Brevet FR2582913A2 — publié le 19861212

FR 2582913 A2 19861212 FR 8508702 A 19850606 La présente invention a pour objet des machines pour enrober uniformément en continu des produits tels que des bonbons ou des biscuits d'apéritif. Les machines selon la présente invention sont des perfectionnements aux machines ayant fait l'objet de la demande de brevet fran çais No. 85/00412. Cette demande décrit des machines qui comportent une auge rectiligne, au moins une vis sans fin qui est disposée dans le fond de cette auge et qui est composée de poils de brosse implantés suivant une hélice sur un arbre d'entraînement, des moyens pour entraîner cet arbre en rotation à vitesse lente inférieure à 100 tours/minute, des moyens pour déverser dans l'auge les produits à enrober et des moyens pour injecter en un ou plusieurs points de l'auge des produits liquides et/ou pulvérulents entrant dans la composition de 11 enrobage. L'objectif de la présente invention est de procurer des machines d'enrobage perfectionnées, qui permettent d'augmenter le débit sans modifier la vitesse de rotation, qui permettent d'obtenir un enrobage plus uniforme, qui permettent de construire des machines auto-nettoyantes et qui permettent de construire des machines d'enrobage capables de fabriquer des céréales éclatées de type pop-corn. Selon un premier perfectionnement, une machine selon l'invention comporte deux vis sans fin parallèles et-sensiblement tangentes, sur lesquelles lesdits poids de brosse sont implantés suivant des helices de même pas et de sens inverse et qui sont entraînées en rotation en sens inverse l'une de l'autre, de telle sorte que les dits produits à enrober forment des amas situés dans les espaces qui sont compris entre les arbres d'entraînement des deux vis et qui sont séparés par les nappes successives de poils des deux brosses. En regardant dans le sens de circulation des produits, la brosse- hélicoidale située à gauche a un pas à droite et tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre et la brosse hélicoldale située à droite a un pas à gauche et tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, de telle sorte que les poils situés entre les deux arbres d'entraînement se déplacent de bas en haut. Selon un mode de réalisation préférentiel, le fond de l'auge comporte deux portions de cylindre accolées qui enveloppent chacune une partie de la périphérie d'une vis sans fin et qui sont reliées une à l'autre par une arête centrale qui s' engage entre les deux vis sans fin. Selon un deuxième perfectionnement, dans le cas d'une machine comportant une seule vis sans fin, la paroi latérale de l'auge, qui est balayée par le poil dans le sens descendant,a la-forme d'une portion de cylindre qui prolonge le fond cylindrique de ladite auge, de sorte que ladite auge enveloppe plus de la moitié de lapériphé- rie de ladite vis sans fin. Dans le cas d'une machine comportant deux vis sans fin, les deux parois latérales de l'auge ont la forme de portions de cylindre qui prolongent le fond cylindrique de l'auge, de sorte que chacune desdites vis sans fin est entourée sur plus de la moitié de sa périphérie et lesdites parois latérales sont Frolongég vers le haut par une paroi sensiblement verticale. Suivant un troisième perfectionnement, une machine sèlon l'invention comporte une ou deux vis sans fin qui sont constituées chacune par des poils de brosse implantés sur un même arbre d'entrai- nement suivant deux hélices parallèles, de même pas, décalées d'un demi-pas. Avantageusement l'auge d'une machine selon l'invention est équipée de moyens de pulvérisation d'un liquide de nettoyage. Selon un quatrième perfectionnement une machine selon l'invention destinée à fabriquer des céréales éclatées comporte des poils de brosse en acier et des moyens pour chauffer une partie des parois de l'auge à une température comprise entre 1200C et 1500C. La présente invention a pour résultat de nouvelles machines à enrober perfectionnées. Les machines comportant deux brosses hêlicoidales parallèles et de sens inverse présentent l'avantage que les produits à enrober s'accumulent entre les deux brosses où se produit un effet de brassage comparable à celui d'une turbine de malaxage sans que les produits ne viennent au contact des parois de l'auge. Les machines comportant une ou deux parois latérales qui prolongent le fond cylindrique de l'auge au-dessus du plan horizontal dans lequel se situe l'axe ou les axes des vis sans fin présentent l'avantage de supprimer la nécessité de monter les arbres d'entraine- ment des brosses sur des paliers et évitent les phénomènes d'autosaturation de la machine dans le cas où le débit de produit à enrober est supérieur à la capacité de transport de la machine. Les machines comportant une ou deux vis sans fin, qui sont composées chacune de deux brosses hélicoïdales montees sur un même arbre et décalées d'un demi-pas permettent d'accroître le debit de la machine sans augmenter la vitesse de rotation de la vis sans fin qui doit rester comprise entre 20 t/min et 100 t/min pour éviter que les produits ne soient entralnés en rotation autour de l'arbre. Ces machines permettent d'obtenir un enrobage uniforme malgre l'augmentation du débit. Les machines comportant des moyens pour chauffer les parois de l'auge à une température comprise entre 1200C et 1500C permettent de fabriquer des céréales éclatées à partir de céréales qui ont été d'abord enrobées d'huile dans une autre section de la machine. Les machines selon l'invention, équipées d'une rampe de pulvérisation ou de tout autre moyen de distribution d'un liquide de nettoyage, sont des machines auto-nettoyantes qui permettent de passer rapidement de la fabrication d'un produit à un autre. La description suivante se réfère aux dessins annexes qui représentent sans aucun caractère limitatif, des exemples de réali- sation de machines selon l'invention. La figure 1 est une vue de dessus partielle d'une machine selon l'invention. La figure 2 est une coupe selon Il-Il de la figure 1. La figure 3 est une coupe selon III-IIL d'une variante de réalisation. La figure 4 est une coupe transversale d'une deuxième variante de réalisation d'une machine selon l'invention. La figure 5 est une vue de dessus d'une troisième variante de réalisation d'une machine selon l'invention. La figure 6 est une coupe transversale d'une partie de machine selon l'invention chauffée pour fabriquer des céréales éclatées. Les figures 1 et 2 representent une vue de dessus partielle et une coupe transversale d'une machine selon l'invention destinée à enrober uniformément en continu des produits de confiserie tels que des bonbons, des biscuits salés-ou sucrés, des fruits secs, des céréales destinées à être éclatées pour obtenir des produits du type pop corn et, plus généralement, tout produit comportant des noyaux solides qui doivent être humidifiés uniformément et/ou qui doivent être recouverts uniformément d'une ou plusieurs couches d'un produit pulvérulent, généralement du sucre, du sel ou du cacao. La machine selon les figures 1 et 2 comporte une auge rectiligne 14 ouverte vers le haut et à l'extrémité avant. Elle comporte deux vis sans fin 15d et 15 g qui sont parallèles entre elles. Chaque vis sans fin comporte un arbre d'entraînement rectiligne rigide, respectivement 16d et 16g et une vis hélicoïdale 17d, 17g composée de poils implantés en hélice sur ledit arbre pour former une brosse hélicoïdale. Les poils peuvent être des crins animaux, des tiges végétales, des fibres synthétiques ou des fils métalliques. Les deux hélices ont des pas égaux et de sens inverse. La flèche F représente le sens de déplacement des produits à enrober. Les noyaux solides de ces produits sont déversés dans l'auge à proximité de l'extrémité amont de celle-ci et ils sont déplacés dans le sens de la flèche, en formant des amas 18 en forme de boule qui tournent sur eux-memes en meme temps qu ils avancent, ce qui a pour effet que chaque noyau est enrobé uniformément par les liquides et/ou les solides pulvérulents qui sont déversés dans l'auge. La figure 2 représente une coupe transversale orientée vers l'aval, c'est-à-dire en regardant dans le sens de déplacement des produits. On voit sur cette coupe que l'hélice 15g, située à gauche de la figure, a un pas à droite et est entraînée en rotation dans le sens contraire au pas, c'est-à-dire dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre. L'hélice 15d située à droite a un pas à gauche et elle est entraînée en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre. Les deux hélices sont disposées sensiblement en opposition de phase l'une avec l'autre et elles sont sensiblement tangentes l'une à l'autre dans le plan médian entre elles. On voit sur la figure 2 que les poils des deux brosses situés entre les deux arbres d'entraînement 16d et 16g, dans la partie où les deux brosses sont tangentes, se déplacent de bas en haut et c'est dans cette partie que les produits à enrober qui sont soulevés par les poils des brosses et qui retombent lorsqu'ils échappent à ceux-ci s'accumulent pour former un amas 18 qui est animé d'un mouvement de rotation sur lui-meme. Comme on le voit sur la figure 1, il se forme dans l'espace délimité par les deux arbres d'entraînement 16g et 16d une suite d'amas 18 situés chacun en aval d'un point de tangence des deux brosses et chacun de ces amas remplit une fonction de miniturbine qui brasse continuellement les produits à enrober d'un bout à l'autre de l'auge 14 où ils sont évacués. Avantageusement, comme on le voit sur la figure 2, le fond de l'auge 14 est composé de deux portions de cylindre accolées 19g et 19d qui enveloppent chacune une partie de la périphérie d'une vis jusqu'au niveau du plan PP' dans lequel se situent les axes des arbres 16g et 16d et qui se prolongent au-dessus de ce plan PP' par des parois 20d, 20g verticales ou inclinées; Les deux demi-cylindres 19g et 19d sont symétriques par rapport au plan longitudinal médian et ils se recoupent dans celui-ci en formant une arête centrale 21 qui s'engage entre les deux hélices en restant tangente à celles-ci. La figure 3 représente une coupe transversale selon II-II d'une variante de réalisation. Les parties homologues sont représentées par les mêmes repères sur les figures 2 et 3. Les hélices sont identiques. Les deux parois latérales 20d et 20g de l'auge situées au-dessus du plan PP' ont la forme de portions de cylindre qui prolongent les portions de cylindre 19d et 19g, de sorte que chaque vis sans fin est enveloppée sur plus de la moitié de sa périphérie et avantageusement les trois quartsde sa périphérie comme le représente la figure 3. Cette forme particulière des parois latérales de l'auge présente l'avantage que les deux brosses sont maintenues en place dans le fond de l'auge par les parois latérales sans qu'il soit nécessaire de monter les arbres 16g et 16d dans des paliers pour empêcher les brosses de se soulever. On supprime ainsi les paliers qui freinent le déplacement des produits à enrober et qui perturbent la régularité du mouvement de brassage des amas de produits. D'autre part, en cas de saturation de la machine, les produits à enrober peuvent monter dans la partie verticale de l'auge située entre les parois verticales ou légèrement inclinées sur la verticale .22d, 22g qui s 'é- tendent au-dessus des brosses. Les produits échappent alors à l'action des brosses et on obtient ainsi une autorégulation du phénomène de saturation. Les modes de réalisation selon les figures 1 à 3 qui comportent deux brosses parallèles, présentent l'avantage, par rapport aux machines comportant une seule brosse, que les amas 18 de produits à enrober se situent entre les deux brosses, sans aucun contact avec les parois de l'auge. On évite ainsi les frottements contre les parois qui peuvent abimer certains produits fragiles et-qui peuvent entraîner un enrobage des produits non uniforme. Par ailleurs, les machines à double hélice permettent d'augmenter le débit de la machine et la granulométrie des produits car l'espace situé entre les deux brosses dans lequel les amas de produits 18 se forment et se maintiennent est plus volumineux que l'espace compris entre les poils montant et une paroi latérale de l'auge ou s' accumulent les produits dans le cas d'une machine à une seule brosse hélicoïdale. La figure 4 représente une coupe transversale regardant vers l'aval-c'est-à-dire dans le sens d'écoulement des produits,d'une machine selon l'invention comportant une seule brosse hélicoïdale composée d'un arbre d'entraînement 24 sur lequel est implantée une brosse hélicoïdale formée de poils 25. La figure 4 correspond à une hélice ayant un pas à gauche qui est entraînée en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre. Les produits à enrober s'accumulent en formant un amas 26 le long de la paroi latérale de l'auge 23 qui est balayée par les poils de la brosse dans le sens montant. L'auge 23 a un fond 28 en forme de demi-cylindre qui épouse le contour de la brosse hélicoïdale. La paroi latérale 29 de l'auge située du côté qui est balayé en montant se raccorde tangentiellement au fond cylindrique 28. La paroi 30 de l'auge qui est balayée par la brosse hélicoïdale dans le sens descendant a la forme d'une portion de cylindre qui prolonge le fond cylindrique 28 de telle sorte que l'auge enveloppe la brosse hélicoïdale sur plus de la moitié de sa périphérie. Avantageusement, la paroi cylindrique 30- s'étend jusqu'à la verticale de l'axe de l'arbre 24, de sorte que l'auge enveloppe les trois quart de la périphérie de la brosse. La paroi cylindrique 30 est prolongée vers le haut par une paroi plane 31 qui peut être verticale ou légèrement oblique et qui délimite avec la paroi 29 une goulotte 32 surmontant la brosse. Cette disposition présente, dans le cas d'une machine à une seule brosse, les mêmes avantages que le mode de réalisation selon la figure 3. La brosse hélicoïdale est maintenue dans le fond de l'auge par la paroi cylindrique 30 sans qu'il soit nécessaire de monter l'arbre 24 dans des paliers. De plus, en cas de saturation, les produits en excés montent dans la goulotte 32 où ils échappent à l'ae- tion de la brosse et la paroi 30 évite qu'ils ne soient entraînés en rotation autour de l'arbre 24 et qu'ils ne rejoignént l'amas qui les précède. On a représenté sur la figure 4 un dispositif de nettoyage qui peut s'appliquer à toutes les machines selon l'invention. Ce dispositif comporte une ou plusieurs rampes 33, 34 qui distribuent un liquide de nettoyage, par exemple de l'eau chaude, tout le long de l'auge. Ces rampes peuvent être des tubes perforés ou des tubes équipés de pulvérisateurs qui projettent des jets de liquide pulvérisé dans l'auge. Les machines selon l'invention, notamment celles qui servent à fabriquer des produits enrobés de sucre, ont tendance a s' encrasser et il est nécessaire de les nettoyer après chaque poste de travail. Pour cela, il suffit de mettre en route les rampes 33, 34 distributrices de liquide. Les poils de la brosse qui frottent contre les parois font alors fonction de brosse de nettoyage et les saletés sont entraînées vers la sortie de l'auge par la brosse héli cotidale qui fait en même temps fonction de convoyeur. On obtient ainsi, avec des moyens peu onéreux, une machine à enrober auto-nettoyante permettant de procéder à un nettoyage poussé de la machine après chaque poste de travail où entre les fabricationsde produitsdifférents. La figure 5 représente une vue de dessus partielle d'une variante de réalisation d'une machine selon l'invention. La figure 5 représente un exemple d'une machine comportant une auge 35 composée d'un fond en forme de demi-cylindre prolongé par deux parois latérales verticales. Il est précisé que l'auge pourrait également avoir la forme représentée sur la figure 4. Les machines à enrober selon l'invention tournent à des vitesses très lentes comprises entre 20 t/min et 1Oot/min. Il en résulte que leur débit est très réduit. Pour augmenter le débit, l'idée qui vient naturellement à l'esprit est d'augmenter le pas, de sorte que la vitesse axiale de déplacement des produits augmente. Mais en augmentant le pas, on aboutit à une distance accrue entre deux pas qui risque de contenir des amas de produit trop importants, qui tournent mal sur eux-mêmes, de sorte que l'enrobage n'est plus uniforme. De plus, si les amas-de produits sont tros gros, ils exercent une pression plus élevée contre les poils de la brosse hélicoi- dale et comme ceux-ci sont souples, ils ont tendance à fléchir et à laisser échapper des produits qui rejoignent l'amas situé en amont. La figure 5 représente une variante de réalisation qui permet d'augmenter le débit de la machine, sans augmenter la vitesse de rotation et sans augmenter le volume des amas individuels 36 de produits à enrober. Selon cette variante, la machine comporte un arbre d'entraînement rigide 37 et deux brosses hélicoïdales 38 et 39, de même pas et de même sens qui sont entrecroisées, c'est-à-dire qu'elles sont décalées axialement d'un demi-pas. Ainsi, chaque fois que l'arbre tourne d'un tour, la machine débite deux amas 36 mais ceux-ci sont séparés par une nappe de poils pendant qu'ils progressent le long de l'auge. On obtient ainsi un meilleur effet de turbine. Les amas 36 qui sont plus petits sont mieux brassés et l'enrobage est plus uniforme. Pour un même débit de la machine, la quantité de produits dans chaque amas 36 est divisée par deux et chaque amas exerce donc une pression moins élevée sur brosse. On peut ainsi obtenir un débit plus important tout en conservant une faible vitesse de rotation et un enrobage uniforme des produits. Il est précisé que le mode de réalisation selon la figure 5 peut également être appliqué sur une machine selon la figure 1 qui comporterait alors deux arbres portant chacun deux brosses héli cotidales entrecroisées. La figure 6 représente une coupe transversale d'une variante de réalisation d'une partie de machine selon l'invention des tinée à fabriquer des céréales éclatées du type pop-corn. On rappelle que la fabrication de ces céréales comporte une etape d'enrobage dans de l'huile, éventuellement des étapes d'enrobage dans des produits tels que du miel ou du sucre et une étape d'éclatement au contact d'une paroi chauffée à une température comprise entre 1200 et 1500. La figure 6 représente une coupe de la partie de la machine dans laquelle a lieu l'éclatement, cette partie faisant suite à une partie où a eu lieu l'enrobage. La figure 6 représente un exemple de machine comportant une auge 40 analogue à celle de la figure 4 et une seule hélice hélicoïdale. Il est précisé que cet exemple n'est pas limitatif. Le mode de réalisation selon la figure 6 peut également comporter une auge ayant deux parois transversales planes ou une machine selon les figures 1 à 3 comportant deux vis sans fin parallèles ou une machine selon la figure 5 comportant deux brosses hélicoïdales entrecroisées. La brosse hélicoïdale de la machine selon la figure 6 est composée de poils 41 qui sont des brins d'acier inoxydable qui sont implantés sur un arbre d'entraînement métallique 42 suivant une hélice ayant un pas à gauche. La figure est une vue qui regarde dans le sens d'écoulement des produits et l'arbre 42 est entraîné dans le sens des aiguilles d'une montre. L'auge 40 comporte une double paroi 43a, 43b qui delimite un espace intermédiaire 44 dans lequel on fait circuler un fluide caloporteur par exemple de la vapeur sèche ou une huile à une température de l'ordre de 1500, de sorte que les céréales 45 éclatent au contact de la paroi chaude. Le brassage des produits du à l'action de la brosse fait que toutes les céréales viennent au contact de la paroi chaude et éclatent. Avantageusement, la paroi externe 43a porte un revêtement calorifuge 46. En variante, au lieu d'utiliser une auge à double paroi dans laquelle circule un fluide caloporteur, on peut utiliser une auge métallique qui est chauffée localement par des flammes de brûleurs ou par des résistances électriques-disposées à l'intérieur d'un caisson calorifugé. On a représenté sur la figure 4 un exemple de réalisation dans lequel la paroi verticale 29, qui est balayée par les poils de la brosse dans le sens montant et contre laquelle s'accumulent les produits 26, comporte une nervure 47 en saillie à l'intérieur de la goulotte 32. Cette nervure est disposée sensiblement au niveau de la génératrice supérieure de ladite brosse hélicoïdale 25. On a remarqué que les produits à enrober qui frottent contre la paroi 29 ont tendance à se coller contre celle-ci et à continuer à monter le long de celle-ci sous la poussée de nouveaux produits. Il se forme ainsi à la longue une bande de produits collés à la paroi située dessus de la zone qui est balayée par la brosse. La nervure 47 ermite la formation de cette bande de produits immobilisés contre la paroi. Les produits situés au-dessous de la nervure 47 sont renouvelés en permanence par de nouveaux produits poussés par la brosse. En ce qui concerne le mode de réalisation selon les figures 1 et 2, on a vu que les amas de produits 18 se forment entre les deux brosses hélicoïdales, sans être en contact avec les parois latérales de l'auge 14. Ceci évite que des produits ne se collent contre la paroi et progressent vers l'aval en restant collée à celle-ci, d'où un mauvais enrobage. REVENDICATIONS 1. Machine selon la revendication 2 de la demande principale, caractérisée en ce qu'elle comporte deux vis sans fin (15g, 15d) parallèles et sensiblement tangentes, sur lesquelles lesdits poils de brosse sont implantés suivant des hélices (17g, 17d), de même pas et de sens inverse et qui sont entraînées en rotation en sens inverse l'une de l'autre, de telle sorte que lesdits produits à'enrober forment des amas (18) situés dans les espaces qui sont compris entre les arbres d'entraînement (16g, 16d) des deux vis et qui sont séparés par les nappes successives de poils des deux brosses. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que, en regardant dans le sens de circulation des produits, la brosse hélicoïdale située à gauche (17g) a un pas à droite tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre et la brosse hélicoïdale située à droite (17g) a un pas à gauche et tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, de telle sorte que les poils situés entre les deux arbres d'entraînement (16g, 16d) se déplacent de bas en haut. 3. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le fond de ladite auge comporte deux portions de cylindre accolées (19g, 19d) qui enveloppent chacune une partie de la périphérie d'une vis sans fin (17g, 17d) et qui sont reliées une à l'autre par une arête centrale (21) qui s'engage entre les deux vis sans fin. 4. Machine selon la revendication 2 de la demande principale, comportant une seule vis sans fin, caractérisée en ce que la paroi latérale (30) de ladite auge (23), qui est balayée par les poils dans le sens descendant a la forme d'une portion de cylindre qui prolonge le fond cylindrique (28) de ladite auge, de sorte que ladite auge enveloppe plus de la moitié de la périphérie de ladite vis sans fin. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les deux parois latérales de ladite auge (14) ont la forme de portions de cylindre (20d, 20g) qui prolongent le fond cylindrique de l'auge, de sorte que chacune desdites vis sans fin (17g, 17d) est entouree sur plus de la moitie de sa péri phérie et lesdites parois latérales sont prolongéesvers le haut par une paroi sensiblement verticale (22d, 22g). 6. Machine selon la revendication 2 de la demande principale, caractérisée en ce qu'elle comporte une ou deux vis sans fin qui sont constituées chacune par des poils de brosse implantés sur un même arbre d'entraînement suivant deux hélices (38, 39) paral lèles, de même pas, décalées d'un demi-pas. 7. Machine selon la revendication 2 de la demande principale, caractérisée en ce que l'auge est équipée de moyens de pulvérisation (33, 34) d'un liquide de nettoyage. 8. Machine selon la revendication 2 de la demande principale, destinée à fabriquer des céréales éclatées, caractérisée en ce que lesdits poils de brosse sont des poils en acier et elle comporte des moyens pour chauffer une partie des parois de ladite auge à une température comprise entre 1200 et 1500. 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'auge (40) comporte deux parois (43a, 43b) qui délimitent un volume intermédiaire (44) et des moyens pour faire circuler dans ce volume un fluide caloporteur et la paroi externe comporte un revêtement isolant thermique (46). 10. Machine selon la revendication 2 de la demande principale comportant une seule vis sans fin, caractérisée en ce que la paroi latérale (29) de ladite auge (23), qui est balayée en montant par les poils de la brosse comporte une nervure (47) en relief vers l'inte- rieur de l'auge qui est située sensiblement au niveau de la génératrice supérieure de ladite brosse hélicoïdale (41).