Brevet FR2001488A1 — publié le 19690926

-1- 7001488 La présente invention .concerne la production d'enveloppes pour saucisses et, plus particulièrement, un procédé et un appareil perfectionnés pour le traitement d'une longueur continue d'un tube poreux extrudé qui est employé comme enveloppe 5 pour saucisses. les enveloppes naturelles, comestibles, obtenues à partir d'intestins d'animaux, ont de nombreux inconvénients qui sont évidents dans les opérations de traitement qui sont aujourd'hui rendues automatiques dans une large mesure. Leurs principaux in-10 convénients résident en ce qu'elles sont de dimensions variables, en ce qu'elles ne sont pas comestibles au même degré et en ce qu'elles sont quelque peu difficiles à nettoyer et à préparer par des moyens mécaniques pour la consommation humaine. Pour vaincre ces difficultés, on a récemment mis au point 15 une enveloppe artificielle, comestible, qui est produite à partir de sources de protéine telle que le collagène. On peut obtenir une enveloppe à paroi très mince en extrudant une masse de collagène sous la forme d'un tube continu, en aplatissant le tube extrudé et en traitant ce tube en le faisant passer à travers un 20 bain. Le tube- en collagène traité est ensuite gonflé, séché et apprêté et ensuite plissé, coupé en longueurs prédéterminées, et comprimé sous forme de bâtons. Ces bâtons sont ensuite placés par 1 ' emballeur-- de viande sur une corne de bourrage et remplis avec.1'émulsion de saucisse. Les enveloppes en collagène sont 25 tendres, elles peuvent être cuites facilement et elles peuvent être consommées avec 1*émulsion de saucisse. Toutefois, le traitement de l'enveloppe en collagène est une opération délicate qui présente plusieurs problèmes parce que le tube en collagène récemment traité est très fragile, peu 30 résistant et poreux. Du fait que le tube est poreux, on ne peut pas employer pour le gonfler le procédé bien connu de "tube soufflé ou procédé à bulles" et il faut assurer une fourniture continue de gaz de gonflage. Pour la même raison, les opérations d'apprêt âge, de séchage et de façonnage sont exé'cutées habituel-35 lement sous là forme d'opérations eotiMraes® et le gaz de gonflage, c'est-à-dire l'air, est fournie le plus aisément au tube à partir du mandrin creux de façonnage qui est utilisé dans ce procédé. BAD ORIGINAL 69 02878 -2- 2001488 En outre, du fait que le tube humide est fragile, il faut que la pression de l'air de gonflage soit maintenue très basse. Le gonflage d'un tube a partir d'un mandrin creux est bien connu dans la technique du plissage du tube de cellulose 5 que l'on gonfle afin de communiquer à la paroi du tube la rigidité et la raideur qui sont nécessaires pour qu'on puisse faire avancer le tube sur le mandrin et permettre aux éléments de plissage de saisir le tube qui avance et d'y former des plissements.- La pression de l'air de gonflage sur la paroi du tube 10 est un facteur important qui agit sur le caractère et sur l'uniformité des plissements et sur la compression du tube plissé en un bâton compact d'enveloppe. La forme des plissements est importante parce que le facteur de compression^et la cohésion ainsi que l'intégrité du bâton d'enveloppe dépendent d'elle dans une 15 large mesure. Un bâton plissé étroitement comprimé est nécessaire pour qu'il puisse être manipulé et transporté d'une manière satisfaisante. Un tube en collagène humide extrudé est gonflé habituellement au moyen d'un gaz à faible pression d'environ 2,5 millibars. 20 Bien que cette pression soit satisfaisante pour les opérations d'apprêt et de séchage, elle n'est pas suffisante pour l'opération de plissage. Quand un tube en collagène est plissé à une telle pression faible, le bâton résultant est mou, non uniforme et non cohérent et constitue, par conséquent, un produit qui n'est 25 pas du tout satisfaisant. L'un des buts de la présente invention est de fournir un procédé nouveau et un appareil nouveau pour le traitement d'une longueur continue de tube, procédé et ajgisaŒiP/iui permettent de sécher un tube à la faible pression d'un gaz de gonflage et de 30 plisser le tube séché sous une pression plus élevée d'un gaz de gonflage. En conséquence, la présente invention fournit un procédé pour le traitement d'une longueur continue d'un tube, ce procédé consistant à faire passer le tube, à l'état humide et gonflé, à 35 travers une zone de séchage, à faire avancer le tube séché et gonflé dans une zone de plissage en faisant passer le tube séché et gonflé à travers un passage d'étranglement pour ce tube, à BAD ORIGINAL 69 02878 -3- 2001488 introduire dans le tube, dans la zone de plissage, un gaz de gonflage à une pression prédéterminée et à permettre qu'une petite quantité déterminée du gaz de gonflage s'écoule du tube dans la zone de plissage à travers le tube étranglé dans le 5 passage dans le tube se trouvant dans la zone de séchage, de sorte qu'une différence de pression prédéterminée de gaz est établie dans le tube gonflé et à plisser le tube gonflé. . la présente invention fournit aussi un appareil pour le traitement d'une longueur continue de tube, cet appareil compre-10 nant un sécheur pour sécher une longueur continue de tube humide ; des moyens d'avancement présentant un passage d'étranglement pour faire avancer le tube séché vers un mandrin creux de plissage s'étendant axialement à l'intérieur du tube ; des moyens pour plisser le tube sur le mandrin ; et des moyens pour admettre 15 un gaz sous pression à l'intérieur du mandrin creux, l'extrémité du mandrin assurant l'alimentation du tube étant placée entre le moyen d'avancement et le moyen de plissage et ayant une ouverture pour la sortie du gaz, de sorte qu'il est permis à une petite quantité réglable de gaz de gonflage se trouvant dans le tube 20 de s'écouler du tube dans la zone de plissage pour entrer dans le tube se trouvant dans la zone de séchage pour fournir dans le tube une différence prédéterminée entre les pressions respectives du gaz. le bâton d'enveloppe plissé produit par le procédé et par 25 l'appareil suivant l'invention est plissé d'une manière uniforme, rigide, cohérente et il conserve ces caractéristiques tout à fait souhaitables d'un bout à l'autre des différentes manipulations auxquelles il est soumis dans les opérations qui suivent d'emballage, de transport et de bourrage. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res- sortiront de la descriptioijÉjui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, plusieurs formes de réalisation conformes à l'invention* 35 Sur ces" dessins : la figure 1 est une vue en élévation latérale schématique d'une machine de plissage comportant des moyens d'avancement à 69 02878 -4- 2001488 étranglement se présentant sous la forme de rouleaux, conformément à une réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue en élévation latérale schématique, à plus grande échelle, des rouleaux d'avancement et d'une partie 5 fragmentaire du mandrin représenté sur la figure 1 ; la figure 3 est une coupe transversale verticale faite suivant la ligne 3-3 de la figure 2 ; la figure 4 est une coupe transversale verticale, analogue à la figure 3, mais montrant une autre réalisation des rouleaux 10 d'avancement représentés sur la figure 2 ; la figure 5 est une coupe verticale transversale, analogue à la figure 3, mais montrant une autre réalisation des rouleaux d'avancement représentés sur la figure 2 ; la figure 6 est une vue en élévation latérale schématique, 15 à plus grande échelle, d'une autre réalisation du moyen d'avancement suivant l'invention, qui se présente sous la forme de \ courroies ; la figure 7 est une cou£e transversale verticale des courroies d'avancement, faite suivant la ligne 7-7 de la figure 6. 20 La figure 1 représente un appareil pour le traitement d'un tube en collagène, cet appareil étant désigné dans son ensemble -par le repère 10. L'appareil. 10 comprend un ensemble séchtëur 12 dans lequel un tube 14 qui avance, en collagène humide extrudé est séché d'une manière continue à l'état gonflé, à une pression 25 de gonflage faible, choisie à l'avance. Une tête de plissage S, telle que celle qui est décrite dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique n° 2.983.949 et n° 3.115.669, par exemple, pour plisser une enveloppe gonflée, est disposée dans le trajet du tube 14 séché, gonflé, qui avance d'une manière continue. Le tube 30 séché -14 est amené sur un mandrin creux 16 de plissage par des moyens d'avancement à étranglement, désignés dans leur ensemble par le repère 18, d'une manière telle que le mandrin soit disposé axialement et centralement à l'intérieur du tube. Le mandrin 16' est maintenu dans une position fixe centralement par rapport au 35 moyen de plissage S par des pinces amovibles C et E qui sont actionnées alternativement. Un gaz de gonflage, qui est de préférence de l'air, pour le tube 14 est amené à travers l'alésage 69 02878 -5- 2001488 20 du mandrin (figure 2), à l'extrémité 22 du mandrin, ce gaz provenant d'une source d'alimentation en air (non représentée) dont la pression est réglée. L'extrémité 22 du mandrin est placée entre le dispositif d'avancement 18 et la tête de plis-5 sage S. Des tuyaux flexibles 24 venant de la source d'alimentation en air sont reliés d'une manière appropriée aux pinces C et K du mandrin et, par conséquent, aux orifices correspondants qui aboutissent à l'alésage 20 du mandrin. Par l'intermédiaire de l'extrémité 22 du mandrin, de l'air de gonflage est fourni 10 d'une manière continue au tube et il s'écoule depuis l'entrée du tube dans la zone de plissage jusque dans la zone de séchage. Da^Ls une réalisation de l'invention, représentée sur les figures 2 et 3, le moyen d'avancement est constitué par une paire de rouleaux élastiques coopérant entre eux qui comprennent un rouleau 15 d'entraînement 26 et un rouleau fou 28 qui est poussé contre le rouleau d'entraînement 26, avec lequel il détermine un étranglement 30 par des moyens pneumatiques 32 et par une liaison classique. Les rouleaux d'avancement 26 et 28 sont munis respectivement sur leur surface périphérique élastique de rainures annulaires 20 correspondantes 34 et 36 qui forment à l'étranglement 30 sous pression un passage'd'étranglement 38 pour le tube gonflé 14-Le tube étranglé à l'étranglement 30 est par conséquent forcé de déterminer un passage étroit pour l'air de gonflage qu'il contient et qui s'écoule à travers l'extrémité 22 du mandrin pour 25 entrer dans le tube 14 se trouvant dans la zone de plissage et de là dans le tube 14 se trouvant dans la zone de séchage. La quantité d'air et, par conséquent, la pression de gonflage dans cette dernière zone peut être réglée facilement. Cette pression dépend des dimensiois/du passage 38 que l'on peut faire varier à 30 volonté par l'action du moyen pneumatique de pression 32 sur la surface élastique des rouleaux 26 et 28. Le passage 38 fournit par conséquent une entrée de dimensions variables pour créer et maintenir à l'intérieur du tube gonflé une différence de pression prédéterminée. 35 Dans le"traitement du tube en collagène, la pression de gonflage pour le tube dans la zone de séchage ne dépasse pas habituellement environ 2,5 millibars, tandis que la pression de 69 02878 -6- 2001488 gonflage pour le tube dans la zone de plissage jîeut avoir une valeur atteignant jusqu'à environ 337 millibars. la différence de pression peut être comprise à l'intérieur de l'intervalle défini par des rapports correspondant à environ 5 135:1 et environ 20:1, un intervalle préféré étant déterminé par des rapports correspondant à environ 80:1 et environ 40:1. Toutefois, la pression de gonflage dépend de la vitesse du tube qui avance d'une manière continue. Par exemple, pour une vitesse du tube de 4,5 mètres par minute, si la pression de gonflage du tu-10 be dans la zone de séchage est par exemple d'environ 2,5 millibars, la pression dans la zone de plissage peut être de 200 millibars, ce qui représente une différence de pression correspondant à un rapport de 80:1. Si la vitesse de l'enveloppe est doublée jusqu'à 9 mètres par minute, la pression de gonflage sera 15 de préférence de 5 millibars environ dans la zone de séchage, tandis qu'elle peut demeurer à 200 millibars dans la zone de plissage ; par conséquent, la différence de pression correspond à un rapport de 40:1. la figure 4 illustre une autre réalisation des rouleaux 20 d'avancement élastiques des figures 2 et 3, dans laquelle le rouleau d'entraînement- 26' et le rouleau fou 28' sont munis tous deux sur leur surface périphérique élastique de plusieurs rainures annulaires 34' et 36' qui s'associent à l'étranglement sous pression 30' pour former un nombre correspondant de passages 38' 25 pour le tube gonflé 14. Gomme dans la réalisation précédente, une petite quantité prédéterminée "d'air de gonflage s'écoule à travers les passages 38' pour pénétrer dans la zone de séchage. la figure 5 illustre une autre réalisation du moyen d'avancement étranglé suivant l'invention, qui comprend un rouleau d'en-30 traînement 40 non élastique qui présente sur sa surface périphérique plusieurs rainures annulaires 42. le rouleau d'entraînement 40 coopère avec le rouleau d'avance 44, muni d'un manchon cylindrique élastique 46 qui est gonflé avec un fluide, de préférence de l'air. De l'air sous une pression réglée est amené à travers 35 l'arbre creux 48 du cylindre d'avancement 44 aux orifices 50 du rouleau et, de ces derniers, dans une chambre 52 du manchon 46. Sous la pression de l'air se trouvant dans la chambre 52; le 69 02878 -7- 2001488 manchon 46 forme avec le rouleau 40 un étranglement sous pression 54 pour le tube gonflé 14. Une partie de la paroi du tube en contact avec le rouleau 40 est refoulée dans les rainures 42 et, par conséquent, le tube étranglé limite plusieurs 5 passages étroits 56 pour l'air de gonflage qui s'écoule de la zone de plissage vers la zone de séchage, la-profondeur de pénétration de la paroi du tube dans les rainures 42 est déterminée par la valeur de la pression dans la chambre 52. A l'aide d'un moyen de détection (non représenté) et d'une commande de modula-10 tion de la pression" de l'air dans la chambre 52, on peut régler étroitement les dimensions des passages 56-pour l'établissement de toute différence de pression désirée entre la zone de plissage et la zone de séchage. Selon une variante, le rouleau d'entraînement 40 pourrait être muni d'une rainure annulaire unique 15 sur sa surface périphérique. Il est plus facile de commander la pression de gonflage dans un tube de grandes dimensions que dans un tube de petites dimensions. Bien que les réalisations ci-dessus aient été trouvées satisfaisantes, dans le traitement de tubes de différentes 20 dimensions, on donne la préférence aux réalisations représentées sur les figures 4 et 5 parce qu'il est plus facile d'obtenir une commande plus précise de l'écoulement de l'air de gonflage quand les rouleaux d'avancement sont munis de plusieurs petites rainures au lieu d'une grande rainure unique, les passages étroits, 25 espacés, limités par le tube ainsi étranglé forment des moyens plus précis pour régler la différence de pression, sans que cela nécessité une haute pression d'étranglement sur la paroi du tube. En outre, étant donné que le manchon flexible 46 de la figure 5 se conforme à la forme de l'enveloppe, il rend encore plus facile 30 la commande de la pression et, par conséquent, rend cette réalisation mieux appropriée pour le traitement d'un tube de dimensions plus petites. Un autre awntage des rainures est d'augmenter la précision des rouleaux d'avancement dans leur conduite du tube sur le mandrin. 35 On a représenté sur les figures 6 et 7 une autre réalisa tion encore, dans laquelle les moyens d'avancement suivant l'invention comprennent une paire de courroies d'avancement 69 02878 -8- 2001488 élastiques 58 et 60, coopérant entre elles, qui sont supportées sur des poulies ou roues 61, 62, 63 et 64. La surface extérieure de chaque courroie est munie d'une ou de plusieurs rainures longitudinales 66 et 68 qui sont poussées en contact 5 de compression avec le tube passant entre elles par deux forces opposées transmises par esemple par deux paires de galets fous 70 et 72 qui sont disposés respectivement en contact de pression avec la surface intérieure des courroies 58 et 60 entre chaque jeu de roues 61, 62, 63 et 64. Les courroies d'avancement 58 10 et 60 aplatissent le tube gonflé 14 et le font avancer depuis le sécheur 12 jusqu'à la tête de plissage S. Suivant la description ci-dessus, de l'air de gonflage est fourni au tube 14 à travers l'alésage 20 et l'extrémité 22 du mandrin 16 pour fournir une pression de gonflage ayant de préférence une valeur d'environ 15 175 à 200 millibars dans le tube dans la zone de plissage. Les rainures ménagées sur les surfaces respectives de courroies 58 et 60 forment un passage d'étranglement allongé pour le tube et obligent ce tube à déterminer un passage allongé 74 pour l'air qu'il contient et qui s'écoule de la zone de plissage dans la 20 zone de séchage suivant la description donnée plus haut. La dimension du passage 74 et, par conséquent, la quantité d'air s'écoulant à travers lui est réglée par le moyen de détection (non représenté) de la pression du tube, disposé dans la zone de séchage et coopérant avec les rouleaux fous 70 et 72. La pres-25 sion de gonflage du tube dans le sécheur 12 est, par conséquent, maintenue de préférence à une valeur d'environ 2,5 ou 5 millibars, suivant la vitesse du tube qui avance, ainsi qu'on l'a^expliqué ci-dessus. On donne la préférence aux courroies d'avancement de cette dernière réalisation dans le traitement de tubes 30 de petites dimensions. ... La matière élastique à employer dans la construction des rouleaux d'avancement et des courroies d'avancement suivant la présente invention ne pose pas de problème critique. Cette matière peut être par exemple du caoutchouc, soit naturel, soit 35 synthétique, ou bien un tissu imprégné de caoutchouc. Ainsi, le procédé et l'appareil suivant la présente invention fournissent un moyen efficace très simple permettant d'obte 69 02878 -9- 2001488 nir à partir d'un tube en collagène gonflé des bâtons en collagène comprimés, plissés, ayant un diamètre sensiblement uniforme, plissés de manière régulière, ayant une cohésion excellente et convenant admirablement pour les opérations de trans-5 port, de bourrage, de ligaturage et de cuisson dans la préparation de saucisses. Bien que l'invention ait été décrite en détail pour ce qui concerne le traitement d'une longueur continue de tube en collagène, il est bien évident qu'elle n'est pas limitée à cette ap-10 plication. Par exemple, elle peut être utilisée pour le traitement d'autres genres de tubes, poreux et peu résistants à l'état humide, tels que des tubes fabriqués à partir d'alginates ou d'acétate de polyvinyle ou de dérivés de la cellulose, tels que l'acétate de cellulose, qui ont des parois minces, peu résistan-15 tes, avec des zones formant des pores. En outre, les rainures dans les rouleaux et les courroies d'avancement peuvent être remplacées par des parties faisant saillie à partir de la surface des rouleaux et des courroies, par exemple. Il est donc entendu que la présente invention n'a été dé-20 crite ci-dessus qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif,\ et que l'on pourra y apporter toutes variantes sans sortir de son cadre. 69 02878 -10- 2001488 - REVEHDICATIOHS - 1 - Procédé pour le traitement d'une longueur continue de tube poreux, caractérisé en ce qu'il consiste à faire passer le tube, à l'état humide et gonflé, à travers une zone de sé-5 trhage, à faire avancer le tube séché gonflé dans une zone de plissage en faisant passer le tube séché gonflé à travers un, passage d'étranglement pour ce tube, à introduire dans le tube dans la zone de plissage un gaz de gonflage à une pression prédéterminée et à permettre qu'une petite quantité, déterminée à 10 l'avance du gaz de gonflage s'écoule du tube dans la zone de plissage, à travers le tube étranglé dans le passage, dans le tube se trouvant dans la zone de séchage, de sorte qu'une différence de pression prédéterminée de gaz est établie dans le tube gonflé, et à plisser le tube gonflé. 15 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube est un tube en collagène. 3 - Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la différence de pression du gaz est comprise dans 1'intervalle limité par les rapports de 135:1 et 20:1. 20 4 - Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la différence de pression du gaz est comprise dans l'intervalle limité par les rapports de 80:1 et 40:1. 5 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le gaz de gonflage est introduit dans 25 le tube dans la zone de plissage à une pression comprise entre 175 millibars et 337 millibars. 6 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on fait passer le tube à travers la zone de séchage à une vitesse de 4,5 mètres par minute avec une 30 pression de gaz de gonflage de 2,5 millibars et en ce qu'on le fait passer à travers la zone de plissage à une vitesse de 4,5 mètres par minute et avec une pression de gaz de gonflage de 175 millibars. 7 - Procédé suivant l'une quelconque des revendivations 1 35 à 5, caractérisé en ce qu'on fait passer le tube à travers la zone de séchage à une vitesse de 9 mètres par minute et avec une pression de gaz de gonflage de 5 millibars'et en ce qu'on le 69 02878 -11- 2001488 fait passer à travers la zone de plissage à une vitesse de 9 mètres par minute et avec une pression de gaz de gonflage de 200 millibars. 8 - Appareil pour le traitement d'une longueur continue 5 de tube pour mettre en oeuvre le procédé selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé-en ce qu'il comprend un sécheur pour sécher une longueur continue de tube humide, un moyen d'avancement muni d'un étranglement pour faire avancer le tube séché vers un mandrin de plissage creux s'éten-10 dant axialement à l'intérieur du tube, des moyens pour plisser le tube sur le mandrin et des moyens pour -admettre un gaz sous pression à l'intérieur du mandrin creux, l'extrémité du mandrin assurant l'alimentation du tube étant placée entre ledit moyen d'avancement et le moyen de plissage et ayant une ouverture 15 pour la sortie d'un gaz. 9 — Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen d'avancement muni d'un étranglement comprend une paire de rouleaux élastiques d'avancement, chacun de ces rouleaux étant muni d'une rainure annulaire sur sa surface péri- 20 phérique, ces rainures annulaires étant en regard'l'une de l'autre et formant pour -le tube gonflé un passage ayant une section droite' plus petite que celle du tube. 10 - Appareil suivant la revendication 9» caractérisé en ce que la surface périphérique de chaque rouleau est munie de 25 plusieurs rainures annulaires. 11 - Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen d'avancement comprend un rouleau non élastique muni d'une rainure annulaire au .moins sur sa surface périphérique et coopérant avec un rouleau sur lequel est monté un manchon 30 cylindrique élastique, le manchon élastique et la rainure annulaire sur le rouleau non élastique formant pour le tube gonflé un passage ayant une section droite plus petite que celle du tube. 12 - Appareil suivant la revendication 8, caractérisé en -35 ce que le moyen d'avancement muni d'un étranglement comprend une paire de courroies sans fin élastiques, la surface extérieure de chaque courroie étant munie d'au moins une rainure longitudi 69 02878 -12- 2001488 nale, ces rainures étant en regard l'une de l'autre et formant pour le tube gonflé un passage allongé ayant une section droite plus petite que celle du tubé. 13 - Longueur continue de tube poreux traitéçfear le pro-5 cédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7. 14 - Longueur continue de tube poreux, traitée par l'appareil suivant l'une quelconque des revendications 8 à 12.