et de rendre plus fiable l’amorçage de la pompe à air 14.

La vitesse nominale VNI est d’une part supérieure à la vitesse de rotation nominale VN2 et d’autre part inférieure ou égale à la vitesse de rotation maximale de ladite pompe à air 14. A titre d’exemple, la vitesse de rotation nominale VNI de la pompe à air 14 correspond à 60% de sa vitesse de rotation maximale et la vitesse de rotation nominale VN2 correspond à 50% de sa vitesse de rotation maximale pendant la durée restante de l’activation de la pompe à air 14.

Selon un exemple de mise en œuvre, la durée totale d’un cycle C de la pompe à air 14 est comprise entre 3s et 5s et préférence égale à 4s.

Ainsi, selon un exemple de fonctionnement du dispositif, lorsque la chaudière à vapeur 1 est à une température de 122°C, avec une pression interne comprise entre 0,9 bar et 1,2 bar, de préférence égale à 1,1 bar, avec un débit d’air en sortie de pompe à air 14 compris entre 2,2 1/min et 2,5 1/min, avec un limiteur de débit 18c présentant un diamètre de 0,2 mm, et une durée d’activation d _a de 1s, la durée pour obtenir une émulsion à 65°C en partant de 250 ml de lait à 5°C, est d’environ 50s.

L’invention concerne également un produit programme d’ordinateur pouvant être chargé dans une unité de mémoire associée à un microprocesseur de l’unité de commande 12 ou de l’électronique principale 13, pour piloter la mise en œuvre des étapes du procédé tel que présenté ci-dessus, lorsque les instructions dudit produit programme d’ordinateur sont exécutées sur ladite unité de commande 12.

Selon un exemple de mise en œuvre conforme à l’invention, le procédé consiste également à sélectionner des fonctionnalités se rapportant à un mode de maintenance dans lequel on nettoie la machine ou le dispositif. Dans ce mode de maintenance, la vanne électromagnétique trois voies 19 est pilotée pour délivrer la vapeur d’eau sous forme d’impulsions successives. La vanne électromagnétique trois voies 19 est par exemple ouverte durant 2s, puis fermée durant 5s. Ce cycle est alors répété par exemple pendant 3mn. Certaines impulsions d’ouverture et de fermeture peuvent avantageusement présenter une durée plus longue, par exemple respectivement de 10s et de 30s, pour optimiser l’opération de nettoyage et/ou de débouchage.

Les différentes fonctionnalités en mode production du dispositif conforme à l’invention sont commandées par exemple par l’actionnement spécifique respectivement long et/ou court, répétitif ou non, de chacune des touches de commande 9 et 10.

A titre d’exemple, pour initier le mode maintenance, il convient de couper l’alimentation électrique de la machine intégrant le dispositif conforme à l’invention, puis de rétablir ladite alimentation électrique en appuyant simultanément sur l’une des deux touches de commande 9 ou 10 et ce pendant une durée prédéterminée, par exemple de 3s. Le mode maintenance démarre alors automatiquement. Lorsque le mode de maintenance est terminé, le mode production est à nouveau initié automatiquement et le dispositif conforme à l’invention est en attente d’actionnements des touches de commande 9 et 10.

Il est évident que la présente description ne se limite pas aux exemples explicitement décrits, mais comprend également d’autres modes de réalisation et/ou mise en œuvre. Ainsi, une caractéristique technique décrite ou une étape de mise en œuvre décrite, peut être remplacée respectivement par une caractéristique technique équivalente ou une étape équivalente, sans sortir du cadre et de la portée de l’invention définis par les revendications.