Brevet FR2142808A1 — publié le 19730202

Dans la fabrication du pain et outres produits il est nécessaire de fractionner la pâte obtenue en morceaux de volume ou de poids déterminé puis de soumettre ces morceaux à une TS(' en forme, le plus souvent en boule, destinée à permettre un certain serrage de la pâte et à favoriser la fermentation. Cette epéra- tion particulière est également prévue, notamment dans les channes de fabrication automatique du pain, pour obtenir des atons réguliers pouvant être travaillés convenablement dans les façonneuses mécaniques conçues pour conférer auxdits pâtons la forme définitive avant cuisson. Pour bouler les morceaux de pâte fractionnée, on utilise des machines comprenant deux bandes sans fin dont les brins superposés sont animés de vitesses de défilement différentes. La vitesse différentielle conditionne, bien entendu, l'avancement du morceau de pate à l'intérieur de la machine qui présente ains obligatoirement un encombrement horizontal important. De plus, la pression exercée sur les morceaux de pate ainsi que le rapport de vitesses entre les bandes sans fin introduisent un risque de glissement constituant un facteur incontrôlable réduisant de façon notable les possibilités de cadence de travail. On utilise également des machines comportant un rotor du type cylindrique supportant ou délimitant une ou plusieurs goulottes ou rigoles hélicoidales. Les pâtons sont placés à la partie basse de ces goulottes ou rigoles pour être entraidés, par la rotation du rotor, vers la partie haute eu niveau desquelles ces pâtons sont récupérés. Une telle disposition permet des cadences de travail rapides pour des machines d'encombrements horizontal et vertical relativement faibles. Toutefois, ces machines ne peuvent être utilisées que pour des pâtes dites fermes, c'est-àdire compactes et faiblement hydratées car, dans le cas contraire, pour les pâtes molles, la friction provoquée par le mouvement ascendant produit un arrachement de la pâte qui colmate rapidement la ou les goulottes. La présente invention vise à résoudre les problèmes cidessus en créant une machine à bouler pouvant être utilisée indifféremment pour les pâtes molles ou compactes et fortement ou faiblement hydratées. La conception de l'objet selon l'invention est évasement prévue pour réduire l'encombrement vertical et transversal de la machine qui peut travailler à très grande cadance de façon automatique ou semi-automatique en étant alors alimentée par une seule personne. L'objet de l'invention est, par ailleurs, conçu pour entre facilement et rapidement démontable, de manière à réduire les opérations de nettoyage et d'entretien ou réparations éventuelles. Conformément à l'invention, la machine à bouler la pâte, notamment à pain, comprend un bâti supportant deux cuves superposées traverses par un arbre commun-incliné par rapport à la verticale et entraîné en rotation par un groupe moto-réducteur, ledit arbre supportant dans la cuve supérieure un tambour expansible délimitant avec la paroi périphérique de la cuve un couloir de travail à section variable communiquant par une ouverture avec la cuve inférieure qui contient un tambour tronconique calé sur l'arbre et délimitant avec la paroi périphérique de ladite cuve inférieure un couloir de mise en forme annulaire de section constante présentant une ouverture d'éjection ou d'évacuation des pâtons façonnés. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés. La fig. 1 est une coupe-élévation, en partie schématique, de la machine conforme à l'invention. La fig. 2 est une coupe-élévation montrant, à plus grande échelle, la réalisation particulière de certains des éléments constitutifs de la machine. La fig. 3 est une vue en plan prise sensiblement suivant la ligne III-III de la fig. 1. La fig. 4 est une vue en plan, en partie arrachée, prise suivant la ligne IV-IV de la fig. P. La fig. 5 est une coupe partielle prise suivant la ligne V-V de la fig. 2. a fig 6 est une vue en plan, à plus petite échelle, prise suivant la ligne VI-VI de la fig. 1 ouivant la fig. 1, la machine comprend un bâti 1 muni de roues 2 et sug--ortant un gro-lpe moto-réducteur 3 éventuellement à vitesse variable. L'arbre de sortie 4 du groupe moto-réducteur 3 est accouplé à un arbre d'entraînement 5 qui est guidé dans un palier 6 porté par le bâti 1, de manière que l'arbre d'entraine- ment 5 fasse avec la verticale un angle compris entre 15 et 250. L'arbre d'entraînement 5 traverse deux étages superposés 7 et 8, respectivement de mise en forme et de serrage et de ressuage, portés par le bâti 1 pour s'étendre tous les deux perpendiculairement à l'arbre d'entrainement 5. L'étage 7 de mise en forme comprend, comme cela ressort des fig. 2 et 3, une cuve 9 dont le fond plan C; est fixé sur le palier 6 ainsi qu'éventuellement sur le bâti 1. Le fond 10 est raccordé par un congé annulaire 11 à un bord périphérique circulaire 12 légèrement divergent par rapport à l'arbre 5. La surface interne du bord 12 et du congé 11 est revêtue d'une garniture 13 en matière présentant une certaine adhérence par rapport à une pâte, notamment à pain, par exemple en feutre. La garniture 13 est, de préférence, rapportée de façon amovible pour pouvoir être changée lorsque le caractère adhérent qu'elle présente normalement a subi des modifications, en particulier par imprégnation d'eau.La cuve 9 contient intérieurement un tambour 14 constitué par un corps creux tronconique formant une paroi périphérique inclinée 15 convergeant vers un dessus plan 16 qui s'étend, de préférence, légèrement en retrait par rapport au champ supérieur du bord périphérique 12. La face extérieure de la paroi inclinée 15 est également revêtue d'une garniture 17 qui est, de préférence, mais non exclusivement, en une même matière que la garniture 13. Le tambour 14 est enfilé sur la partie de l'arbre 5 traversant la cuve 9 par un moyeu tubulaire 18 formé ou rapporté à partir de la face interne du dessus plan 16. La liaison entre le moyeu 18 et l'arbre 5 peut être réalisée de plusieurs façons convenables, notamment par l'intermédiaire d'une goupille 19 traversant l'arbre 5 pour que ses parties terminales soient engagées dans des encoches 20 pratiquées de façon diamétralement opposée, à partir de l'extrémité inférieure du moyeu 18. La paroi inclinée 15 délimite ainsi avec le bord périphérique 12 et le congé Il un couloir de travail 21 annulaire de section constante sensiblement triangulaire à sommet au moins en partie arrondi dirigé vers le bas. L'stage 8 de serrage et de ressuage comprend une cuve superposée à la cuve 9 sur laquelle elle est centrée et fixée par l'intermédiaire de supports 23. Le fond plan Le cuve 22 contient intérieurement un tambour 30, sensible ment cylindrique, expansible radialement. Le tambour 30 comprend un plateau inférieur 31 rendu solidaire en relation de rotation avec l'arbre 5 i r l'intermédiaire d'une goupille 32 traversant ledit arbre pour que ses parties terminales soient engagées dans des encoch@@ 3, prévues dans le plateau 31. Ce dernier prend appui sur le roulement ou la butée à billes 26 par une bague 34 fixée sous la face inférieure du plateau 31 par deux demi-brides 35 boulonnées. es demi-brides 35 assurent seulement le maintien axial relatif sur le plateau 31 du moyeu tubulaire 36 qui est enfil" libre de tourner sur l'arbre 5.La partie supérieure du moyeu tubulaire 36 est reliée par des vis 37 à un disque 38 comportant au moins un encliquetage 39 assurant le calage angulaire réglable du disque 38 par rapport à un couvercle ou plateau supérieur 40 enflé librement sur le moyeu tubulaire 36 et relié rigiement au plateau 31 par l'intermédiaire de chandelles ou colonnes-entretoises 41. Comme cela ressort de la fig. 4, 1'en- cliquetage 39 peut entre constitué par un bonhomme à ressort 42 dont l'axe, téton ou tige de verrouillage 43 peut être engagé dans l'un quelconque do plusieurs trous équidistants pratiqués dans le couvercle 40. les plateaux inférieur et supérieur 31 et 40 délimitent ensemble le tambour 30 dont la paroi périphérique est constituée, comme cela ressort des fig. 2 et 4, par n secteurs 44 expansibles se chevauchant nutuellement- pour définir un contour péri phér@que complet. Dans l'exemple représenté, les secteurs sont au nombre de 4:re re et comportent chacun une paroi courbe 45 rendue solidaire dun coulisseau 46 prenant appui sur le plateau inférieur 31.Le co@lisseau 46 est traversé par @@ @@@ 47 ass@ rant l'articulation de deux bielles 48 monté@@ @@ tic ; ailleurs sur l'une des chandelles on @olonnes 41 qui, dans l'exemple représenté, sont prévues @@ nombre de quatre. @@axe 47 assure, en outre, l'articulation de deu@ @i@lle@ @9 @@@@@@@ articulées par un axe 50 sur un épaulement 51 formé par le moyen tubulaire 6. Comme cela ressort de la figX 4, chaque secteur 44 est re lié à un point fixe, en l'occurrence la colonne 41 correspondan- te, et à un point mobile formé par l'axe 51 solidaire du moyeu tubulaire 36 dont la position angulaire relative dépend d@ régla- ge défini par la position de l'encliquetage 39.En effet, si l'on considère la position illustrée en trait plein à la fig. 4, on constate qu'il est possible de déplacer le bonhomme resso@t 42 dans le sens de la flèche f1, suivant un pas fonction Üe l'écartement des trous 44 pratiqués dans le plateau supéri@ur Au cours d'une telle opéretion, le disque 38 entraîne don en tation indépendante le moyeu tubulaire 36 par rapport aux pla- teaux 31 et 40 et à l'arbre 5 immobilisés par le groupe moto- réducteur 3. Chaque jeu de leviers ou bielles 48 et 49 est alors sollicité en ouverture par rapport au point fixe d'articulation constitué par la colonne 41 correspondante.Il s'ensuit que l'axe 47 décrit la trajectoire figurée par la flèche ; et en trame, de ce fait, dans le sens correspondant, le déplacement sensiblement radial du secteur 44 en direction de l'arbre 5 à partir de la position représentée en trait plein. L'amplitude de déplacement dans le sens de 18 flèche fe est, bien entendu, limitée par le nombre de trous 44 et peut atteindre, par exemple, la valeur correspondant à la représentation en traits mixtes telle qu'illustrée par la fig. 4. Dans cette position, le tambour expansible 30 présente un diamètre minimal et les secteurs 44 sont alors placés en chevauchement ou recouvrement maximal. Pour être assuré que chaque secteur 44 est maintenu dans une position relative constante par rapport au secteur contigu qu'il chevauche par son bord transversal opposé à celui relié au coulisseau 46, il est prévu d'interposer un organe élastique 52, par exemple un ressort hélicoïdal travaillant à la traction, don-t les extrémités sont accrochées sur chaque colonne 41 et sur une patte ou nervure de raidissement 53 solidaire du secteur 44 correspondant. Chaque secteur 44 est egalement muni d'une garniture 54 analogue à la garniture 29 de la cuve 22. La fi. 6 montre que la cuve 22 est conformée en plan par rapport au tambour expansible 30, de manière à délimiter un couloir 55 périphérique, de largeur et de forme variables. Ce couloir 55 comprend une section de chargement 55a menant à une section 55b de serrage et de ressuage à parois convergentes dont la plus faible largeur est ménagée sensiblement dans le plan vertical correspondant à l'inclinaison de l'arbre 5. Au-delà de ce plan désigné par la référence P à la fig. 6, la section 55b présente une largeur constante sur une étendue angulaire sensiblement égale à 300 et communique ensuite avec une section de retournement 55c délimitant une zone de largeur croissante puis une zone de largeur constante s'étendant de part et d'autre du plan P1 perpendiculaire au plan P.La section 55 est suivie par une nouvelle section de travail 55d à bords convergents dont la plus faible largeur est située dans le plan P de façon diamétralement opposée à la plus faible largeur de la section 55b. La section 55d aboutit à une section de détente 55e qui est isolée de la section de chargement 55a par une ouverture 56 pratiquée dans le fond 24 de la cuve 22. Cette ouverture 56 présente une étendue radiale correspondant au diamètre minimal du tambour expansible 30. Le bord périphérique 28 de la cuve 22 s'étend parallèlement à arbre 5 sur la majeure partie du contour de cette cuve, de manière à délimiter des chambres successives à parois parallèles. Toutefois, dans les zones angulaires correspondant aux sections 55d et 55e, le bord 28 présente, de préférence, une inclinaison divergente en étant raccordée au fond 24 par un congé 27a de plus grand rayon comme cela est illustré par la fig. 2. La co--paraison des fig. 3 et 6 montre que l'ouverture 56 est pratiquée dans la cuve 22 de façon décalée dans le sens de rotation des tambours figuré par la flèche f3 par rapport à un guichet 57 ménagé dans la cuve 9 de l'étage inférieur 7. Les deux couvertures 56 et 57 sont munies sur leurs bords ou côtés placés en aval par rapport au sens de rotation suivant la flèche f d'un écru o d'un déflecteur 58 et 59 respectivement. La macn ne décrite ci-dessus fonct-ionne de la façon suivante Les fractions de pâte issues, par exemple, d'une peseusediviseuse sont amenées de façon manuelle ou automatique tout à tour dans la section de chargement ou de réception 55a. Chaque fraction de pâte, telle que celle représentée en traits mixtes, est alors prise en charge par le tambour expansible 30 tournant par l'intermédiaire de l'arbre 5 dans le sens de la flèche f3. Chaque fraction de patte est, par conséquent, contrainte et serrée dans la section 55b à l'intérieur de laquelle elle subit, en plus d'un serrage plus ou moins important correspondant au réglage en expansion du tambour 30, un ressuage destiné à répartir l'humidité pour améliorer le boulage. Dans -la section 55b, la fraction de pâte prend la forme d'un cylindre qui occupe une partie au moins de la hauteur du couloir 55. Au-delà de la section 55b, la fraction de pâte est soumise à une détente et tombe sur le fond 24 sensiblement au niveau de la plus grande largeur de la section 55c, comme cela est représenté en traits mixtes. Le basculement de la fraction de pâte soumise à un premier roulage dans la section 55b est provoqué par l'inclinaison de l'arbre 5 par rapport au plan vertical. La rotation du tambour expansible 30 soumet alors la fraction de patte à un second roulage dans un plan perpendiculaire au premier, de sorte que la fraction de pâte prend sensiblement une forme de cylindre replié avant d'strie de nouveau serrée lors du passage dans la section 55d. La conformation locale du couloir 55 confère à la fraction de pâte une forme sensiblement en poire avant sa pénétration dans la section 55e au niveau de laquelle la fraction de patte ayant subi les deux roulages est détendue pour être entraînée par la rotation du tambour vers l'ouverture 56. A l'aplomb de cette dernière, la fraction de patte ayant été travaillée dans l'étage de serrage et de ressuage 8 tombe, en aval de la cloison ou du déflecteur 59, à l'intérieur du couloir annulaire 21 de l'étage 7.La rotation du tambour 14 soumet la fraction de pâte à une rotation sur elle-même avec friction relative entre les garnitures 17 et 13. Ceci a pour effet de lisser et de bouler la fraction de patte qui, après une révolution com plète à l'intérieur du couloir 21, se présente sous la forme d'un pâton régulier automatiquement éjecté, par l'ouverture 57, par exemple sur un convoyeur ou tapis menant à une chambre de repos. Selon la qualité de la pâte et, notamment, son hydratation ainsi que le poids de chaque fraction-de pâte, il est évidemment nécessaire de régler, par l'intermédiaire du disque 38 et de l'encliquetage 39, l'expansion du tambour 30 pour modifier les largeurs des deux sections de serrage et de ressuage 55b et 55d. Cette disposition permet, par conséquent, de travailler des frac tior- de pâte de poids et de volume variables, des pâtes plus ou moins fermes et compactes ou hydratées et d'obtenir un boulage plus ou. moins serré. Par ailleurs, la disposition particulière de 1 @ l'étage 8 permet de laminer, de serrer et de changer le sens de @@ulage des fractions de pâte, ce qui assure un maintien parfait du pâton en cours de travail et une préconformation convenable @our faciliter le travail de l'étage 7 à l'intérieur duquel le pâton est sounis à un façonnage lui conférant une forme régulière ainsi qu'une peau lisse et tendue. plus des avantages décrits ci-dessus, il y a lieu de remarquer le p@ésence des deux étages de travail successifs @upe@posés permet de réaliser une machine de très faible encom @re@ent@ @@@ti@@@ @@ horizontal pouvant être intégrée à une chaîne e fabrication automatique, même dans des locaux de faible surface disponible. Bien que cela ne soit pas représenté, on comprend qu'il peut entre avantageux de réaliser la garniture 29 au moyen d'éléments amo@@bles, con particulier au niveau des sections 55b et 55d, de manière à couloir changer et remplacer lesdites garnitures lorsqu'elles ont a@@orbé une quantité d'eau importante à la suite du serrage et du laminage des fractions de pâte en cours de roulage. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation, représenté et dé@rit en détail, car diverses modifications peuvent @ être app@@tées sans sortir de son cadre. R E E T X k, 1 - Machine à bouler la pâte, notamment à pain, caractérisée en ce qu'elle comprend un bâti supportant deux cuves superposées traversées par un arbre commun incl@@@ par rapport à la verticale et entraîné en rotation par un groupe moto-réducteur, ledit arbre supportant dans la cuve supérieure an cambour expansible aéllmi- tant avec la paroi périphérique de la cuve un couloir de travail à section variable communiquant par ace ouverture avec la cuve inférieure qui contient un tambour tronconique calé sur 11 arbre et délimitant avec la paroi périphérique de ladite cuve infé- rieure un couloir de mise en forme annulaire de section constante présentant une ouverture d'éjection ou d'évacuation des pâtons façonnés. 2 - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'arbre commun aux tambours des deux cuves superposées est incliné pour faire avec la verticale un angle compris entre 15 et 250. 3 - Machine suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la cuve supérieure contient un tambour expansible de forme sensiblement cylindrique et comporte un bord périphérique conformé pour ménager un couloir de travail délimitant à partir d'une section de réception des fractions de pate à travailler, une première section de serrage es de laminage conduisant à une section de détente et de basculement communiquant avec une seconde section de serrage et de laminage s'étendant, de façon diamétralement opposée, à la première section de serrage et de laminage et menant à une section de détente aboutissant à une ouverture d'éjection pratiquée dans le fond de la cuve à l'aplomb de la cuve inférieure. 4 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 3, caracté- risée en ce que le tambour expansible de la cuve supérieure est constitué par n secteurs se chevauchant mutuellement reliés chacun à des leviers articulés respectivement sur un plateau inférieur calé en rotation avec l'arbre incliné et sur - moyeu tubulaire susceptible d'être réglé en position angulaire par rapport au plateau inférieur par l'intermédiaire d'organes de verrouillage coopérant avec un plateau supérieur rendu solidaire en rotation du plateau inférieur par les colonnes ou chandelles-entretoises rigides. 5 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que chaque secteur comporte sur sa face intérieure un coulisseau susceptible de glisser sur le plateau inférieur et supportant de ax paires de bielles respectivement articulées pour chaque paire sur l'une des chandelles ou colonnes de liais du plateau inférieur et du plateau supérieur et sur un épaule nuent ou collerette formé par le moyeu tubulaire enfilé libre de tourner par rapport à l'arbre incliné. 6 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le moyeu tubulaire est muni à sa partie supérieure d'un disque Portant au moins un verrou coopérant avec un organe supplémentaire prévu sur le plateau supérieur enfilé libre sur le moyeu tubulaire et relié rigidement au plateau inférieur par l'intermédiaire des colonnes ou chandelles-entretoises. 7 - Machine suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la partie terminale de chaque secteur opposée à celle munie du coulisseau est maintenue appliquée en recouvrement sur la partie correspondante du secteur contigu par l'intermédiaire d'au moins un organe élastique. 8 - Tachine suivant l'une des revendications 1 à 7, caracté- risée en ce que la cuve inférieure contient un tambour de forte tronconique enfilé et calé angulairement sur l'arbre incliné ae manière que sa petite base soit dirigée vers le haut pour que la paroi périphérique inclinée délimite, avec le bord circulaire de la cuve et le congé reliant ce bord au fond, un couloir annulaire de mise en forme de section triangulaire à sommet arrondi dirigé vers le bas. 9 - archine suivant l'une des revendications 1 à 8, caracté- risée en ce que les faces périphériques des couloirs de travail des deux cuves superposées sont munies d'un revêtement ou d'une garniture présentant pour la pâta une certaine adhérence de surface. 10 - ilachine suivant l'une des revendications 1 à 9, caracté- risée en ce que les garnitures out constituées au moins en par tie par des éléments amovibles.