Brevet FR2272171A1 — publié le 19751219

La présente invention concerne un appareil et un procédé de fabrication d'un savon boudiné présentant un aspect strié ou marbré, et elle concerne en particulier un appareil et un procédé permettant d'injecter la couleur d'une façon réglable directement dans le savon pendant son boudinage. Le terme "savon" englobe les savons, les détergents, leurs combinaisons, et les agents de nettoyage analogues. Il a été proposé de produire du savon marbré en introduisant des liquides colorés dans le savon pendant son traitement ou boudinage, par exemple dans le brevet des E.U.A. n0 3 485 905. Dans ce brevet, on confère un aspect marbré au savon d'une seule couleur en cours de boudinage en introduisant un liquide coloré de couleur contrastante dans une boudineuse double dans la région où les filaments de savon provenant d'une première boudineuse sont amenés dans une seconde boudineuse servant à les compacter et à les comprimer avant lXextrusion. Il a encore été proposé de produire du savon marbré en injectant un liquide coloré dans la masse du savon en cours de traitement par la vis sans fin de la boudineuse, comme décrit dans le brevet canadien n0 892 530. Il a également été proposé de produire du savon marbré en injectant un liquide coloré par l'extrémité d'une vis sans fin rotative d'une boudineuse dans la masse de savon compactée par la vis sans fin, comme décrit dans le brevet des E U.A. n0 3 676 538 Les billettes de savon extrudées fabriquées selon ces brevets présentent des stries ou rayures généralement longitudinales de couleur contrastante.Bien que ceci produise un effet marbré très plaisant, il n'y a pas de réglage précis de la disposition des stries ou dessins formés, et la présente invention a pour principal avantage de permettre ce réglage, un tel réglage permettant de réaliser un savon présentant des stries bien déterminées. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait qu'on injecte dans le savon en cours de compression et de compactage dans une boudineuse, selon une configuration prédéterminée, entre l'ex- trémité de la vis sans fin et le cône de la boudineuse, un liquide coloré destiné à produire des stries bien définies dans la billette extrudée. Les brevets des E.U.A. n0 3 268 970 et n0 3 398 219, pro posent de fabriquer un savon strié, mais ces brevets exigent le raccordement de deux filets préalablement formés de savon et diversement colorés. Un autre avantage de l'invention réside dans un nouvel agencement de la boudineuse à savon qui présente un système d'injection de solution colorée disposé en travers du trajet du courant de savon dans lequel la solution colorée est directement déchargée en aval du courant de savon mobile par des buses montées sur des supports fixes s'étendant transversalement au filet de savon. Un autre avantage de l'invention est un nouveau système dtin- jection d'une solution colorée dans une boudineuse à savon, dans lequel un ensemble de supports fixes de buses pour l'injection d'une solution colorée s'étendent transversalement, de préférence sensiblement radialement, au courant ou filet de savon et supportent des buses disposées de manière à introduire la solution colorée dans le savon circulant devant elle. Une particularité associée est la présence de soupapes unidirectionnelles ménagées à ces orifices pour empêcher un retour du savon dans les buses. Un autre avantage de l'invention réside dans un agencement de la boudineuse à vis présentant un système d'injection de solution colorée disposé dans la chambre de la boudineuse située entre l'ex- trémité d'évacuation de la vis sans fin et le cône à l'extrémité d'extrusion de la boudineuse. Un avantage de l'invention est la présence d'un dispositif d'injection d'une solution colorée dans une boudineuse à vis, dans laquelle le dispositif comprend un ensemble de supports de buse profilées s'étendant sensiblement radialement par rapport au filet de savon et présentant un ensemble d'orifices de buses débouchant en aval. Un autre avantage de l'invention réside dans le fait que plusieurs solutions de couleurs différentes peuvent être injectées en meme temps dans le savon en cours de boudinage pour produire un effet de stries multicolore ou marbré. Ceci peut être réalisé par les supports de buses séparés s'étendant transversalement au filet de savon et reliés chacun à une source de solution de couleur différente. Un avantage de l'invention réside dans un nouveau procédé de préparation de savon strié ou marbré dans lequel une solution de liquide coloré est introduite dans un filet de savon à des emplacements fixes prédéterminés à travers le filet. il en résulte l'avantage de l'introduction de la solution colorée dans le filet de savon à une pression légèrement supérieure à celle du filet de savon et dans le sens de l'écoulement du filet. Un autre avantage de l'invention réside dans un nouveau procédé de préparation d'un savon strié ou marbré dans lequel la solution colorée est introduite directement dans le filet de savon d'une boudineuse, en une configuration prédéterminée, à partir d'un agencement de buses fixes s'étendant transversalement sur la section droite du filet quittant la vis sans fin de la boudineuse. D'autres avantages de l'invention ressortiront de la descrip tien détaillée qui va suivre faite en référence aux dessins annexes sur lesquels - - la Fig. I est une vue en élévation latérale, principalement en coupe, montrant la boudineuse conforme à l'invention selon un mode de réalisation préféré#; - la Fig. 2 est une vue partielle à plus grande échelle principalement en coupe, montrant le poste d'injection du liquide coloré ; - la Fig. 3 est une vue de face du dispositif d'injection de liquide coloré ; - la Fig. 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la Fig. 2, montrant la forme d'un support de buses d'injection - la Fig. 5 est une vue partielle avec coupe partielle montrant une soupape d'ouverture de buse unidirectionnelle sensible à la pression g - les Fig. 6 et 7 sont des vues latérales et de face montrant la billette extrudée de savon strié ; et - la Fig. 8 est une vue schématique montrant l'injection si multanée de différentes couleurs dans le savon La Fig. 1 représente une boudineuse 11 dans laquelle du savon broyé est introduit par une trémie 12, d'une première boudineuse 13, située au voisinage d'une extrémité d'une vis sans fin 14 mise en rotation par des moyens non représentés accouplés à un arbre 15. Le savon est compacté et comprimé par la vis sans fin pendant son passage dans la boudineuse 13 et il est refoulé par une plaque perforée fixe ou tamis 16 qui subdivise le savon extrudé en pastilles ou filaments qui tombent dans un espace 17 débouchant sur mité de la vis sans fin 18 d'une seconde boudineuse 19. La vis sans fin 18 est entraînée en continu par un arbre 21 relié à des moyens non représentés. Le savon est compacté et comprimé par la vis sans fin 18 à mesure qu'il est refoulé vers l'extrémité d'évacuation de la boude neuse 19 où il traverse un prolongement conique 22, de diamètre réduit, de l'enveloppe de l'appareil et est extrudé par une filière 23 qui confère une forme de section droite prédéterminée (par exemple rectangulaire) à la bilette de savon extrudée. Une source de vide indiquée par V sur la Fig. 1 est reliée par un conduit 24 à l'espace 17 et, en conséquence, à l'intérieur de la boudineuse, de sorte que le savon est travaillé par les vis sans fin 14 et 18 dans les chambres sous vide de la boudineuse. L'appareil ci-dessus est plus ou moins classique et peut, par exemple, être analogue à celui décrit dans le brevet des E.U.A. ne 3 485 905 précité selon lequel on obtient un savon marbré à l'aide d'une boudineuse double en introduisant au hasard un liquide coloré dans le savon avant son traitement dans le second appareil. La présente invention diffère essentiellement de itageflc#flt du dispositif du brevet n0 3 485 905 ainsi que du système rotatif d'injection de liquide coloré selon le brevet n0 3 676 538 précité, en ce sens que le liquide coloré peut être injecté dans le savon pendant son boudinage dans des conditions de distribution réglées, et ceci étant effectué à unposte 24 fixe d'injection de liquide coloré qui est situé de préférence dans la chambre de la boudineuse située au-delà del'extrémité d'évacuation de la vis sans fin 18 sur le trajet du filet de savon comprimé et compacté avant son entrée dans le cône de compression finale 22. Le dispositif 24 d'injection de liquide coloré comporte un élément annulaire 25 stappuyant périphériquement et fixé axialement, par exemple par des bagues élastiques 26 situées dans la chambre de diamètre constant de la boudineuse 19. De préférence, l'élément 25 présente un moyeu central creux 27 recevant à rotation un arbre 28 situé sur l'extrémité de la vis sans fin t8, et plusieurs supports de buses perforées 29 s'étendant radialement à partir du moyeu jusqu'à l'élément annulaire 25. Comme le montre la Fig. 4, chaque support de buses 29 a généralement une section droite triangulaire et est profilé pour faciliter le débit du savon autour de lui, et comprend une paroi arrière 31 et des parois latérales convergentes 32 et 33 qui coupent une courte paroi avant 34. Les parois 31 à 33 sont extérieurement incurvées et convexes uniformément. Les coins 35 et 36 formés entre les parois latérales et arrière sont uniformément arrondis, ainsi que les coins 37 et 38 formés entre les parois latérales et avant. Chaque support de buses 29 est formé d'un passage longitudinal interne 41 qui débouche, à son extrémité externe, dans un passage annulaire continu 42 de l'élément 25, et la paroi avant de chaque support de buses qui a une largeur égale à la moitié de celle de la paroi arrière présente, sur sa longueur, une série d'orifices43 de buses. Ces orifices 43 des buses sont ainsi disposés radialement par rapport au trajet d'écoulement du filet de savon quittant la vis sans fin, et ils débouchent tous axialement à ce trajet en aval ou dans le sens d'écoulement du savon. L'une au moins des sources de liquide coloré indiquée par P1 est reliée par un conduit 46 au passage annulaire 42. Cette source fournit du liquide de couleur désirée sous une pression prédétermi- née au passage 42 qui le distribue à tous les supports 29 de buses qui, à leur tour, le distribuent par les ouvertures 43, dans le sens de la flèche en pointillé de la Fig. 4. En se référant encore à la Fig. 4, le trajet d'écoulement du savon autour des supports de buses est indiqué par des flèches en trait plein, et on remarquera que la configuration profilée des supports d'aJutages favorise un écoulement régulier du filet de savon autour des surfaces latérales des supports de buses pour entourer et retenir le liquide coloré distributé. Il est parfois intéressant, dans certaines formes de réalisation, par exemple comme représenté sur la Fig. 5 de prévoir des soupapes unidirectionnelles 47 sensibles à la pression pour chaque orifice 43. Une telle soupape de retenue peut avoir la forme d'une bille 48 sollicitée en direction d'une position fermée de l'ajutage en s'appuyant sur un siège 49 au moyen d'un léger ressort de compression 50 prenant appui sur deux ou plusieurs pattes 51 faisant saillie radialement. La force du ressort 50 est telle qu'elle permet -à la soupape de retenue de s'ouvrir rapidement sous l'effet de la pression du liquide coloré, mais elle ferme la soupape lorsqu'il y apeu ou pas de pression de liquide.Ceci est important, comme le montreront les premiers stades de fonctionnement, en ce sens qu'on empoche le savon d'être refoulé par les ouvertures des buses dtinJec- tion sous l'effet de la pression de la vis sans fin. Une seconde source de liquide coloré P2 peut être reliée pour déboucher dans un passage annulaire 42 se trouvant diamétralement opposé à la première source. Ceci permet une pression plus uniforme de liquide coloré à tous les orifices des buses. Par conséquent, l'invention fournit une distribution réglée, continue et directe de liquide d'une couleur choisie en une configuration fixe sur toute la section droite transversale du savon en cours de boudinage. Les liquides colorés qui sont insolubles dans le savon sont préférés pour assurer une coloration bien définie des rayures ou bandes. La couleur apparat sous forme de bandes 44 bien définies s'étendant longitudinalement par rapport à la billette extrudée, comme indiqué sur les Fig. 6 et 7. L'aspect strié dépend en particulier du nombre et de la disposition des supports de buses 29 et de la dimension, du nombre et de la disposition des ouvertures de buses 43 de chaque support. De nombreuses variantes pouvant créer des configurations striées différentes de la billette sont possibles. Lorsqu'on désire du savon marbré, on peut disposer des grilles ou chicanes fixes dans le cône 22, comme indiqué par les pointillés 50 de la Fig. 1, et cette disposition permet de distribuer la couleur d'une manière moins définie et plus aléatoire dans la billette pour obtenir un effet marbré. Le liquide coloré est injecté sous une pression suffisante pour pénétrer dans le filet de savon qui a été traité sous vide. Cette pression est normalement au moins légèrement supérieure à celle du filet de savon et peut varier pour convenir aux conditions opératoires telles que le dégré de vide régnant dans la chambre de la boudineuse, et pour régler la quantité de couleur injectée dans le savon. La-billette extrudée présente en général extérieurement un aspect strié longitudinalement. Un pain sectioné à partir de la billette peut être comprimé latéralement perpendiculairement au grain pour conserver cet aspect strié défini, ou bien elle peut astre comprimée longitudinalement parallèlement au grain pour produire un dessin transversal caractéristique ou un motif tel qu'une fleur. L'invention envisage également, comme le montre schématiquement la Fig. 8, d'injecter plus d'une couleur à la fois dans le filet de savon. Les supports 29 des buses sont essentiellement comme décrit ci-dessus, mais chacun est relié à une partie isolée du passage annulaire de l'élément 25, chaque partie étant alimentée en un liquide de couleur différente à partir de sources C1, C2, C3 et C4. - REVENDICATIONS 1 ~ Procédé de préparation de savon strié ou marbré, caractérisé en ce qu'il consiste à boudiner un savon d'une seule couleur prédominante pour former un filet fluide de savon compacté et comprimé et à injecter un liquide d'une autre couleur prédominante dans le filet en des emplacements fixes prédéterminés disposés transversalement au filet. 2 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le filet de savon contient du savon boudiné sous pression réglée et en ce que le liquide est injecté dans le filet à une pression supérieure. 3 - Procédé selon la revendication 12 caractérisé en ce que plusieurs liquides séparés de couleurs prédominantes différentes sont injectes dans le filet de savon à des emplacements fixes prédé terminés en travers du filet. 4 - Appareil pour la préparation de savon strié ou marbré, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens destinés à travailler le savon d'une couleur prédominante pour former un filet continu et à extruder le filet sous forme d'une billette de section droite prédéterminée, et un organe fixe s'étendant dans le filet et comportant des orifices de buses pour injecter dans le filet un liquide d'une autre couleur prédominante avant l'extrusion0 5 - Appareil selon la revendication i, caractérisé en ce que les moyens destinés à travailler le savon sont une boudineuse comportant une chambre contenant une vis sans fin entraînée par une source d'~nergie et se terminant en un cône creux de diamètre réduit à travers lequel le savon est extrudé, ledit organe d' injection étant monté dans la boudineuse entre le câne et l'extrémité adjacente de la vis sans fin. 6 - Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe d'injection comprend au moins un support de buses d'injec- tion faisant saillie dans le filet de savon, ledit support étant muni d'un ensemble d'orifices de buses débouchant vers ltaval. 7 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le support des buses est profilé pour favoriser un écoulement régu lier du savon sur son pourtour. 8 - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que le support des buses a une section droite sensiblement triangulaire présentant des cotés et des angles arrondis et uniformément courbes, les orifices des buses étant formés à son sommet. 9 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que des soupapes unidirectionnelles sensibles à la pression sont prévues à chaque orifice de buses, les soupapes notant ouvertes par une pression prédéterminée de liquide coloré. 10 - Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe d'injection de liquide coloré dans le filet de savon comporte un élément annulaire entourant le trajet du filet de savon, un ensemble de supports de buses s'étendant à partir dudit élément annulaire dans le filet, l'élément annulaire présentant un passage destiné à être relié à une source de liquide coloré, et chaque support de buses étant relié pour recevoir un liquide coloré à partir dudit passage et formé avec les buses ouvertes vers l'aval. 11 - Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que les supports des buses s'étendent radialement vers le centre dudit élément annulaire. 12 - Appareil selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de traitement du savon sont une boudineuse à vis sans fin rotative, les supports de buses étant fixés à leurs extrémités intérieures, sur un moyeu creux et la vis sans fin présentant une extrémité montée à rotation dans le moyeu. 13 - Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que organe d'injection de liquide coloré comporte un ensemble de supports de buses différents faisant saillie transversalement au filet de savon, des sources de liquide différemment colorés étant reliées aux supports de buses respectifs.