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"Machine à conditionner"
La présente invention concerne une machine à condi- tionner destinée à servir à la fabrication du chocolat et de masses analogues sensibles à la chaleur, dans laquelle la mas- se à travailler est transportée entre des pièces mobiles. En règle générale, la masse est transportée à travers la machine au moyen d'un transporteur hélicoïdal qui, simultanément, trans- porte la masse, la pétrit et la comprime en minces couches con- tre les parois de la chambre de conditionnement, le liquide de conditionnement s'écoulant sur la totalité ou une partie seule- ment de ces parois.
Suivant la capacité de l'installation dans laquelle la machine à conditionner doit être utilisée et suivant la tem- pérature à laquelle la masse est fournie à la machine àocondi- tionner, les divers tronçons de cette machine reçoivent des di- mensions différentes et le liquide de conditionnement pour cha-
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que tronçon est également adapté de telle façon que l'on obtien- ne la température de fusion désirée et que soit réalisée dans chaque tronçon une réduction appropriée de la température. En vue d'obtenir un conditionnement satisfaisant, la machine est conçue en règle généra,le avec une longueur d'environ trois mè- tres et une particule de chocolat met en moyenne dix minutes pour traverser la machine.
En conséquence, il faut environ une demi-heure pour mettre la machine en service et hors de servi- ce, étant donné qu'il ne doit pas reste de chocolat dans la machine quand elle est arrêtée, le dit chocolat ne pouvant pas alors être chauffé et amené à fondre dans un temps raisonnable.
L'objet de la présente invention consiste à. réaliser une machine à conditionner qui, en premier lieu, occupe un es- pace relativement restreint, qui, en second lieu, soit suscep- tible de rester arrêtée avec du chocolat à l'intérieur et qui, en troisième lieu, puisse être mise rapidement en service et hors de service. Une condition essentielle de cette réalisation est que le chocolat puisse traverser rapidement la machine, ce qui implique un contact très intime entre la masse et les sur- faces de conditionnement en plus de la possibilité d'un contrô- le assez libre de la vitesse de passage de la masse à travers la machine.
Ceci se trouve réalisé dans la machine à condition- ner conforme à la présente invention par le fait que les piè- ces mouvantes ou mobiles sont disposées de telle façon qu'elles peuvent communiquer dans une large mesure un mouvement à la mas- se, mais seulement dans le sens perpendiculaire à la direction principale de déplacement de la masse à travers la machine.
De cette façon, le fonctionnement de ces pièces est entièrement ou pour ainsi dire entièrement limité à la produc- tion d'un contact intime entre les surfaces de conditionnement et la masse avec ce résultat que toutes lesparticules de la masse doivent se trouver conditionnées de façon complète et précise. La vitesse de passage est contrôlée conjointement par
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différents moyens, une différence de pression appropriée étant prévue entre le côté de l'admission et le côté de débit de la machine.
Les pièces mouvantes ou mobiles qui se trouvent dans la chambre de la machine à conditionner, à travers lequel la masse est amenée à se déplacer, peuvent avoir toute forme ap- propriée. Dans les machines à conditionner du genre dans lequel la dite chambre est limitée par deux surfaces cylindriques, dont l'une ou les deux sont refroidies, les dites pièces mouvantes ou mobiles peuvent,, conformément à l'invention, être façonnées d' une manière particulièrement opportune dans la forme de rouleau: ou d'éléments de rouleaux placés dans la chambre et obtenus en supprimant des portions plus ou moins grandes des corps cylin- driques constituant les rouleaux, avec ce résultat qu'ils ap- paraissent sous la forme de barres, de plaques, de spirales, d' ailettes ou de corps analogues ayant un diamètre correspondant à la largeur de la chambre.
La masse est da ce fait attirée sans cesse vers le bas, à partir de la chambre approximativement triangulaire ou en forme de verre de montre, entra les rouleaux et les surfaces de conditionnement en direction de ces derniè- res par les rouleaux qui, pour ainsi dire, provoquent le frot- tement de la masse contre les surfaces de conditionnement, pour l'en arracher l'instant suivant et pour comprimer alors de nou- velles particules de la masse contre les surfaces. Par éléments de rouleaux, il faut entendre des corps constitués en suppri- mant des portions plus ou moins grandes des corps cylindriques formant les rouleaux avec ce résultat qu'ils apparaissent sous la forme de barres, de plaques, de spirales, d'ailettes ou de corps analogues.
Le terme rouleaux doit être pris dans son sens le plus large de manière à comprendre également des cylindres ou des baguettes et les rouleaux peuvent avoir toute surface ap- propriée, telle qu'une surface cylindrique à danier, une surface cylindrique rugueuse ou une surface cylindrique lisse. Le passa-
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ge de la masse dans le sens longitudinal de la machine et, de ce fait, le temps moyen pendant lequel une particule séjourne dans la machine peuvent être contrôlés continuellement dans les li- mites les plus larges que l'on puisse imaginer grâce au réglage de la différence de pression entre le côté de l'admission et le côté du débit.
Les rouleaux doivent être guidés à leurs extrémités dans des paliers de manière à rester répartis éga- lement sur toute l'étendue de la chambre, mais ils ne nécessi- tent pas de mode d'entraînement spécial étant donné qu'ils peu- vent être entraînés dans un mouvement de rotation par la fric- tion avec la ou les surfaces de conditionnement mouvantes et la masse. Cependant, pour assurer un traitement uniforme de cet- te dernière, les rouleaux peuvent être animés d'un mouvement uniforme autour de leurs propres axes en les rendant mécanique- ment mobiles à l'une de leurs extrémités ou à leurs deux ex- trémités conformément à l'invention.
Comme ce sont les dits rouleaux ou cylindres, ou élé- ments de rouleaux ou de cylindres, qui produisent le contact intime entre la masse et les surfaces de conditionnement, ces dernières peuvent, conformément à l'invention, être fixes tou- tes les deux; cependant, ceci nécessite un dispositif spécial pour l'entraînement des rouleaux, qui dans ce cas doivent être moteurs; un tel mode de construction présente divers avantages dans la conception de la machine, étant donné que, notamment, la nécessité de fournir un liquida de conditionnement aux piè- ces tournantes et la possibilité qui en résulte de fuites dans les joints d'arbres, lesquels doivent être étanches aux liqui- des, sont ainsi évitées.
Cependant, il est également possible de rendre mobile l'une des surfaces cylindriques de conditionne- ment et, dans ce cas, on obtient une possibilité particulière- ment simple de communiquer un mouvement aux rouleaux par le fait que, conformément à l'invention, des organes de transmission du mouvement sont disposés entre la surface cylindrique motrice et
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les rouleaux en vue d'agir sur ces derniers lorsque la surface cylindrique est amenée à se déplacer. Les dits organes de trans- mission du mouvement peuvent, dans leurs détails, être façonnés conformément à l'invention en munissant chaque rouleau de dents à l'une de ses extrémités au moyen desquelles il coopère avec une couronne dentée interne de même qu'avec une couronne den- tée externe, fixées aux surfaces cylindriques interne et exter- ne respectivement.
La différence de pression ci-dessus mentionnée, en- tre le côté de l'admission et le côté du débit de la machine, qui sert à transporter la masse de chocolat à travers l'appa- reil, peut naturellement être procurée et réglée selon diffé- rentes méthodes qui, en elles-mêmes, ne concernent pas la. dis- position de la machine à conditionner. Il n'existe cependant qu'une seule méthode qui soit associée avec la disposition da la machina,, étant donné que, conformément à l'invention, la chambre dans laquelle se trouvent les rouleaux, peut être cons- tituéa pour communiquer par son extrémité de l'admission direc- tement avec le côté du débit d'une pompe à engrenages, qui a sa plaque terminale en commun avec le tronçon de conditionnement.
Dans ce cas, la plaque terminale est perforée à l'opposé de la chambre approximativement triangulaire ou en forme de verre de montre compris entre les rouleaux et les surfaces de condi- tionnement.
Si l'on'préfère faire tourner la surface interne de conditionnement, procédé qui est d'ailleurs connu d'après cer- taines machines de conditionnement avec dispositif de pétrissa- ge et transporteur hélicoïdal, la dite surface peut, conformé- ment à l'invention, être constituée de façon à être reliée à force au volant d'entraînement, occupant une position centrale, de la pompe, de préférence dans une liaison rigide avec la dite pompe, ce qui procure un élément extrêmement simple et construit de façon étanche.
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Dans ce cas, l'arbre du volant d'entraînement peut, en outre, être muni de passages centraux pour l'admission et le débit du liquide de conditionnement à destination et en prove- nance des chambres situées sur le côté de la surface cylindrique interne de conditionnement, ce qui permet de réaliser une admis- sion et un débit extrêmement simples du liquide de conditionne- ment à destination et en provenance du dit espace creux.
Pour assurer une réduction régulière de la tempéra- ture dans le sens longitudinal de la machine, les chambres situées respectivement sur la face interne et sur la face ex- terne des surfaces cylindriques de conditionnement peuvent, conformément à l'invention, être constituées dans une forme hélicoïdale. Les chambres peuvent alors, conformément à l'in- vention, être constituées entre un tambour comportant une arê- te hélicoïdale et un cylindre à paroi mince, fait de préférence de tôles disposées autour du tambour.
Le liquide de condition- nement peut être amené à s'écouler à travers la chambre héli- coïdale à une vitesse très élevée et sans aucun risque d'arrêt dans la réduction régulière de la température le long de la ma- chine, ce qui permet d'assurer tout refroidissement voulu et, grace à la paroi mince de la chemisa, la chaleur peut abandon- ner rapidement la masse du chocolat.
La machine peut être arrêtée sans être vidée du cho- colat, mais seulement lors de l'arrêt de la machine, la chemi- se de refroidissement doit être couplée avec les chemises de chauffage des chambres à chocolat. De ce fait, le chocolat qui se trouve dans la machine reste liquide jusqu'à ce que la ma- chine soit remise en marche et soit couplée avec ses tuyaute- ries normales de liquide de conditionnement. Le chocolat repren- dra rapidement alors la consistance de fusion normale dans la tuyauterie de débit.
Comme en moyenne une particule de cho- colat reste un peu moins d'une minute dans cette machine, il
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s'écoulera tout au plus deux minutes, depuis la mise en marche jusqu'à ce que la masse de chocolat quitte la machine à une tanpérature de fusion parfaitement normale et avec une consis- tance également normale. Pendant ces deux minutes environ, le chocolat est plutôt trop chaud, mais ceci représente tout au plus un avantage, parce que cette température élevée compensera les pertes de chaleur qui se sont produites dans la tuyauterie de débit pendant l'arrêt de la machine.
La température da la masse de chocolat qui quitte la machine peut être enregistrée en insérant l'extrémité sensible d'un thermomètre dans la tuyauterie de débit ou directement dans la chambre de condi- tionnement de la machine à travers un trou découpé dans la sur- face de conditionnement en un point de cette surface situé im- médiatement avant la tuyauterie de débit. Si le thermomètre en question est constitué comme un thermomètre à contact, il peut, par l'intermédiaire d'un relais ou d'un dispositif analogue, être amené à commander une soupape contrôlée électriquement qui ouvre ou ferme la fourniture de liquide de conditionnement à la machine.
Une forme de réalisation de la machine à conditionner est représentée à titre d'exemple dans les dessins ci-joints, dans lesquels :
La Fig. 1 montre une coupe longitudinale à travers une machine à conditionner;
La Fig. II montre une coupe à travers la même machine suivant la ligne A-A de la Fig. 1.
La machine à conditionner consiste en une surface externe de conditionnement 1 et en une surface interne de con- ditionnement 2, qui sont conformées comme des cylindrea coa- xiaux.
Dans la chambre comprise entre les deux surfaces sus- visées, sont disposés plusieurs rouleaux 3, dont les diamètres correspondent à la largeur de la chambre. Sur chaque extrémité
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des rouleaux 3 sont découpées des dents 4, qui s'engagent dans une couronne dentée externe 5 ainsi que dans une couronne den- tée interne 6.
La surface de conditionnement .2 est disposée sur un tambour 7 monté sur un arbre 8, lequel porte la couronne den- tée 6 et l'arbre 8 comporte des joints étanches aux liquides dans des paliers 9 à chacune de ses extrémités.
Si l'on fait tourner l'arbre, la couronne dentée 6 provoque le déplacement des rouleaux 3 dans la chambre située entre les surfaces de conditionnement 1 et 2 en même temps que les rouleaux tournent autour de leurs propres axes. La surface de conditionnement 1 est fixée à la couronne dentée 5, qui est elle-même fixée aux pièces terminales fixes 10 et 20.
L'arbre 8 est muni d'un passage creux 11 à l'une de ses extrémités, à travers lequel un passage 12 communique avec une chambre 14 remplie de liquide, à l'intérieur de la surface de conditionnement.2. Cette chambre est constituée entre le tambour 7 muni de l'arête 13 et un cylindre de tôle mince placé au-dessus, lequel cylindre forme la surface de conditionnement 2. Les arêtes 13 constituent une ligne hélicoïdale continue avec ce résultat que le liquide de conditionnement amené par le passage ménagé dans l'arbre 8 doit nécessairement traverser la chambre 14 suivant un tracé hélicoïdal.
Puis le liquide de conditionnement s'écoule à travers un autre passage latéral vers un passage central 15 qui se trou- ve à l'autre extrémité de l'arbre 8. La surface de conditionne- ment 1 est établie de la même façon que la surface de condition- nement 2, mais il n'est pas absolument nécessaire pour obtenir un fonctionnement de la machine que les deux surfaces de condi- tionnement soient refroidies.
La masse de chocolat qui doit être conditionnée dans la machine est amenée à travers une tuyauterie 16 jusqu'à une pompe à engrenage, dans laquelle la masse de chocolat se trou-
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ve transportée entre les dents de deux pignons dentés, dont l'un, le pignon 17, est fixé à l'arbre 8, tandis que l'autre, le pi- gnon 18, est engagé avec le premier, tous les deux étant situés en arrière du plan du dessin. De ce fait, la masse de chocolat se trouve transportée par la pompe jusque dans une chambre à pression qui se trouve dans la pompe à engrenages au-dessous des pignons dentés, et de là la masse est comprimée à travers des trous dans la paroi terminale 10 opposée à la chambre ménagée entre les surfaces de conditionnement 1 et 2, la masse se trou- vant ainsi comprimée dans la chambre entre les rouleaux 3.
C'est ici qu'a lieu le conditionnement de la masse de chocolat, cette masse étant comprimée par les rouleaux 3 contre les surfaces de conditionnement 1 et 2, l'effet de friction amenant ainsi la masse de chocolat en couches minces sur les dites sur- faces et ces couches en étant arrachées inmédiatement après et laissant la place à de nouvelles couches appliquées par fric- tion sur les surfaces. De cette façon, se trouve réalisée une transmission directe de la chaleur des surfaces de conditionne- ment à chacune des particules individuelles de la masse du cho- colat, cette masse se trouvant ainsi rapidement refroidie à la température voulue.
Du fait de la pression produite dans la pompe à engrenages, la masse du chocolat est comprimée à tra- vers la chambre de conditionnement et cette masse est amenée à quitter la chambre par une tuyauterie 19 qui s'ouvre sur l'ex- trémité du débit dans la chambre.
Pour maintenir une réduction régulière de la tempéra- ture sur toute l'étendue des surfaces de conditionnement, il est essentiel que le liquide de conditionnement se déplace rapi- dement dans ces surfaces et on y parvient grâce à la forme hé- licoidale de l'espace réservé au liquide respectivement à l'in- térieur et à l'extérieur des surfaces de conditionnement.
En effet, si un chauffage particulièrement intense se produit dans certains tronçons de la surface de conditionnement, une
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nouvelle quantité de liquide refroidissant viendra bientôt s'é- couler à travers la chambre de forme hélicoïdale réservée au liquide en direction des dits tronçons avec ce résultat que la température en un point quelconque de la surface de conditionne- ment peut rester relativement constante indépendamment des fluc- tuations qui se produisent continuellement dans la transmission de la chaleur au point en question.
A l'extrémité de la pompe à engrenages on peut dispo- ser un mécanisme de transmission de la puissance, qui est ac- tionné soit par un mécanisme électrique, soit par une autre source d'énergie.
La machine à conditionner peut être établie de bien d'autres façons que celle indiquée sans sortir du domaine de l'invention. C'est ainsi que l'une et l'autre des surfaces de conditionnement 1 et 2 peuvent être fixes, tandis que les rou- leaux 3 tournent dans l'espace intermédiaire compris entre les deux surfaces. En outre, les rouleaux peuvent être remplacés par des grattoirs ou par d'autres corps se déplaçant dans l'es- pace intermédiaire compris entre les deux surfaces sans commu- niquer aucune composante appréciable de mouvement à la masse du cholocat dans le sens axial de la machine. Le mouvement de la masse du chocolat dans ce sens est réglé uniquement au moyen de la différence de pression entre le côté de l'admission et le côté du débit de la chambre de conditionnement.