Brevet FR2459611A1 — publié le 19810116

1. La présente invention est relative à une machine destinée à couper en longueurs fixes un bâton semi-solide extrudé par une buse d'une extrudeuse et à mouler ensuite les bâtons ainsi coupés en des corps sphériques, ledit bâton semi-solide étant par exemple un fromage dont les propriétés physiques varient brusquement en présence de variations thermiques ou analogues. Les fromages traités classiques disponibles dans le commerce ont jusqu'à présent été préparés au moyen du procédé illustré à la Fig. 1, suivant lequel on prépare une matière brute par mélange d'une matière première ser- vant à fabriquer du fromage avec une matière secondaire ou analogue, on émulsifie à chaud la matière brute obtenue pour l'amener à l'état fondu, on fait passer en continu ladite matière fondue à travers un cylindre de refroidis- sement afin de lui donner une consistance semi-solide, on la fait passer dans une extrudeuse pour extruder un bâton semi-solide à travers une buse, on coupe ledit bâton en longueurs fixes au moyen d'un couteau rotatif ou d'un cou- teau à mouvement alternatif disposé devant ladite buse et adapté pour fonctionner à des intervalles fixes, et l'on emballe ensuite le produit mis sous une forme désirée au moyen d'une machine appropriée de mise en forme, ou on emballe le produit tel qu'il est coupé par le couteau. La machine classique précitée est cependant défectueuse en ce que, du fait que la viscosité du fromage est susceptible d'augmenter de façon importante lorsque la température baisse, il est sujet à des défauts d'homogéné- ité lorsque la conductivité thermique est réduite et, ainsi, il est impossible de maintenir constante la vitesse d'extrusion et il est par conséquent difficile de mainte- nir constantes les longueurs coupées. De plus, la machine classique précitée s'est révélée défectueuse en ce que, du fait que les bâtons cou- pés ne peuvent être mis en forme de corps sphériques sans être retraités par une autre machine de mise en forme comme indiqué plus haut, il est impossible de procéder à une opération continue allant de l'opération de moulage par extrusion à la formation des corps sphériques, ce qui 2. nuit au plus haut point à la capacité de fabrication. On indiquera enfin qu'il n'a pas été mis au point Jusqu'à présent de machine de moulage capable de produire de façon automatique et continue les corps sphé- riques précités dépourvus de déformations. On ressent par conséquent depuis longtemps le besoin de la mise au point d'une telle machine. L'invention a en conséquence pour but de fournir une machine de moulage capable de supprimer les inconvé- nients inhérents aux machines classiques de moulage et de couper un bâton semi-solide de diamètre fixe en longueurs fixes et de donner ensuite au bâton ainsi coupé la forme d'un corps sphérique. L'invention a encore pour but de fournir une machine de moulage comprenant un dispositif de coupe adap- té pour couper en longueurs fixes, un bâton semi-solide ayant un diamètre fixe et extrudé par une buse, indépen- damment de ladite vitesse d'extrusion, et comprenant un dispositif de moulage adapté pour produire des corps sphé- riques de diamètre uniforme et dépourvus de déformations, à partir d'un bâton semi-solide ayant un diamètre et une longueur fixes. L'invention a pour objet à cet effet une machi- ne caractérisée en ce qu'elle comprend un capteur qui détecte l'extrémité avant d'un bâton semi-solide extrudé par une buse, ce capteur étant espacé en face de ladite buse, de façon à envoyer un signal à un dispositif de coupe, ce dernier étant ainsi actionné pour couper le bâ- ton, et les morceaux de bâton ainsi coupés étant reçus dans une gorge principale de mise en forme-de section en partie de cercle qui est prévue sur la périphérie externe d'un moule rotatif, lesdits morceaux de bâton se déplaçant en suivant l'intérieur d'un passage de mise en forme qui est défini par la coopération entre ladite gorge principale et une gorge secondaire de mise en forme à section en par- tie de cercle, de façon à se transformer en des corps sphé- riques. En outre, la machine suivant l'invention pré- sente des dimensions comparativement faibles du fait que 24596 11 3. son capteur comprend un interrupteur de proximité, et la machine est avantageusement applicable à la fabrication de produits alimentaires en forme de bâtons tels que des fromages et analogues, également pour des raisons sani- taires. Suivant une autre caractéristique de l'inven- tion, la gorge principale de mise en forme du moule fixe est plus profonde que la gorge secondaire de mise en forme, et cette gorge secondaire devient de plus en plus profonde de son orifice d'entrée à son orifice de sortie, de sorte qu'on peut obtenir des corps sphériques dont chacun pré- sente un diamètre uniforme et est dépourvu de déformations et dont la périphérie est dépourvue de saillies ou autres. Ainsi qu'il ressort de ce qui précède, l'in- vention est applicable à tous corps semi-solides ayant des caractéristiques analogues à celles des fromages. Cepen- dant, comme exemple de réalisation de la machine suivant l'invention, on peut considérer une machine pour le moulage d'une boule de fromage. En conséquence, on décrira une machine de ce type dans la suite de la présente description. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels: la Fig. 1 est un schéma qui illustre le procédé utilisé pour mouler une boule de fromage qui constitue un type de corps sphérique fabriqué en utilisant la machine suivant l'invention; la Fig. 2 est une vue en élévation de la machi- ne de moulage suivant l'invention; la Fig. 3 est une vue du côté gauche de la ma- chine représentée à la Fig. 2; la Fig. 4 est une vue à plus grande échelle, avec arrachement partiel, d'une partie de la machine re- présentée à la Fig. 2; la Fig. 5 est une vue en coupe verticale d'une partie de la machine représentée à la Fig. 4, prise depuis le côté droit; la Fig. 6 est une vue schématique partielle en 4. élévation de la machine de moulage suivant l'invention la Fig. 7 est une vue partielle en coupe à plus grande échelle montrant la relation entre le moule rotatif et le moule fixe utilisés pour la fabrication de corps sphériques dans la machine de moulage suivant l'in- vention; la Fig. 8 est une vue en élévation d'une ins- tallation dans laquelle plusieurs machines suivant l'in- vention disposées respectivement à gauche et à droite; la Fig. 9 est une vue en plan de dessus de l'installation représentée à la Fig. 8. En se référant aux dessins, la référence 1 désigne une buse ou filière qui est fixée latéralement sur un bâti 2 au moyen d'une plaque de support 3, la base (extrémité de droite à la Fig. 3) de ladite buse étant reliée à une extrudeuse (non représentée). Une plaque de support 5 est disposée à la dis- tance nécessaire devant la buse 1 et est réglée au moyen d'une vis de réglage 4. Une électrode 9 d'un interrupteur 6 par contact est fixée sur cette plaque de support 5 en face de la ruse 1, l'interrupteur 6 étant un interrupteur de proximité. La périphérie externe d'un boîtier 10 pour l'électrode 9 est filetée. Ce boîtier 10 est ainsi vissé dans un trou taraudé de la plaque de support 5. En outre, une poignée 7 est fixée sur le boîtier 10, un ressort 8 étant intercalé entre la poignée et la plaque 5. On fait tourner le bottier 10 au moyen de la poignée 7, de sorte que la-position relative de l'électrode 9 par rapport à la buse 1 peut être commandée. On a représenté à la Fig. 6 un mode de réalisa- tion de l'interrupteur 6 dans lequel un organe tel qu'un atténuateur de surtension, une résistance à variation auto- matique ("Varistor") ou analogue est utilisé pour consti- tuer l'électrode 9, et cette électrode est reliée à la base d'un premier transistor 13 dans un circuit Darlington 11 dans lequel sont montés un premier et un second tran- sistors 13, 14 et un relais 15. Ce circuit 11 est relié à un circuit dans lequel la buse 1 est combinée avec une faible source V d'énergie, par exemple d'une tension de 5. trois volts ou de cet ordre, avec une résistance 16 inter- calée. Un dispositif 20 de coupe est monté au-dessus de la buse 1 sur un arbre 19 d'un moteur 18 monté sur le bâti en parallèle avec la buse. Ce dispositif de coupe 20, lorsqu'on le laisse descendre, est adapté pour se déplacer jusqu'à un point situé juste devant la buse 1 et à peu près perpendiculairement à l'axe de la buse. Au-dessous de la buse 1 est disposé un arbre 24 qui est relié par l'intermédiaire d'un accouplement 23 à un arbre d'un moteur 22 porté par le bâti à peu près pa- rallèlement à la buse. Cet arbre 24 est porté par un pa- lier 26 qui est monté sur un support 25 fixé au bâti. Un moule rotatif 28 est fixé sur l'extrémité avant de l'arbre 24. La référence 29 désigne un écrou de fixation de ce moule. le moule rotatif 28, comme représenté claire- ment à la Fig. 5 en particulier, comprend un disque 31 ayant dans sa périphérie extérieure une gorge principale circulaire 30 de mise en forme dont la section définit partiellement un tore. Ce disque 31 est disposé de façon que la gorge 30 puisse traverser la partie inférieure d'un espace délimité entre l'orifice de sortie de la buse 1 et l'électrode 9 de l'interrupteur 6. Le disque 31 est divisé perpendiculairement à son plan en deux moitiés. Un moule semi-circulaire fixe 32 est disposé de façon à présenter une surface périphérique interne incurvée s'étendant le long de la surface périphé- rique extérieure de la moitié avant du moule rotatif (côté gauche de la Fig. 2 et de la Fig. 4), considérée dans le sens dans lequel celui-ci avance. Dans la périphérie in- terne dudit moule fixe 32 est formée une gorge secondaire semi-circulaire 33 de mise en forme dont la section définit partiellement un tore, cette gorge secondaire coopérant avec la gorge principale 30 pour délimiter un passage 34 de mise en forme dont la section est à peu près circulaire. Le moule fixe 32, comme décrit plus haut, est fixé sur le bâti au moyen d'un support 36 fixé sur le palier 26. Ce support 36 comporte une butée 37 au voisinage de la partie 6. inférieure de la buse 1. On voit que lorsqu'on compare la gorge 30 à la gorge 33, comme cela ressort de la Fig. 7, la première est plus profonde que la seconde. Lorsqu'on calcule la profondeur de la gorge à son extrémité de sortie, si le rayon du passage 34 esti, la profondeur de la gorge 30 est X ±, tandis que la profondeur de la gorge 33 estt-c4. La surface de la paroi de la partie 2 0 de la gorge 30 est à peu près linéaire. La gorge 33 est la moins profonde à son extré- mité d'entrée et devient de plus en plus profonde vers son orifice de sortie. En d'autres termes, si les centres du moule rotatif 28 et de la gorge 33 sont en O et que les distances desdits centres à la périphérie externe de la gorge 33 à son orifice d'entrée et à son orifice de sortie sont Sl et S2, la relation précitée peut être exprimée sous la forme: S2> Sl. La référence 38 dans les Fig. 2 et 3 désigne une boite de commande, et la référence 39 aux Fig. 4 et 5 désigne une goulotte pour évacuer les objets moulés, la référence 40 désignant un organe de râclage pour retirer les objets moulés. On décrira maintenant le fonctionnement de la machine décrite ci-dessus. En fonctionnement, par exemple en considérant la Fig. 6, lorsque le fromage 17 extrudé par la buse 1 entre en contact avec l'électrode 9, un cou- rant électrique est établi entre la buse 1 et l'électrode 9 à travers le fromage 17, et un faible courant électrique est par conséquent appliqué au premier transistor 13. Ce courant est amplifié par le second transistor 14 pour actionner ainsi le relais 15. L'actionnement du relais 15 fait démarrer le moteur 18 et, à son tour, le dispositif de coupe 20, coupant ainsi le fromage 17 devant la buse 1. Dans cet exemple, les positions relatives entre la buse 1 et l'électrode 9 ont été commandées de façon convenable en faisant tourner le bottier 10 par rapport à la plaque de support 5. Du fait que la source V d'énergie électrique pour l'interrupteur 6 présente une faible tension, il n'est pas possible qu'une étincelle électrique se forme lorsque 24596 11 7. l'électrode 9 entre en contact avec le fromage 17. La for- mation d'étincelles électriques, s'il s'en produit, exer- ce habituellement une influence défavorable sur le fromage 17; la machine suivant l'invention, construite de la façon caractéristique précitée, permet d'éliminer cet inconvénient. Comme il ressort de ce qui-précède, le fromage 17 peut toujours être coupé en longueurs fixes, indépen- damment de la vitesse d'extrusion, en réglant les posi- tions relatives de la buse 1 -et de l'électrode 9 d'une façon appropriée. Les fromages ainsi coupés tombent dans la gorge 33 formée dans le disque31 constituant le moule rotatif 28. A cet instant, la butée 37 assure que les fromages sont reçus dans la gorge 33 avec précision sans dévier vers l'extérieur par rapport à leur trajet normal. Les fromages se déplacent vers l'extrémité supérieure, ou d'entrée du moule fixe 32 lorsque le disque 31 tourne, ils sont guidés dans le passage de mise en forme délimité par les gorges 30 et 33 respectivement des deux moules 28 et 32, et ils sont ensuite déchargés par l'orifice de sortie inférieur dans la goulotte 39. Ces fromages sont moulés en corps sphériques par les deux gorges 30 et 33 lorsqu'el- les traversent le passage s'étendant depuis l'orifice d'en- trée jusqu'à l'orifice de sortie du moule 32. A ce sujet, on précisera ci-dessous la raison pour laquelle la-gorge 30 est plus profonde que la gorge 33. Si les gorges 30 et 33 présentent la même profondeur, on obtient les inconvénients suivants: tout d'abord, les fromages sont affectés à la sortie du moule 32 par la for- ce de cisaillement engendrée par la résistance de contact accrue dans la gorge 33 et par l'interaction entre la rotation de la gorge 30 et la rotation simultanée des fromages sur eux-mêmes, ces fromages étant alors moulés en corps sphériques déformés; en second lieu, du fait que le sens de rotation des fromages dans le passage 34 de mise en forme est constant, ces fromages sont susceptibles de dépasser hors de l'intervalle délimité entre les sur- faces de joint des deux moules 28 et 32, produisant ainsi 8. 2459611 des fromages ayant des saillies indésirables. La machine suivant l'invention permet de supprimer ces inconvénients en prévoyant de donner aux deux gorges 30 et 33 les pro- fondeurs indiquées plus haut. En ce qui concerne la dif- - férence de profondeur entre les deux gorges, on remar- quera qu'on peut obtenir un bon résultat en satisfaisant l'expression suivante à la Fig. 7: X 1 -( 2 = 0,1 mm ou moins, de préférence environ 0,05 mm, o, lorsque D est un diamètre de par exemple 18 mm, est d'environ 0,75 mm, et le minimum deO respectivement. Enfin, du fait que la gorge 33 est plus profon- de du côté de sortie que du côté d'entrée, ou en d'autres termes du fait que S2 est plus grand que Si à la Fig. 7, les fromages guidés dans cette gorge 33 sont soumis à des contraintes du côté d'entrée de la gorge et sont ensuite libérés progressivement de ces contraintes vers son côté de sortie. En conséquence, la rotation des fromages dans le passage 34 devient compliquée, de sorte qu'elle con- tribue à empêcher la formation de saillies et, en outre, les fromages peuvent être évacués de façon douce sans être soumis à une déformation en raison du fait que le frottement se produisant à l'orifice de sortie de la gorge 33 est faible. Les Fig. 8 et 9 illustrent des modes de réali- sation de machines suivant l'invention dans lesquels trois machines de moulage telles que décrites ci-dessus sont disposées en ligne respectivement à gauche et à droite, un réceptacle 42 pour recueillir les produits étant disposé au centre afin de recevoir les boules de fromage moulées. La référence 43 désigne un support pour les machines de moulage. 9. REVENDICATIONS 1.- Machine pour mouler des corps sphériques coupés en longueurs fixes à partir d'un bâton semi-solide, caractérisée en ce qu'elle comprend une extrudeuse ayant une buse (1) pour extruder un bâton semi-solide (17); un capteur (9) disposé en face de ladite buse et envoyant un signal lorsqu'il détecte l'extrémité avant dudit bâton extrudé par la buse; un dispositif de coupe (20) pour couper le bâton extrudé (17) lorsqu'il reçoit le signal- provenant du capteur; un moule circulaire rotatif (28) recevant les morceaux de bâton ainsi coupés dans une gorge principale circulaire (30) de mise en forme dont la sec- tion définit partiellement un tore et qui est prévue dans la périphérie externe dudit moule rotatif, et transportant ensuite lesdits morceaux de bâton; et un moule fixe semi-circulaire (32) comprenant une gorge secondaire (33) de mise en forme définissant une partie d'un tore et pré- vue sur la face externe dudit moule rotatif, cette gorge secondaire coopérant avec ladite gorge principale de mise en forme (30) pour former un passage (34) de mise en forme ayant une section à peu près circulaire. 2.- Machine suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que le capteur comprend un interrupteur de proximité (9). 3.- Machine suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que le dispositif de coupe (20) est monté sur un arbre (19) d'un moteur (18) adapté pour être ac- tionné par un signal émis par ledit capteur (9). 4.- Machine suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que ledit moule rotatif (28) comprend un disque (31) disposé dans un espace délimité entre la buse (1) et le capteur (9) et agencé de façon à permettre à la gorge principale (30) de mise en forme de traverser la partie inférieure de cet espace. 5.- Machine suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que la profondeur de la gorge (30) dudit moule rotatif (28) est plus grande que celle de la gorge (33) du moule fixe (32). 6.- Machine suivant la revendication 1, carac- 10. térisée en ce que la gorge (33) dudit moule fixe (32) a sa profondeur minimale à son extrémité d'entrée et devient de plus en plus profonde vers son extrémité de sortie.