Brevet FR2425805A1 — publié le 19791214

La présente invention se rapporte à un pétrin-mélangeur comportant une cuve qui tourne sur un axe vertical et un outil de pétrissage commandé, qui pénètre jusqu'au fond de cette cuve, dont l'axe de rotation est incliné et est excentré p-ar rapport à celui de ladite cuve, l'enveloppe de cet outil comportant au moins un bras formant un corps de révolution de forme cylindrique, tangent à la paroi de la cuve sur toute la hauteur de cette paroi. Les pétrins-mélanqeursadestinés à être utilisés en boulangerie et comportant une cuve qui tourne sur un axe vertical, doivent satisfaire à des exigences très diverses en ce qui concerne aussi bien le comportement rhéologique des postes traitées que le taux de remplssaqe de la cuve dépendant de l'importance des charqes. La visco-élasticité des pâtes peut varier très fortement, suivant qu'il s'agit d'une masse à texture visqueuse, telle qu'une pâte au seigle ou d'une masse thixotropique à texture plastique, telle qu'une pâte au froment par exemple. De plus, il est courant, en boulanqerie, d'utiliser des pâtes pour pain bis, dans lesquelles les proportions de mélange varient de 90 % de farine de seigle à 90 Ó de farine-de froment.Par conséquent, la visco-élasticité -de ces pâtes prend aussi toutes les valeurs entre ces valeurs extrêm-es. - Malgré ces différences de viseo-élasticité et/ou de remplissage de la cuve, un pétrin-mélangeur universel doit permettre d'obtenir toujours un aussi bon résultat. Les machines connues ne satisfont pas suffisamment à cette exigence pour les raisons suivantes Avec les pétrins comportant un outil de pétrissage hélicoidal dont ltaxe de rotation vertical est excentré par rapport à celui de la cuve, l'intensité du traitement à l'intérieur de la masse varie notablement si cette masse est visqueuse ou n'est que faiblement élastique, en particulier si le taux de remplissage de la cuve est élevé.La partie de la masse de pâte qui se trouve au fond de cette cuve est malaxée de manière particulièrement énergique, alors que le traitement de la pâte qui se trouve à la surface laisse à désirer. I1 a été constaté que ce défaut est dû au fait que ces machines n'ont qu'une faible action de mélange dans le sens vertical. Pour y remédier, dans un pétrin-mélangeur connu du genre précité, on a disposé à mi-hauteurde la cuve un déflecteur fixe qui va jusqu'au fond de cette cuve et qui coopère à la façon d'un racleur avec l'outil hélicoldal (brevet DE-AS 12 98 466). Dans le même but, dans une autre machine connue, un organe d'alimentation en pâte, en forme de tronc de cône à nervures longitudinales est disposé au milieu de la cuve (brevet DE-AS 21 53 704).Cependant, ces orqanes n'ont pas apporté d'aide efficace, ils ont seulement fait passer le phénomène de mélanqe insuffisant dans le sens vertical dans.une autre plaqe de remplissage de la cuve et de viscoélasticité de la pâte. De plus, ils ont une influence défavorable sur le pétrissage de petites quantités de pâte et sur la vidange et le nettoyage de la cuve. I1 est possible d'améliorer l'intensité du mélange dans le sens vertical en inclinant l'axe de rotation de l'outil par rapport à la verticale, comme, par exemple, dans le pétrin décrit dans le brevet DE-PS 14 32 990. Dans cette machine, appelée aussi "pétrin à double cône" en raison de la conformation particulière de l'outil, les parties médianes de cet outil tournent è une vitesse circonférentielle plus qrande que les parties extrêmes sur son axe de rotation incliné d'environ 450. En raison de cette différence de vitesses circonférentielles, cette machine ne travaille plus de manière sat-sfaisante en présence d'une faible quantité de pâte, parce que le comportement rhéologique des masses à texture plastique ne dépend pas seulement de la différence de vitesses, mais surtout de la valeur absolue de cette vitesse. Par suite, ces pâtes ont besoin d'une très lonque durée de développement, ce qui donne des articles de mauvaise qualité. Le brevet FR-PS 413 844 et son certificat d'addition 13 938 décrivent bien des pétrins dont l'axe des organes de pétrissage est disposé obliquement et dans lesquels la différence des vitesses circonférentielles n'est pas aussi prononcée, parce que ces orqanes sont des corps de révolution relativement étroits à enveloppe sensiblement cylindrique ou hélicoldale. Mais il faut utiliser avec ces organes des cuves peu profondes qui, à capacité usuelle, ont un encombrement rendant leur maniement peu commode. Par opposition avec les machines précitées, dans le pétrin décrit dans le brevet DE-PS 249 587, il se produit toujours un certain déplacement relatif entre la pointe de l'outil de pétrissage et la cuve, parce que l'axe de rotation de cet outil, incliné à 450 par rapport à la verticale, ne se trouve pas dans un plan radial de cette cuve, mais est disposé excentriquement à l'axe de rotation des cette dernière. Celle-ci comporte au milieu et sur toute sa hauteur un dôme qui a un rôle analoque à ceux du déflecteur ou de l'organe d'alimentation des machines décrites plus haut. Mais ce dôme diminue très sensiblement la capacité de la cuve et est aussi gênant que ce déflecteur ou cet orqane d'alimentation pour la vidange et le nettoyage.De plus, tous les pétrins-mélanqeurs dont l'axe de l'outil est fortement incliné d'environ 450 présentent llinconvénient qu'il faut que leur vitesse de travail et par conséquent leur production restent faibles, car si cet outil tourne à plus grande vitesse, une partie de la pâte risque d'être projetée hors de la cuve, ce qui est d'autant plus à craindre que l'élasticité de cette pâte est plus faible. tin pétrin-mélangeur dont la conformation et le mode de travail sont analogues à ceux de la machine qui vient d'être mentionnée a aussi été décrit dans le brevet DE-OS 18 13 084. L'axe de rotation de l'outil de pétrissage de cette machine a une faible inclinaison de seulement la0 environ par rapport à la verticale, et c'est pourquoi l'action de mélange dans le sens vertical est aussi défectueuse qu'avec un outil à axe vertical. L'invention concerne des- perfectionnements aux pétrins-mélangeurs du genre des deux machines mentionnées en dernier, leur permettant de mélanqer et pétrir, avec- le même bon résultat, des pâtes de compositions différentes quel que soit le taux de remplissage de la cuve, ces pétrins ayant une conformation simple et étant commodes à utiliser. Conformément à l'invention, l'axe de rotation de l'ou- til mélangeur et de pétrissage, incliné de 150 à 300 sur la verticale, est disposé dans un plan vertical qui coupe le fond de la cuve à une distance du milieu de celle-ci comprise entre 0,9 et 1,1 de la voleur du rayon du corps de rotation formé par l'onvelop!)c de cet outil. Avec c-ette disposition, )e dôme usuel au milieu de cette cuve est supprimé et il a été constaté de façon inattendue que le mélange et le pétrissage sont néanmoins excellents, même avec de très petites quantités de pâte. Puisque la cuve ne comporte pas d'élément intérieur fixe, il est aisé de la vider et de la nettoyer. La machine selon l'invention est utilisable de façon universelle, quelle que soit l'importance des charges, pour pétrir toutes les pâtes boulangères et pStissières, l'axe de rotation de l'outil touchant de manière particulièrement appropriée le fond de la cuve à l'endroit ob il est le moins éloigné du milieu de celle-ci. La pâte est travaillée avec le maximum d'uniformité lorsque l'enveloppe de l'outil de mélange et de pétrissage est cylindrique. La paroi de la cuve doit alors être légèrement bombée vers l'extérieur, puisqu'il faut que le corps de révolution formé par l'enveloppe de l'outil touche la paroi de la cuve sur toute la hauteur de celle-ci, à la faible distance près correspondant au jeu. Mais, selon une autre caractéristique de l'invention, comme une cuve à paroi rectiligne est plus facile à fabriquer qu'une cuve à paroi bombée, l'enveloppe de l'outil comporte un bombement dont la forme est déterminée de façon que cet outil reste en contact avec une paroi rectiligne en coupe radiale. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une coupe longitudinale d'un pétrins mélangeur selon l'invention la figure 2 est un plan avec arrachement partiel et la figure 3 est une coupe transversale suivant la ligne III-III de la figure 1. Le pétrin-mélangeur selon l'invention comporte un bâti fixe 1, sur lequel est monté un porte-outil 3- pivotant sur un axe horizontal 2. Un outil 5 de mélange et de pétrissage, entraîné par un moteur 4, est disposé à l'extrémité libre de ce porte-outil 3 et il pénètre dans une cuve 7 tournant sur un axe vertical 6. Le tourillon 8 de cette cuve 7 est monté dans un chariot 9, qu'un mécanisme de verrouillage 10 peut rendre solidaire du bâti 1 d'une façon connue. Un moteur 11, disposé dans ce bâti 1, fait tourner la cuve 7 par l'intermédiaire d'une transmission à friction 12. L'axe de rotation 13 de l'outil 5 est incliné par rapport à la verticale dtun anqle alpha qui est égal à 200 dans la forme de réalisation représentée. Cet outil se compose de deux bras 14 qui sont disposés symétriquement par rapport à l'axe 13 et qui parcourent hélicoidalement une trajectoire correspondant à leur enveloppe 15 représentée en traits mixtes. Une traverse 16 relie les extrémités de ces brans 14, de sorte que l'outil 5 à la conformation d'un cadre voilé. L'axe de rotation 13, qui est incliné de l'angle alpha par rapport à la verticale, est disposé dans un plan vertical qui coupe le fond de la cuve 7 à une distance A du milieu de celle-ci, c'est-à-dire de son axe vertical 6, correspondant, dans la forme de réalisation représentée, au rayon R du corps de révolution formé par l'enveloppe 15 du corps de l'outil 5. Par ailleurs le position exacte de cet outil 5 est déterminée par le fait que cet axe de rotation 13 coupe le fond de la cuve 7 au point 13' où son écartement du milieu de cette cuve est minimal. Le corps de révolution formé par l'enveloppe 15 a une conformation sensiblement cylindrique. I1 ne diffère d'un cylindre parfait que par un très léqer bombement qui est dû au fait que, d'une part la paroi de la cuve 7 est avantageusement rectiligne (comme le représentent les fiqures 1 et 3) pour des raisons de fabrication et que, d'autre part, cette forme satisfait à la condition que l'outil 5 reste en contact avec cette paroi. Pour que cet outil, et plus précisément sa traverse 16, balaie aussi correctement le fond de la cuve 7, cette traverse comporte une enveloppe conique 15' dont une génératrice est tangente à ce fond. Dans le même but, ce-dernier comporte une protubérance 17 correspondant à cette enveloppe conique 15'. Cette protubérance 17 est assez peu prononcée pour ne pas gêner du tout la vidange et le nettoyage de la cuve 7, mais elle a surtout une action bénéfique sur le mélange et le pétrissage de très petites quantité de pâte Pour que l'outil assoit également en contact aussi directement que possible avec la surface de jonction entre le fond et la paroi conique de la cuve 7, cette surface-7' est conformée en anse de panier. Ainsi que le représente la fiqure 2, dans la forme de réalisation considérée, la distance A correspond non seulement au rayon R du corps de révolution formé par l'enveloppe 1F, mais aussi à la moitié du rayon de ce fond, ce qui résulte obligatoirement du fait que l'outil 5 est tangent ?i la paroi de cette cuve sur toute la hauteur de cette paroi. Un écart par rapport à cette disposition optimale n'a pratiquement pas d'effet désavantegeux sur le mélange et le pétrissage, à condition que cette distance A reste dans la plage comprise entre 0,9 R et 1,1 R, R étant le rayon du corps de révolution précité, et que l'outil 5 reste en contact avec la paroi de la cuve 7. L'outil 5 occupe sa position de travail dans le la cuve 7 lorsque le porte-outil 3 est appliqué contre une traverse 18 du bâti 1. Un mécanisme de pivotement non représenté permet de faire basculer ce porte-outil 3 vers le haut sur l'axe 2 jusqu'à ce que son outil 5 soit complètement sorti de cette cuve 7, ce qui permet de déplacer celle-ci. Il va de soi que diverses modifications peuvent être apportées au pétrin-mélangeur décrit, sans s'écarter du domaine de l'invention. REVENDJCATIONS 1. Pétrin-mélangeur comportant une cuve qui tourne sur un axe vertical et un outil de mélange et de pétrissage commandé qui pénètre jusqu'au fond de cette cuve et dont l'axe de rotation est incliné et est excentré par rapport à celui de ladite cuve, l'enveloppe de cet outil comportant u moins un bras, formant un corps de révolution de forme cylindrique -tangent à la paroi de la cuve sur toute la hauteur de cette paroi, pétrin-mélangeur caractérisé en ce que l'axe de rotation (13) de l'outil (5) est incliné par rapport à la verticale d'un angle (alpha) compris entre 150 et 300 et disposé dans un plan vertical, qui coupe le fond de la cuve (7) à une distance (A) du milieu de celle-ci comprise entre 0,9 et 1,1 de la valeur du rayon (R) du corps de révolution form par l'enveloppe (15) de cet outil (5). 2. Pétrin-mélangeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'axe de rotation (13) de l'outil (5) de mélange et de pétrissage coupe le fond de la cuve (7) au point (13') le plus rapproché du milieu de cette cuve. 3. Pétrin-mélangeur selon l'une de-s revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'enveloppe (15) de l'outil (5) forme un cylindre droit.- 4. Pétrin-mélanqeur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'enveloppe (15) de l'outil (5) présente un bombement qui a la forme voulue pour que cet outil (5) reste en contact avec la paroi, rectiligne en coupe radiale, de la cuve (7). 5. Pétrin-mélangeur selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé par le fait-que l'outil (5) se compose de deux bras (14) disposés symétriquement p-ar rapport à l'axe de rotation (13), qui parcourent hélicoidalement l'enveloppe (15) et dont les extrémités sont reliées par une traverse (16). 6. Pétrin-mélangeur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la traverse (16) comporte une enveloppe (15') conique dont une génératrice est tangente au fond de la cuve (i). 7. Pétrin-mélangeur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la cuve (7) comporte au fond une protubérance (17) correspondant à l'enveloppe (15') de la traverse (16).