Brevet FR2540343A1 — publié le 19840810

L' invention a trait à un dispositif destiné à conformer des pâtons de boulangerie en cylindres à grand allongement, sensiblement sans défaut, et comportant deux tapis transporteurs sans fin superposés, transversalement parallèles et longitudinalement convergents d'une entrée vers une sortie, les nappes en regard des deux tapis défilant avec des vitesses propres telles qu'un pâton engagé entre ces nappes progresse de l'entrée vers la sortie en pivotant autour d'un axe parallèle à la direction transversale des tapis, en acquérant progressi vement la forme cylindrique à allongement requis. On rappelle qu'on appelle pâtons, en termes de boulangerie et industries analogues, des masses de pâte obtenues par division mesurée de pétrissées, correspondant chacune à un pain, et amenées à -une forme appropriée pour obtenir la forme de pain voulue après cuisson. Les formes de pains longs tels que notamment les baguettes et ficelles, sont engendrées par des pâtons en forme de cylindres allongés ou de boudins, dont la langueur est sensiblement celle du pain terminé. Ces pâtons cylindriq-ues étaient formés, à l'origine, par roulage sur une table. La mécanisation de l'équipement de boulangerie a conduit à réaliser des dispositifs d'allongement constitués par une table au-dessus de laquelle un tapis sans fin, analogue à un tapis transporteur, était disposé, parallèle à la table transversalement par rapport au sens de défilement des nappes, et se rapprochant de ia table d'une entrée vers une sortie, où il surplombait la table. Un pâton, grossièrement mis en forme est engagé sous le tapis côté entrée, et entraîné en roulement sur la table par la nappe du tapis en regard de cette table, en progressant de l'entrée vers la sortie. Concurremment, le tapis se rapprochant de la table, le diamètre se réduit. Arrivé à l'extrémité de la table, le pâton amené à la forme cylindrique d'allongement voulu tombe dans une gouttière, d'où il est transféré sur un support convenable pour la fermentation. I1 apparaît évident que l'allongement obtenu sera d'autant plus grand que le pâton aura effectué un plus grand nombre de évolutions, la réduction de diamètre par tour effectué étant limitée pour éviter des déformations irrégulières. Aussi a-t-on réalisé des dispositifs d'allongement de pâtons qui comportent deux tapis transporteurs superposés, le tapis inférieur venant remplacer la table du dispositif décrit plus haut, et se déplaçant dans un sens tel que la nappe supérieure défile en sens inverse de la nappe inférieure du tapis supérieur, qui est en regard, avec une vitesse linéaire supérieure. Si l'on appeile V1 et V2 les vitesses linéaires des tapis respectivement supérieur et inférieur, en prenant pour sens positif pour les vitesses le sens entrée sortie, et R le rayon de la section droite du pâton, la vitesse de déplacement d'ensemble du pâton v est donnée par V1 + V2 v = (1) 2 et la vitesse angulaire de rotation du pâton W est donnée par V1 - V2 w = (2) 2R en tenant compte de ce que V2 est affectée du signe -, on a Ivïl - IV2 lui = (3) 2 '111 + tV21 Wl = (4) 2R Ainsi la disposition où les nappes en regard des tapis se déplacent en sens inverse l'une de l'autre a pour résultat de diminuer la vitesse de déplacement du pâton tandis que sa vitesse de rotation augmente. -Le taux d'allongement par unité de longueur du dispositif peut donc être accru. Toutefois on constate que les dispositifs connus, qu'ils comportent un tapis et une table ou deux tapis défilant en sens inverses, provoquent des pertes de rectilinéarité des pâtons en sortie du dispositif, dès que ces pâtons atteignent une certaine longueur. il est alors nécessaire de redresser à la main les pâtons qui prennent des formes sinueuses, rappelant des croissants ou des "S". On a constaté que les réglages de dispositifs les plus soignés deviennent inopérants lorsque par exemple des pâtons de 300 g font plus de soixante centimètres de longueur. Dans la boulangerie artisanale, où les transferts des pâtons entre les diverses étapes de panification s'effectuent manuellement, ce genre de défaut ne présente que des inconvénients limités. Mais dans les processus industriels, où les transferts sont nécessaires, ce genre de défaut est pratiquement inacceptable. Paur pallier ce genre de défaut, l'invention propose un dispositif destiné à conformer des pâtons de boulangerie en cylindres à grand allongement sensiblement sans défauts de rectitude, et comportant deux tapis transporteurs sans fin superposés, transversalement parallèles et longitudinalement convergents d'une entrée vers une sortie, les nappes en regar-d des deux tapis défilant avec des vitesses propres telles qu un pâton engagé entre ces nappes progresse de l'entrée vers la sortie. en pivotant autour d'un axe parallèle à la direction transversale des tapis en acquérant progressivement la forme cylindrique à allongement requis, dispositif caractérisé en ce que les nappes en regard défilent l'une et l'autre de l'entrée vers la sortie, la vitesse du tapis supérieur étant plus élevée que celle du tapis inférieur. Contrairement à l'opinion admise des gens du métier, on a constaté que, avec un dispositif à deux tapis aménagé en sorte que les nappes en regard des tapis défilent dans le même sens, la nappe du tapis inférieur étant toutefois moins rapide que celle du tapis supérieur pour conserver un pivotement efficace du pâton, celui-ci se dégageait en sortie sensiblement droit et tombait dans la gouttière de réception sans déformation notable. Une réflexion ultérieure sur les résultats constatés a conduit à admettre que, dès que, en sortie, le pâton n'est plus serré par le tapis supérieur sur la surface inférieure, son mouvement est commandé par la surface inférieure sur lequel il repose. Lorsque cette surface inférieure est une nappe de tapis qui défile de la sortie vers l'entrée, le pâton est sollicité pour rentrer dans le dispositif par cette nappe du tapis in férieur, tandis que celle du tapis supérieur la sollicite en éjection, dans la mesure où le tapis inférieur l'applique con tre le tapis supérieur. Le pâton est donc dans un équilibre précaire, et sa chute dans la gouttière dépend d'impondérables locaux, tels qu'une diminution d'adhérence au tapis, une irré yularité de celui-ci, une irrégularité de diamètre du pâton. La première partie qui se détache vient tirer les parties encore engagées en formant des pendeloques ou des festons. Si la surface inférieure est l'extrémité d'une table, le pâton, dès qu'il est dégagé du tapis supérieur, n'est plussollicité que par la pesanteur, tandis qu'il est retenu par adhérence sur le bord. Ce sont les parties les moins adhérentes du pâton qui se détachent les premières, ce qui provoque des déformations analogues à celles que provoquent les dispositifs à deux nappes à défilements inverses. Par contre si la nappe du tapis inférieur, sur laquelle repose lepâton défile de l'entrée vers la sortie, le pâton en sortie continue à être entraîné par le tapis inférieur lorsqu'il est dégagé du tapis supérieur ; l'entraînement agit dans le même sens que la pesanteur pour déclencher la chute, franchement et dune pièce. On a constaté que lorsque les vitesses de défilement des nappes des tapis supérieur et inférieur étaient dans un rapport sensiblement 20 à I, les décollements irréguliers, et les défor -mations résultantes, étaient pratiquement supprimés, tandis que la qualité du roulage n'était pas affectée. On remarquera qu'avec ce rapport 20 à 1, les vitesses de déplacement et de rotation du pâton ne diffèrent que de 2,5 Ó des valeurs obtenues avec un dispositif à table fixe, ce qui découle de l'application- des formules 1 et 2. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailieurs de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés dans lesquels la figure l est une vue perspective schématique d'un dispositif selon l'invention ; la figure 2 est une vue en élévation du dispositif de la figure 1 la figure 3 est un diagramme des vitesses dans un dispositif selon l'invention la figure 4 est un diayramme analogue à celui de la figure 3, dans un dispositif de l'état de la technique. Selon la forme de réalisation choisie et représentée figures 1 et 2, le dispositif pour conformer des pâtons en cylindres allongés comporte deux tapis sans fin 1 et 2, passant sur deux rouleaux 11,. 1 pour le tapis 1, 21, 22 pour le tapis 2. Ces quatre rouleaux 11, 12, 21, 22 ont leurs axes de rota t on parallèles, et le tapis 1 est superposé au tapis 2, en retrait longitudinalement du côté d'une entrée 15, et en surplomb du côté d'une sortie 16. L'écartement entre la nappe inférieure 10 du tapis supérieur 1, et la nappe supérieure 20 du tapis inférieur 2 est plus grand du côté de l'entrée 15 que de la sortie 16, afin qu'un pâton 4 entrant en 15 ressorte en 16 avec un diamètre réduit.A la sortie 16 est disposée une gouttière en V 3 au-dessous et légèrement en avant du rouleau de sortie 22 du tapis 2. En fonctionnement la nappe 10 du tapis 1 est animée d'un mouvement longitudinal avec une vitesse V1, de l'entrée 15 vers la sortie 16 ; la nappe 20- du tapis 2 est animée d'une vitesse V2 qui, selon l'invention, est dirigée positivement de l'entrée 15 vers la sortie 16, et dont la valeur est d'environ le 1/20 de celle de la vitesse V1. On a compris que le pâton 4, débauché en forme de cylindre à l'introduction à 1' entrée 15, va êt-re sollicité par se-s génératrices supérieure et inférieure respectivement par 1-es nappes 10 et 20, avec un mouvement résultant comprenant une translation vers la sortie, et un pivotement autour de îsaxe. On reviendra sur la composition des vitesses en référence aux figures 3 et 4. Le diamètre du pâton 4, entre les tapis. 1 et 2, est déterminé sensiblement par l'écartement des tapis, étant donné qu'en raison du pivotement, toutes les orientations radiales du pâton sont sollicitées en succession par le serrage des tapis, en sorte que ce pâton garde une forme cylindrique. Le resserrement progressif a pour conséquence un allongement du pâton. Le volume étant sensiblement conservé, l'allongement sera proportionnel à l'inverse du carré de la réduction de diamètre. En outre, lorsque le pâton présente des irrégularités de diamètre suivant sa iongueur, les parties de plus fort diamètre sont en retard sur les parties de plus faible diamètre, et pivotent avec une vitesse angulaire plus faible. Les torsions ré sultantes tendent à accélérer les parties de plus fort diamètre et ralentir les parties de plus faible diamètre, la conséquence étant une tendance vers la régularisation de la forme cylindrique. Lorsque le pâton arrive à la sprtie 16, avec ie diamètre et la longueur voulus, il roule sur la surface du tapis 2 qui épouse la forme du rouleau 22, puis tombe dans la gouttière 3. On notera que les bords de cette gouttière sont articulés en pivotement autour de leurs arêtes supérieures, pour permettre l'ouverture de cette gouttière et la dépose du pâton sur une surface appropriée telle qu'un panier, un filet, etc... Comme représenté figure 3, le pâton 4, sollicité en déplacement avec la vitesse V1 sur sa génératrice supérieure 41, et avec ia vitesse V2 sur sa génératrice inférieure 42 prend un mouvement qui se compose d'une -translation avec la vitesse v et une rotation avec une vitesse périphérique R, produit de la vitesse angulaire oe par le rayon R. Les vitesses de transla tion sont positives dans le sens de gauche à droite. Au point 41, les vitesses de translation d'ensemble v et périphérique de rotation S R s'additionnent pour donner la vitesse V1 ; au point 42 la vitesse périphé-rique de rotation w R se retranche de la vitesse v pour donner la vitesse V2. v + w R = V1 (5; v - w R = V2 (6) En additionnant (5) et (6) on retrouve la formule (-1) en retranchant (6) de (5) on retrouve la formule (2). Si l'on compare ce qui précède à la figure 4, où, selon une disposition de l'état de la technique, la vitesse V'2 du tapis inférieur est dirigée en sens inverse de la vitesse du tapis supérieur Vi, c'est-à-dire avec la vitesse V'2 négative selon les conventions précédentes, on voit que les formules (1), (2), (5) et (6) sont inchangées, mais que v est nettement plus faiblie, tandis que w R est nettement plus élevé pour cette- dis- position de l'état de la technique. Aussi le dispositif de l'état de la technique permettaitil d'obtenir une réduction de diamètre donné des tapis plus courts, ou en corollaire une plus forte réduction de diamètre sur une longueur donnée, et donc semblait à priori favoriser le fort allongement des pâtons. Or, comme il a été déjà signalé, ce genre de dispositif avait tendance, parailèlement, à augmenter les déformations des pâtons en sortie, lorsque ceux-ci présentaient une longueur importante ; pratiquement, ce genre de dispositif était incom patible avec une automatisation des transferts de pâtons lorsque ceux-ci dépassaient 60 centimètres de longueur. En revenant à la figure 2, on a représenté un pâton 4' après qu'il soit dégagé, à la sortie 16, du contact avec la nappe 10 du tapis supérieur 1. Dès lors son mouvement est déterminé par la sollicitation du tapis 20, les forces de gravité sur l'arrondi du tapis 20 déterminé par le renvoi sur le rou leau 22, et l'inertie du pâton animé de la vitesse v ; on notera que la sollicitation par le tapis 20 est fonction essentiellement de l'adhérence du pâton 4' sur le tapis, et que la consistance du pâton produit un freinage notable des mouvements relatifs du pâton par rapport à la su-rface qui le supporte. Avec la disposition de la figure 3, où la vitesse V2 est faible certes, mais positive, les trois paramètres déterminants pour le mouvement du pâton, sollicitation du tapis-inférieur, gravité et inertie jouent dans le même sens de dégagement pour la chute dans la gouttière 3 ; et l'effet de gravité croit très vite, en raison de la forme cylindrique du rouleau 22. Par contre, si le tapis inférieur 2 est animé d'une vitesse rétrograde, comme représenté figure 4, la sollicitation de la nappe 20 du tapis joue en sens inverse de la gravité et de l'inertie ; de plus, comme on l'a vu, la vitesse v est relativement faible dans cycas. Le tapis inférieur agit pour empêcher le pâton 4' de tomber dans la gouttibre 3. On conçoit intuiti vement que, pour une certaine valeur d'adhérence, le pâton pourrait rester en équilibre à la sortie 16. On comprend alors que de très faibles variations d'adhérence suffisent à induire des décrochages locaux du pâton, qui se propageront progressi vement sur la longueur, les parties libérées entraînant les autres parties à leur suite. On remarquera que, si le tapis 2 était remplacé par une table fixe, l'adhérence du pâton à la table croîtrait si la vitesse de pâton s'annulait au dégagement du tapis supérieur (l'adhérence statique est toujours supérieure à l'adhérence de roulement). Le mouvement du pâton en sortie est gouverné par les actions antagonistes de -l'adhérence et de l'inertie. On retrouve, atténuées, les causes de déformation évoquées cidessus. Mais l'on comprendra que la disposition selon l'invention n est efficace que si la vitesse V2 est suffisante pour réduire pratiquement à rien la durée de passage du pâton dans la zone où l'adhérence au tapis est susceptible d'équilibrer l'ensemble des actions qui sollicitent la chute du pâton. Par ailleurs, l'augmentation de la vitesse V2 diminue la durée de la phase d'allongement. Pour un dispositif et des propriétés particulières des pâtons, il existe un rapport des vitesses V1 et V2 qui conduit aux meilleurs résultats. Expérimentalement on a déterminé qu'un rapport de V1 à V2-de 20/1 donnait en général des résultats convenables, ou tout au moins constituait une base de départ intéressante pour des essais de mise au point. Ces essais seront d'ailleurs conduits en modifiant le rapport V1/V2 pour rechercher, par encadrement, le rapport critique où apparaissent les déformations, puis adopter un rapport légèrement inférieur au rapport critique. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à conformer des pâtons de boulangerie (4) en cylindres à grand allongement sensiblement sans défauts de rectitude, et comportant deux tapis (1, 2) transporteurs sans fin superposés, transversalement parallèles et longitudinalement convergents d'une entrée (15) vers une sortie (16), les nappes en regard (10, 20) des deux tapis défilant avec des vitesses propres (V1, V2) telles qu'un pâton (4) engagé entre ces nappes (10, 20) progresse de l'entrée (15) vers la sortie (16) en pivotant autour d'un axe parallèle à la direction transversale des tapis (1, 2) en acquérant progressivement la forme cylindrique à allongement requis, dispositif caractérisé en ce que les nappes en regard (10, 20) défilent l'une et l'autre de l'entrée (15) vers la sortie (16), la vitesse (V1) du tapis supérieur (1) étant plus élevée que celle (V2) du tapis inférieur (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport des vitesses (V1/V2) des tapis supérieur (1) et inférieur (2) est de l'ordre de 20 à 1. 3. Dispositif selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, à la sortie (16) le tapis supérieur (1) surplombe le tapis inférieur (2).