Brevet FR2323116A1 — publié le 19770401

La présente invention concerne les fours de cuisson, et elle concerne plus particulièrement un nouveau type de four automatique dans lequel les articles qui doivent être cuits circulent en continu. I1 existe différents types de fours automatiques destinés à la cuisson de produits alimentaires tels que des gâteaux, des bûches, des biscuits, des côtés, etc. Ces fours classiques sont de grande longueur et comportent un ou plusieurs convoyeurs qui entratnent les articles en continu dans une enceinte de cuisson chauffée. Ils sont en général de construction massive et comportent des-éléments qui chauffent les articles par radiation.Pour que la chaleur rayonnante soit unciforme, ils comportent des revêtements intérieurs en fonte et en matières réfractaires, et, en général ils ne comportent pas de dispositifs faisant circuler l'air chaude te ou les convoyeurs circulent en continu sur des plans horizontaux et les plateaux de cuisson sont placés d'une manière aléatoire sur les tabliers mobiles des convoyeurs avant leur entrée dans le four. En raison de leur grande longueur et de la masse considérable des revêtements métalliques et réfractaires nécessaires à uniformiser la chaleur rayonnée dans l'enceinte de chauffage, ces fours classiques sont extrêmement motteux, leurs frais de fonctionnement sont élevés et ils occupent sur le sol une place très importante en raison de la grande longueur. des convoyeurs et de l'espace libre qui doit outre réservé autour du four pour la manutentIon des plateaux. Le four de l'invention comporte un convoyeur qui entrains les articles à cuire dans une atmosphère chauffée sur un trajet sinueux comprenant une série de sections verticales espacées. Ce four comprend une enveloppe qui délimite une enceinte de cuisson dans laquelle le convoyeur entraîne les articles sur un parcours comprenant de nombreuses sections verticales espacées alternativement, ascendantes et descendantes. Des buses projettent horizontalement de ltair chaud dans l'enceinte de cuisson à des niveaux différents, et plusieurs buses d'aspiration opposées aux buses d'admission d'air chaud et alignées verticalement avec celles-ci créent des courants horizontatls uniformes à différents niveaux dans l'enceinte de cuisson. Le convoyeur comprend un tablier sans fin muni de plusieurs plateaux de cuisson dont la section droite est rectangulaire et les maintient orientés vers le haut lorsqu'ils sassent dans les sections verticales et horizontales du trajet du convoyeur pendant l'opération de cuisson. Des guides disposés dans le four au voisinage du eircuit de convoyage maintiennent les plateaux orientés vers le haut pour les empêcher de basculer et éviter la chute des articles. Des masses mobiles solidaires des extrémités de chaque plateau coulissent dans des conduits de guidage et maintiennent le plateau orienté vers le haut. A la fin du cycle de cuisson, ces masses font pivoter le plateau de 1800 pour qu'il se retourne, afin d'une part, d'éjecter le produit fini du plateau et d'autre part, de maintenir celui-ci dans une position telle qu'il peut recevoir un nouveau produit. De préférence, chaque plateau comprend deux séries d'alvéoles constituant des moules de cuisson disposés respectivement sur deux de ses faces opposées, ce qui évite d'savoir à changer les plateaux pour cuire des produits différents. Le courant d'air dans le four est réglé par des buses d'air primaires et secondaires de manière à assurer un écoulement uniforme de l'air dans le sens horizontal. Le convoyeur entraîne les plateaux et les produits à cuire sur des trajets ascendants et descendants dans le courant d'air horizontal pour que tous les produits placés sur les différents plateaux soient exposés à une chaleur uniforme. L'invention a donc pour objet un nouveau four de cuisson qui comporte un convoyeur sans fin entraSnant des plateaux de cuisson dans une enceinte chaufféé sur des parcours verticaux alternativement ascendants et descendants. I1 comprend des buses d'admission d'air chaud et des buses d'aspiration respectivement alignées horizontalement et créant des courants d'air horizontaux dans l'enceinte de cuisson. I1 comporte des dispositifs qui maintiennent les plateaux orientés verticalement pendant leur passage-dans le four. Les extrémités de chaque plateau comportent des masses libres qui coulissent dans des conduits de. guidage et le maintiennent sélectivement dans deux orientations verticales opposées.Les plateaux sont montés sur le convoyeur sans fin d'une manière telle qu'ils se comportent comme ceux dlun convoyeur à balancelles et de ce fait les moules de cuisson conservent des positions uniformes par rapport au convoyeur ce qui facilite les opérations additionnelles telles qu'un contrôle ou l'application d'un produit additionnel. L'invention sera décrite plus en détail ci-après, en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels - la figure 1 est une élévation avec arraché partiel dlune forme de réalisation du four de l'invention - la figure 2 est une coupe horizontale selon la ligne 2-2 de la figure 1 - la figure 3 est une coupe à grande échelle de la partie du convoyeur entourée par le cercle en pointillé 3 sur la figure 1 - la figure 4 est une vue en bout de la partie inférieure du convoyeur, selon les flèches 4 de la figure 3 - la figure 5 est une élévation latérale à grande échelle avec arraché partiel d'un plateau de cuisson - la figure 6 est une coupe selon la ligne 6-6 de la figure 5 - la figure 7 est une coupe selon la ligne 7-7 de la figure 5 - la figure 8 est une coupe semblable à celle de la figure 7 et montre le plateau retourné de 1800 - la figure 9 est une élévation représentant la sortie du convoyeur, c'est-à-dire sa partie entourée par l'ovale en pointillé 9 de la figure 1 ; et - la figure 10 est une élévation latérale schématique illustrant une installation complète de cuisson. Le four 10 de l'invention représenté dans son ensemble sur les figures 1 et 2 comporte un convoyeur 12 qui entraîne des plateaux de cuisson 14 parallèles et espacés.Dans cet exemple, le four est divisé en deux compartiments qui constituent respectivement une chambre de vaporisation 16 et une chambre de cuisson 18. Bien entendu, cette division du four n'est donnée qu'à titre d'exemple, et il peut comporter une chambre de cuisson unique ou plus de deux compartiments.Le convoyeur 12 peut faire partie intégrante du four 10, mais de préférence, il fait partie d'une ligne de fabrication complète dans laquelle les plateaux 12 circulent dans différents postes où s'effectuent des opérations diverses telles qu'un moulage, un formage, la mise en place de condiments, etcO Les deux compartiments ou chambres de cuisson 16 et 18 sont sensiblement identiques et sont équipés de brûleurs 20, 21 à gaz ou à mazout qui chauffent respectivement l'air dans les collecteurs de retour 22 et 24, disposés en aval de- collec- teurs d'admission correspondants 26, 28. Deux ventilateurs 3C, 32 disposés respectivement dans les chambres 16 et 18 aspirent l'air dans le collecteur de retour correspondant 22, 24. Les ventilateurs 30 et 32 refoulent l'air dans des gaines horizontales correspondantes 34 et 35 et à la sortie de ces gaines, l'air est dirigé vers le bas dans le collecteur d'entrée 26, 28. Les parois intérieures verticales 36 et 38 du four qui sont voisines des collecteurs d'entrée 26 et 28 de l'air chaud comprennent un dispositif de réglage de débit constitué par des buses d'admissìon 40 et 42 qui.répartissent l'air chaud refoulé par les ventilateurs sur toute la surface de chaque paroi 36, 38. Les parois intérieures verticales 44 et 46 des collecteurs de retour 22 et 24 comportent également chacune plusieurs buses d'aspiration 48 et 50 qui couvrent pratiquement. toute la surface de la paroi correspondante 44, 46. Ainsi, l'air chaud refoulé par les ventilateurs 30, 32 entre dans la zone de cuisson 16 et dans la zone de cuisson 18 et circule horizontalement sur toute la hauteur et sur toute la largeur de la chambre correspondante du fait qu'il est aspiré par les buses de sortie 40, 42. Ainsi, l'air chaud est propulsé horizontalement dans les chambres de cuisson. Bien que l'air chaud ait tendance à monter vers le sommet des compartiments, l'oppostion des buses d'entrée et de sortie 40, 42 et la surpression créée par les ventilateurs 30, 32 permettent d'obtenir une stratification horizontale des températures dans le four. De ce fait, la température interne du four à un niveau donné est maintenue à une valeur pratiquement constante. Le convoyeur comprend de préférence deux chaînes latérales 12, 12' composées chacune de maillons 52 articulés les uns sur les autres selon une technique classique (figure 3 et 9). La chaîne 12 passe sur plusieurs pignons inférieurs 54 et sur plusieurs pignons supérieurs 56 qui délimitent ensemble plusieurs sections verticales ascendantes 58 alternant avec plusieurs sections verticales descendantes 60 dans chaque chambre 16 et 18. Plusieurs plateaux de cuisson 62 sont articulés sur les deux chaînes 12 et 12', ils circulent dans le four 10 et conservent dans celui-ci l'orientation verticale qu'ils avaient à l'entrée du four. Comme on le voit sur les figures 5, 6 et 7, chaque plateau de cuisson 62 est de préférence de section droite rectangulaire. I1 est constitué par des plaques d'aluminium ou d'acier galvanisé et sa longueur est suffisante pour qu'il couvre pratiquement toute la largeur intérieure du four 10. Les parois latérales 64 et 66 du plateau 62 comportent plusieurs trous opposés espacés longitudinalement 68, 70 dontle diamètre est relativement grand par rapport à la hauteur des parois latérales 64 et 66. Ces trous permettent à ltair chaud propulsé par des ventilateurs 30 et 32 de circuler facilement dans le plateau lorsque celui-ci traverse les couches horizontales de chaleur stratifiées. Ainsi, bien que les plateaux 62 soient entraînés par le convoyeur sur des parcours verticaux alternés 58 et 60, ils ne constituent pas des masques empêchant l'air de circuler horizontalement dans les chambres 16 et 18. En outre, il faut noter que bien que le plateau rencontre des températures différentes lorsqu'il se déplace verticalement sur les sections 58 et 60, les produits qu'il supporte sont exposés à une chaleur uniforme. On voit sur les figures 5, 6 et 7 que la face supérieure 72 du plateau 62 comprend une série de premiers alvéoles 74 qui constituent chacun un moule d'une première forme. De même, sa face inférieure 76 comporte une série de seconds alvéoles 78 qui constituent chacun un moule d'une seconde forme. Ainsi, pour passer de la cuisson d'un article de la première forme à celle dtun article de la seconde forme, il suffit de faire tourner le plateau 62 de 1800. Au contraire, dans les fours classiques, pour passer d'une fabrication à une autre, on est obligé de changer tous les plateaux ce qui crée une perte de temps considérable. Les extrémités droite et gauche 80 et 82 du plateau 62 comportent un dispositif d'orientation qui comprend un conduit de guidage 84, 86 dans lequel est enfermée une masse libre 88, 90 en plomb ou en autre matière à haute densité qui coulisse librement dans le sens vertical dans le conduit correspondant 84, 86. Comme on le voit sur la figure 5, le plateau est articulé par ses deux extrémités sur les chaînes 12 et 12' du convoyeur. Chacune de ses extrémités est par exemple munie d'un tourillon 92 qui tourne dans un palier 94 solidaire de la chaîne voisir;e. Ainsi, le plateau 62 est articulé sur les chaînes 12 et 12' à la manière d'une balancelle et les. masses espacées transversalement 88 et 90 le maintiennent dans son orientation verticale initiale lorsqu'il circule dans le four 10.Lorsque sa surface supérieure 72 est orientée vers le haut, les masses 88 et 90 reposent sur sa surface inférieure 76 et maintiennent son orientation verticale car elles abaissent son centre de gravité au-dessous de l'axe des tourillons 92. lorsqu'on fait basculer le plateau 62 de plus de 900 pour que sa face inférieure 76 (figure 5) soit alors orientée vers le haut, les masses 88 et 90 tombent dans leurs conduits respectifs 84 et 86 et reposent contre sa surface 72 qui est alors orientée vers le bas. De cette manière, les masses 88 et 90 conservent au plateau son orientation verticale initiale, c'est-à-dire l'orien- tation qu'il a à l'entrée du four 10. La figure 8 représente le plateau 62 retourné de 1800. On voit que sa surface 76 qui était initialement sa surface inférieure est orientée vers le haut et cette orientation est maintenue par les masses 88 et 90 qui sont en appui sur sa surface 72 qui est alors orientée vers le bas. Comme on le voit sur la figure 2, chaque section verticale ascendante 58 et descendante 60 du parcours dans le four 10 est munie de dispositifs d'alignement 96 qui sont par exemple eonstitués par des cornières verticales 98 en acier disposées l!téralement par rapport aux plateaux 62. Ces dispositifs 96 dont les éléments sont au voisinage des extrémités 64 et 66 des parois latérales 80 et 82 du plateau le maintiennent lorsqu'il circule verticalement dans un sens ou dans l'autre sur les sections 58 et 60 pour qu'il conserve son orientation initiale pendant tout son parcours dans les chambres de-cuisson 16, 18.Ainsi, lorsque les premiers ou seconds moules 74, 78 du plateau 62 sont remplis du produit qui doit être cuit, les masses 88 et 90 et le dispositif d'alignement 96 maintiennent les moules remplis orientés vers le haut tant que le plateau circule dans le four. Comme on le voit sur la figure 9, une extrémité 80 du plateau 62 comporte un croisillon constitué par deux bras perpendiculaires 102 et 104 qui font saillie sur sa surface extérieure. Ces bras ont une largeur suffisante dans le sens axial du plateau. pour qu'ils puissent entre accrochés par un doigt fixe de butée 106 placé au-delà de la sortie 108 du four 10. Lorsque le plateau 62 dont les premiers ou seconds moules 74, 78 sont garnis du produit cuit -fini est entraîné par les chaînes 12 et 12' au-delà de la sortie du convoyeur, un des bras 102 ou 104 du croisillon vient en contact avec le doigt fixe, et, le plateau continuant à avancer, tourne autour de l'axe des paliers 94 des chaînes qui l'entraînent.La hauteur du doigt 105 est réglée de manière qu'il fasse basculer le plateau d'un angle supérieur à 900 pour que les masses 88 et 90 puissent glisser d'elles-m8mes vers le bas dans les conduits de guidage correspondants 84, 86. Les masses 88 et 90 tombent par gravité en s'écartant par exemple de la face 76 du plateau (figure 5 et 6) et viennent s'appliquer contre sa face opposée 72 qui est alors dans Sa position représentée sur la figure 8. Ainsi, conformément à l'invention, les masses 88 et 90 coulissent librement dans leurs compartiments respectifs 84 et 86 de manière que chaque fois que le plateau pivote de plus de 900, elles se déplacent dans leurs conduits respectifs 84, 86 et viennent frapper la face opposée du plateau avec une force d'inertie suffisante pow que celui-ci soit secoué ce qui facilite le démoulage du produit fini en aval de la sortie 108 du four. En fait, les masses 88 et 90 ont deux fonctions : d'une part, elles maintiennent le plateau 62 à l'orientation voulue, et d'autre part, elles agissent à la manière d'un marteau et exercent un choc qui secoue le produit cuit et l'éjecte du moule correspondant lorsque le plateau bascule de 1800. La figure 10 représente schématiquement le four 10 de l'invention intercalé dans une ligne de fabrication. Dans cette ligne, le convoyeur 12 entraîne les plateaux non représentés et les fait passer dans différents appareils tels qu'une enceinte de traitement 110 et une enceinte de séchage 112. On voit que les plateaux de cuisson entraînés par le convoyeur 12 conservent la même orientation sur toute la longueur de la ligne. De cette manière, la ligne de fabrication peut être complètement automatisée et comporter par exemple un poste de moulage, un appareil ajoutant par-exemple des condiments au produit coulé dans les moules 74 ou 78; etc. Dans l'exemple représenté sur la figure 10, le four 10 de l'invention et les enceintes de traitement 110 et 112 sont au-dessus du sol 114 et sont montés sur des pieds verticaux 116. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux éléments décrits, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICAT IONS l - Four de traitement destiné à la cuisson en continu de produits nota ment alimentaires, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe extérieure divisée en une chambre de cuisson ayant deux cotés, en un collecteur de retour d'air et en un collecteur d'admission d'air chaud, les collecteurs de retour et d'admission comportant chacun un dispositif de réglage du débit d'air, ces dispositifs étant disposés par rapport à la chambre de cuisson de manière que l'air circule horizontalement dans cette dernière du collecteur d'admission vers le collecteur de retour, un convoyeur faisant circuler le produit à traiter dans la chambre de cuisson, le convoyeur passant sur une série de pignons supérieurs et inférieurs divisant son parcours dans la chambre de cuisson en plusieurs sections erticales alternées ascendantes et descendantes, et plusieurs plateaux de cuisson espacés les uns des autres étant fixés sur le convoyeur, chaque plateau comportant des éléments d1articu- lation lui permettant de tourner par rapport au convoyeur, et chaque plateau ayant une face supérieure, une face inférieure, un premier et un second côtés une extrémité droite et une extrémité gauche-. 2. - Four selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif maintenant la même face de chaque plateau orientée vers le haut pendant tout le parcours de ce plateau dans la chambre de cuisson0 3. - Four selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif maintenant l'orientation du plateau comprend un conduit de guidage et une masse coulissant dans ce conduit, la hauteur de la masse étant inférieure à la distance séparant les faces supérieure et inférieure du plateau. 4. - Four selon la revendication S, caractérisé en ce que les premier et second c3tés du plateau comprennent chacun des trous de passage d'air, le diamètre de ces trous étant relativement grand par rapport à la hauteur du côté correspondant du plateau. 5. - Four selon la revendication 4, caractérisé en ce que les trous de passage d'air correspondants des deux côtés du plateau sont alignés pour faciliter la circulation de l'air chaud dans le plateau. 6. - Four selon la revendication 5, caractérisé en ce que la face supérieure de chaque plateau comporte un-premier moule de cuisson ayant une première forme, sa face inférieure comportant un second moule ayant une seconde forme, le plateau pouvant tourner par rapport au convoyeur de manière que le premier ou le second moule puisse autre sélectivement orienté vers le- haut dans la chambre de cuisson. 7. - Four selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'alignement maintenant les plateaux dans leur orientation initiale pendant leur passage dans la chambre de cuisson. 8. - Four selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif d'alignement comprend des rails verticaux solidaires de l'enveloppe du four et disposés au voisinage des côtés des plateaux de manière à les empêcher de pivoter par rapport au convoyeur lorsqu'ils circulent -dans la chambre de cuisson. 9. - Four selon la revendication 1, caractérisé en ce que le réglage du-débit d'air comprend plusieurs lumières dans la paroi du collecteur d'admission d'air chaud et plusieurs lumières dans la paroi du collecteur de retour, ces lumières débouchant respectivement dans.les deux côtés de la chambre de cuisson. 10. - Four selon la revendication 9, caractérisé en ce que les lumières débouchant dans un des côtés de la chambre de cuisson sont alignées sur les lumières débouchant dans l'autre côté. 11. - Four selon la revendication 10, caractérisé en ce que les lumières débouchant dans les deux côtés de la chambre de cuisson sont alignées horizontalement. l2o - Four selon la revendication 11, caractérisé en ce que les lumières débouchant dans les deux côtés de la chambre de-cuisson coopèrent pour créer des courants horizontaux et de manière que l'air forme des couches horizontales dans lesquelles la température est uniforme. 13. - Four selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un dispositif fait baseuler chaque plateau de cuisson de 1800 après la fin de l'opération de cuisson. 14. - Four selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif faisant basculer le plateau comprend un bras se prolongeant au-delà d'une extrémité du plateau et un doigt fixe disposé a l'extérieur de la chambre de cuisson, le convoyeur entraînant le plateau pour que le bras vienne en contact avec le doigt fixe et que ce dernier le fasse tourner autour de son axe d'articulation sur le convoyeur. 15. - Four selon la revendication 14, caractérisé en ce que le bras a la forme d'un croisillon.