Brevet FR2525858A1 — publié le 19831104

-1- La présente invention concerne une cuve destinée à la prépa- ration de caillé en vue de la fabrication de fromages. On sait que cette préparation comporte les opérations succes- sives -de tranchage et de brassage du caillé. Le tranchage consiste à séparer la masse de caillé en fines lanières ou bandes de section généralement carrée à l'aide d'un outil de forme adéquate puis à découper ces lanières ou bandes afin d'obtenir des éléments appelés "grains" de caillé de forme générale cubique. Le brassage, qui suit le tranchage, a pour but de maintenir les grains en suspension dans le sérum et de les amener sous la forme de grains généralement sphérique et de les"coiffer" le tout sans perdre de caillé. On a, certes, déjà proposé d'équiper les cuves de divers moyens pour mécaniser les outils utilisés pour le tranchage et le brassage et automatiser leur fonctionnement Cependant, les problèmes ainsi soule- vés n'ont pas été entièrement résolus et, pratiquement, les opérations dont s'agit sont, présentement, encore menées manuellement. La présente invention concerne une cuve pourvue de moyens permettant de réaliser successivement et automatiquement, par simpt e changement d'outils les opérations de tranchage et de brassage, ces moyens étant, suivant l'invention, agencés de façon à se rapprocher au mieux de ce qui est réalisé manuellement, avec l'avantage de mettre en mouvement la totalité de la masse: caillé-sérum sur toute la longueur de la cuve et de pouvoir opérer sur des cuves de grande capacité, ce qui manuellement est irréalisable. La cuve suivant l'invention, qui est de forme semi-circulaire, à axe horizontal, muni d'un arbre unique s'étendant longitudinalement sui- vant l'axe et au-dessus de la cuve, arbre auquel sont adaptés successive- ment les outils de tranchage et de brassage est caractérisée essentielle- ment en ce que ledit arbre est monté sur les extrémités de la cuve, de fa- çon à pouvoir se déplacer dans un planvertical situé dans l'axe de la cuve et à être immobilisé dans des positions dans lesquelles sous l'effet de la 2 22525858 seule rotation de Ilarbre, les outils qu'il porte sont animés ou bien d'un mouvement circulaire ou bien d'un mouvement rectiligne, ou bien encore d'une combinaison de ces mouvements. Les divers caractéristiques et avantages die l'invention ressorti- ront de la description qui va suivre d'une de ses formes possibles de réali- sation, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif. Au cours de cette description on se réfère aux dessins ci-joints sur lesquels: les Fig 1 à 3 sont des vues schématiques montrant la cinématique utili- sée suivant l'invention, la Fig 4 est une vue en perspective avec arrachement, la Fig 5 est une vue en bout, et la Fig 6 est une vue en coupe longitudinale, d'une cuve suivant l'invention. Le problème à résoudre consiste, en utilisant un arbre unique sur lequel sont adaptés les outils de tranchage et de brassage, à reproduire automatiquement les mouvements conférés à ces outils, qui sont: un mouvement circulaire autour de l'axe de la cuve pour le tranchage transversal, un mouvement à la fois circulaire et un mouvement rectiligne pour le bras sage. Ce problème est résolu, en utilisant, conformément à l'invention la cinématique suivante (voir Fig 1 à 3). Soit 1 la cuve de fabrication qui est, on le rappelle, une cuve horizontale de forme semi-circulaire en section, F un point matérialisant l'arbre porte-outils, et B un point matérialisant un arbre relié cinémati- quement à l'arbre F les arbres F et B étant superposés dans une coulisse 2, prévue dans le plan médian vertical passant par l'axe de la cuve et suscepti- bles aussi bien de se déplacer dans ce plan que d'être bloqués dans une position déterminée sur la coulisse. Pour réaliser, en vue des opérations de brassage, un mouvement circulaire autour du point F il suffit de bloquer ce point sur la glissière 2 et de provoquer un mouvement de rotation soit autour de F,soi t autour de B en laissant le point B libre de se déplacer dans la glissière 2. 3 2525858 Dans ces conditions, la trajectoire du point A est un cercle de rayon FA et le point A décrira l'arc de cercle AEC après avoir effectué une rotation angulaire Zvk Pour que le mouvement soit possible, il faut que le point B soit libre dans la glissière 2 pour permettre son déplacement rectiligne dans la glissière. Si la rotation angulaire s'effectue autour du point B avec le point F fixe l'angle / sera égal à l'angle cs, mais parcouru en sens inverse, le point B étant toujours libre dans la glissière 2. Après la rotation soit 2 $, soit de 2 &le point A est venu en C après avoir décrit l'arc de cercle AEC et le point B est revenu à sa position ini- tiale sur la ligne AEC. Pour réaliser un mouvement rectiligne suivant la droite CBA, il suffit de bloquer le point B sur la glissière 2 et de provoquer un mouvement de rotation, soit autour de F, soit autour de B, en libérant le point F dans la glissière 2. Dans ces conditions, la trajectoire du point C vers A est une tra- jectoire rectiligne horizontale, le triangle BDA étant un triangle isocèle. Il convient de noter que la trajectoire ainsi décrite peut ne pas être rectiligne dans le cas o la longueur AD n'est pas égale à la longueur BD, de'même dans le cas o les longueurs AD, DF, BD, ne sont pas éga- les entre elles. De ce qui précède il résulte qu'un autre mouvement de brassage peut être réalisé avec la cinématique des points BDF sans que soit remis en cause le mouvement de rotation AEC avec la combinaison d'une autre trajectoire pour revenir au point A, que l'on peut, selon les besoins éventuels d'une fabrication particulière de fromage dans le cas o AD = DF = DB faire uniquement et alternativement des mouvements de rotation etdes mouvements de translation ou des combi- zaisons de ces mouvements, dans le cas o les longueurs AD, DF, BD ne sont pas égales entre elles faire uniquement et alternativement des mouvements de rotation ou des mouvements dérivés du mouvement de translation, ou des combinaisons de ces mouvements. 4 2525858 De plus, sur le plan de la technologie fromagère, le fait de pouvoir disposer du mouvement de rotation AEC permet de bien maintenir les grains de caillé en suspension et surtout de bien pouvoir les mettre en mou- vement après l'opération de tranchage du coagulum. Pour réaliser le tranchage transversal (Fig 2) il suffit de rendre le tranche-caillé transversal solidaire de l'arbre matérialisé par le point F en vue d'une rotation d'un angle Y dont l'amplitude peut aller jusqu'à 1800 et même au-delà Dans ces conditions, le tranche-caillé transversal pourra décrire un arc de cercle en assurant le découpage du coagulum. Quant au tranchage longitudinal (Fig 3) il est réalisé au moyen d'un tranche-caillé à déplacement longitudinal qui peut être manoeuvré manuel- lement ou mécaniquement. Les Fig 4 à 6 montrent un exemple de réalisation de l'invention, faisant application de la cinématique venant d'être décrite. Dans l'exemple traité la cuve 1, horizontale, de forme semi-cylin- drique, éventuellement avantageusement à double enveloppe (voir Fig 1) est montée sur un support constitué par deux châssis, l'un antérieur 3, l'autre postérieur 4, reliés par des entretoises, haute 5, basses 6, donnant à l'ensemble une grande rigidité mécanique La cuve repose sur les entre- toises basses 6. Dans les faces frontales opposées des châssis 3 et 4 sont pratiquées des lumières 7, 8, permettant le débattement vertical de l'arbre 9, portant les outils servant au tranchage latéral et au brassage du caillé. Cet arbre, situé au dessus de la cuve, dans son plan médian vertical longitudinal tourillonne, au voisinage de chacune de ses extrémités, dans un bottier 10, 1 Oa. Les boîtiers 10, l Oa, sont montés de façon à pouvoir se déplacer le long de glissières 2, 2 a, prévues dans les châssis 3 et 4 et sont munis de verrous tels que 11, susceptibles de venir en prise sur des pièces fixes telles que 12, solidaires des glissières 2, Za Il est ainsi possible d'immo- biliser les boliers 10, l Oa sur les glissières sur lesquelles ils coulissent. L'arbre 9 est animé d'un mouvement de rotation par un actionneur 13, de tout type quelconque convenable, unique dans l'exemple traité Il pourrait cependant y avoir un actionneur à chaque bout d'arbre. 2525858 L'arbre 9 est relié à chacune de ses extrémités, à un arbre court 14, 14 a, mis en rotation par des actionneurs 15, 15 a Chaque arbre l 4, 14 a, tourillonne dans un bo Ftier 16, 16 a, monté à coulissement sur des glissières 2, 2 a Les bofîtiers 16, 16 a, sont pourvus du même système de verrouillage 17 que les boîtiers 10, 10 a, sur la pièce fixe 12, pour per- mettre leur immobilisation sur les glissières 2, 2 a. L'arbre 9 est relié aux arbres courts 14, 14 a, par des bielles 18, 18 a; 19, 19 a, articulées entre elles en D, D' Chacune des bielles 18, 18 a, peut être rendue solidaire, par un verrou 20, 20 a, d'une bielle 21,21 a, elle-même solidaire de l'arbre 9. Après remplissage de la cuve au niveau voulu avec le lait mature et que la présure a joué son rôle en transformant le contenu de la cuve en coagulum, on procède à l'opération de tranchage. Le tranchage longitudinal s'effectue manuellement à l'aide d'un tranche-caillé représenté schématiquement à la Fig 3. Pour l'opération de tranchage transversal, l'arbre 9 est muni d'outils classiques représentés partiellement en 22 sur les Fig 4 et 6. Pour mener à bien cette opération, on confère à l'arbre 9 une rotation de 180 , grâce à l'actionneur 13 Dans ce but, on débloque les verrous 20, 20 a, pour désolidariser les bielles 21, 21 a, des bielles 18, 18 a. Par contre, les verrous 11, 1 la, sont activés de façon à immobiliser les boitiers 10, 10 a, sur leurs glissières respectives et rendre ainsi fixe la position de l'arbre 9. L'opération de tranchage transversal étant terminée, le ou les tranchecaillé 22 sont remplacés par des pelles 23 de brassage à qui l'on fait effectuer d'abord un mouvement circulaire d'amplitude 20. Dans ce but, l'arbre 9 est amené dans une position telle que, les verrous 20, 20 a, étant actionnés, les bielles 21, 21 a, vont être rendues solidaires des bie lles l 8, 18 a, permettant ainsi la rotation de l'arbre 9 par l'actionneur 15 et l'actionneur 15 a L'arbre 9 est maintenu en position par verrouillage des boftiers 10, 10 a, sur leurs glissières respectives Par contre, les verrous 17, 17 a, étant escamotés, les boîtiers 16, 16 a, peuvent coulisser sur leurs glissières respectives Les actionneurs 15, 15 a, sont alors mis en route pour faire effectuer aux pelles de brassage 23 un mouve- ment circulaire d'amplitude 2 \ 6 2525858 Il convient de remarquer qu'en raison des dispositions adoptées suivant l'invention, l'arbre tion des actionneurs 15, 15 a. En fin de mouvement les verrous 17, 17 a, sont activés pour immo- biliser sur leurs glissières les boîtiers 16, 16 a. On passe ensuite au mouvement de translation L'implique l'opéra- tion de brassage Les boitiers 16, 16 a restant immobilisés, on libère lès boîtiers 10, 10 a, en effaçant les verrous Il Les actionneurs 15, 15 a, sont alors mise en marche On peut ainsi donner aux pelles un mouvement de translation En fin de mouvement l'arbre 9 est revenu dans une position telle que, en libérant les verrous 20, 20 a, il peut être désolidarisé des arbres courts entramnés par les actionneurs 15, 15 a Les boîtiers 10, 10 a, sont alors à nouveau immobilisés et les boîtiers 16, 16 a, à nouveau libérés. Un nouveau cycle d'opérations peut donc commencer. Ce cycle d'opérations est conduit selon le processus nécessité par la technologie fromagère, les actionneurs étant munis de moyens permet- tant de faire varier leur vitesse et leur rampe de montée en vitesse ou en ralenti S sement. Lorsque le traitement fromager est terminé, la cuve est vidangée au moyen de la vanne 24 conduisant l'ensemble caillé et sérum à la tubulure de vidange 25. Au cours de la vidange le niveau du caillé va baisser progressive- ment à l'intérieur de la cuve et il peut être nécessaire de poursuivre l'agi- tation ou le brassage tout au long de la vidange. Ceci est possible en particulier si, conformément à l'invention, la position des verrous 17, 17 a est amenée à varier par exemple en faisant agir ces verrous sur une crémaillère(non représentée), ce qui permet de conserver un mouvement comparable au mouvement d'agitation et de bras- sage d'origine, tout en suivant le niveau du caillé et du sérum dans la cuve. Pour obtenir une vidange intégrale il est nécessaire de l'incliner sur l'horizontale en fin de travail. L'ensemble constitué par la cuve l et les châssis 3, 4, est muni sur le châssis antérieur 3 d'un axe d'articulation 26 et sur le chassis 77 2525858 postérieur 4 d'un moyen de levage tel que vérin 27 qui autorise ce mouve- ment. Il faut aussi remarquer que le fait d'incliner la cuve n'empêche pas de poursuivre le mouvement d'agitation tant que dure cette inclinaison. La commande des actionneurs 13 et 15 et du vérin 27 peut être effec- tuée à partir, par exemple, d'une centrale hydraulique 28 commandée par une armoire électrique 29 logée dans le ch 9 ssis postérieur 4. D'autres sources dl énergie peuvent aussi être utilisées (électricité, air comprimé, etc) pour mettre en mouvement les avionneurs. D'une façon générale, l'invention peut donner lieu à de nombreuses variantes de réalisation sans que, ce faisant, on sorte de son cadre. C'est ainsi, entre autres, que la solidarisation des arbres courts et de l'arbre porte-outils peut être réalisée de différentes façons, par exem- ple, en faisant appel à des moyens comparables à des moyens d'embrayage, agissant sur l'embiellage qui relie ces arbres. 8 - REVENDICATIONS 2525858 I Cuve de fromagerie, de forme semi-circulaire en section, à axe horizontal, munie d'un arbre unique animé d'un mouvement de rotation et s'étendant longitudinalement au dessus de la cuve et de son axe, arbre au- quel sont adaptés successivement les outils de tranchage et de brassage du caillé, caractérisée en ce que ledit arbre ( 9) est monté, sur les extrémités de la cuve ( 1) de façon à pouvoir se déplacer dans un plan vertical situé dans l'axe de la cuve et à être immobilisé dans des positions dans lesquelles sous l'effet de la seule rotation de l'arbre les outils ( 22, 23) qu'il porte sont ani- més d'un mouvement circulaire ou d'un mouvement rectiligne ou d'une com- binaison de ces mouvements. 2 Cuve de fromagerie selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'arbre rotatif ( 9) tourillonne dans des boîtiers ( 10, 10 a) montés de fa- çon à pouvoir se déplacer sur des glissières ( 2, 2 a) prévues à chaque extré- mité de la cuve ( 1), boftiers dont l'un au moins est muni d'un moyen ( 13) de mise en rotation de l'arbre ( 9) lequel est relié cinématiquement à des arbres courts ( 14, 14 a) tourillonnant dans une seconde série de boîtiers ( 16, 16 a) munis chacun d'un moyen d'entraînement ( 15, 15 a) pour l'arbre qu'il porte, ces boftiers étant également montés de façon à pouvoir se déplacer sur les glissières ( 2, 2 a), des moyens étant prévus pour immobiliser l'une ou l'au- tre de ces séries de boîtiers sur les glissières et la liaison cinématique entre l'arbre 9 et les arbres courts ( 14, 14 a) étant réalisée ou interrompue en fonction des mouvements circulaire et rectiligne, seuls ou combinés, que l'on veut imprimer aux outils portés par l'arbre ( 9) pour le tranchage et le brassage du caillé. 3 Cuve de fromagerie suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens prévus pour immobiliser les boîtiers ( 10, 10 a), ( 16, 16 a) sur leurs glissières respectives consistent en des verrous ( 11, 17) coopérant avec une pièce fixe ( 12) prévue sur les glissières ( 2, 2 a). 4 Cuve de fromagerie suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la liaison cinématique entre l'arbre rotatif porte-outils ( 9) et les arbres courts ( 14, 14 a) est réalisée au moyen 9 2525858 de bielles ( 18,18 a 19,1 %)articulées entre elles et susceptibles d'être accouplées ou d'être désaccouplées par un moyen tel que verrou ( 20, 20 a) , de bielles ( 21, 21 a) solidaires de l'arbre porte-outils ( 9). Cuve de fromagerie suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est portée par deux châssis ( 3, 4) reliés par des entretoises haute ( 5) et basses ( 6), la cuve reposant sur ces dernières. 6 Cuve de fromagerie suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les châssis ( 3, 4) sur lesquels elle est montée comportent des moyens ( 26, 27) permettant de l'incliner sur l'horizontale pour obtenir une vidange intégrale de la cuve sans interrom- pre les opérations d'agitation et de brassage du caillé. 7 Cuve de fromagerie suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les verrous de blocage ( 17) de la se- conde série de boftiers ( 16, 16 a) peuvent agir sur un moyen tel que cré- maillère de façon à oc cuper une position qui est fonction du niveau du caillé et du sérum-dans la cuve, même en cas d'inclinaison de la cuve.