Brevet FR2652236A1 — publié le 19910329

La présente invention concerne une machine et un procédé pour Le traitement en continu de surface d'articles de grosseur réduite, par exempLe pour Le traitement de produits fragiles de faibLes dimensions. Cette machine et ce procédé sont avantageusement appLicabLes à L'exécution d'opérations diverses de traitement de surface de petits articles, dont une énumération non exhaustive est donnée ci-après - enrobage, à chaud ou à froid, avec un adjuvant Liquide et/ou pulvérulent, de produits teLs que bonbons et autres produits de confiserie, biscuits, cacahuètes, fruits secs, semences, céréales écLatées, produits géLifiés, produits extrudés, etc. ; - "givrage" de bonbons et autres produits de confiserie (rayage des produits enrobés d'une soLution à base de sucre, pour éviter qu'iLs s'amalgament) ; - "huiLage" de cacahuètes et produits gélifiés (appLication d'une mince couche d'un adjuvant huileux, pour obtenir un aspect de finition) ;; - "gommage" (dépôt d'une mince couche de gomme destinée à retenir un produit puLvéruLent autour d'un noyau soLide ou compact, par exempLe pour retenir Le seL sur certains produits, le sucre sur les pâtes de fruit, Les dattes, etc. ; ou pour maintenir la compacité de produits friables, par exemple dépôt d'une mince couche de gomme autour du noyau constitué par le principe actif des cachets pharmaceutiques) ; - mélange de produits, à chaud ou à froid, par exemple mélange de fruits secs, de Légumes rapés, etc. - pelliculage ou dépelliculage de graines, semences, cacahuètes, etc. - "démottage" de produits (par exemple séparation de fruits confits ou autres produits aggLutinés) ; - tamisage et caLibrage ; - brossage ou Lustrage. On connait (EP-A-0.192.012) une machine pour enrober uniformément, en continu, des produits de confiserie comportant un noyau solide ou gélatineaux ou pâteux, enrobé dans des produits liquides et/ou puLvéruLents, du type comportant une goulotte fixe, sensiblement horizontale, une vis sans fin qui est entraînée en rotation dans Ladite goulotte et des moyens pour introduire dans Ladite goulotte lesdits noyaux et lesdits produits liquides et/ou pulvérulents, cette machine comportant encore une ou plusieurs brosses hélicoidales qui sont composées de poils implantés radialement en hélice sur un ou deux arbres d'entraînement qui sont entraînés en rotation dans ladite goulotte à une vitesse inférieure à 100 tours/minute et ladite goulotte a la forme d'une auge qui est ouverte vers le haut, qui a une hauteur supérieure au diamètre desdites brosses et qui a un fond cyLindrique qui enveloppe lesdites brosses dans La partie située au-dessous desdits arbres d'entraînement. Les performances d'une tel Le machine sont médiocres. En effet, Les produits sont poussés dans un seuL sens par la brosse hélicoidale et s'il s'agit de produits ne présentant pas une conformation arrondie (cachets, rondelles de pommes de terre frites, etc.), ces produits glissent sur La paroi de La goulotte au lieu de tourner sur eux-mêmes d'où - un mauvais enrobage des produits si la machine est utilisée pour cette fonction ; - une séparation insuffisante des unités du produit, avec un effet de colmatage puis de bourrage qui bloque La machine, lorsqu'on veut mettre en oeuvre Ladite machine pour exécuter des opérations de "givrage" ; - un brossage médiocre des produits si L'on utilise la machine à cette fin. Pour obtenir un résultat convenable, il faudrait allonger La goulotte et la brosse hélicoidale, et augmenter le temps de passage des produits dans ladite goulotte. D'autre part, Lorsqu'on utilise cette machine pour traiter des produits visqueux, collants ou gluants ou tout autre produit, avec un adjuvant liquide ou pulvérulent, iL se produit un encrassement rapide et massif de L'âme des brosses, sans aucune possibilité de nettoyage de celles-ci pendant le fonctionnement de ladite machine. On connait aussi (FR-A-2.596.956) une machine pour fabriquer des produits enrobés, comportant : - un cylindre tournant à axe sensiblement horizontal dont L'extrémité aval est ouverte ; - une brosse hélicoidale à poils souples disposées à L'intérieur dudit cylindre, à l'extrémité amont de celui-ci, et qui est solidaire en rotation dudit cylindre;; - et un convoyeur composé d'une deuxième brosse hélicoidale à poils souples, qui est entraînée en rotation à l'intérieur d'un tube fixe qui est coaxial audit cylindre tournant et qui pénètre légèrement à L'intérieur de L'extrémité amont de celui-ci Cette machine est affectée d'un premier inconvénient important constitué par Le fait que Le cylindre rotatif et La brosse hélicoidale montée fixement à L'intérieur de celui-ci tournent en même temps, et dans le même sens, de sorte que les unités ou particules de produits ne sont pas brossées et agitées dans tous Les sens, mais poussées en direction de La sortie en glissant sur La paroi interne dudit cylindre, ce qui outre une médiocre action de brassage et d'enrobage, engendre un effet de masse par accumulation des produits qui, lorsqu'ils sont fragiles (tranches de pommes de terre frites ou autres), peuvent se briser et s'effriter.Ce phénomène nuisible est accentué par La présence, à L'intérieur du cylindre, des entretoises radiales qui relient rigidement ledit cylindre et L'arbre axial de la brosse hélicoidale. En outre, Le nettoyage d'une telle machine dont Les surfaces internes se recouvrent rapidement de dépôts résultant de l'utilisation de produits visqueux ou sirupeux, est très difficile à réaliser. Un objet de La présente invention est donc de remédier aux inconvénients et insuffisances des machines d'enrobage du genre comportant une brosse hélicoidale Logée dans un conduit rectiligne disposé horizontalement ou sensiblement horizontalement. Selon L'invention, ce but est atteint grâce à un procédé et à une machine suivant lesquels le produit à traiter est introduit dans un cylindre tournant disposé horizontalement ou sensiblement horizontalement et dans lequel est montée au moins une brosse hélicoidale rotative tournant dans un sens opposé au sens de rotation dudit cylindre, ladite brosse se trouvant en contact, par l'intermédiaire d'au moins une génératrice, avec au moins une génératrice interne de la partie inférieure de ce dernier. Selon une autre disposition caractéristique, La brosse hélicoidale a un diamètre inférieur au diamètre intérieur du cylindre et eLle est placée en contact tangentiel avec la paroi interne de celui-ci. Selon une autre disposition caractéristique, une plaque fixe est placée à l'intérieur du cylindre, face à La brosse hélicoidale et parallèlement ou sensiblement parallèlement à cette dernière, cette plaque étant séparée de Ladite brosse et comportant avantageusement une partie inférieure verticale ou sensiblement verticale et une partie supérieure disposée obliquement et orientée en direction de La partie supérieure de La surface Latérale interne du cylindre. L'invention permet d'obtenir plusieurs résultats avantageux. Elle autorise une grande variété d'opérations de traitement de surface sur des produits de dimensions réduites et de nature diverse, notamment sur des produits fragiles s'effritant facilement. Elle donne des résultats meilleurs que ceux qu'il est permis d'obtenir actuellement par la mise en oeuvre des matériels connus susmentionnés, en raison d'un meilleur brassage des produits. Elle réduit La rapidité et L'importance de l'encrassement de L'âme de la brosse hélicoidale. Elle permet un nettoyage automatique de la paroi interne du cylindre. ELle rend possible L'exécution d'une grande variété d'opérations de traitement de surface de produits divers se présentant sous forme d'unités ou de parcelles, introduits en continu et en vrac dans la machine de traitement. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue de face, avec coupes partielles, de la machine de traitement de surface selon L'invention. La figure 2 est une vue en coupe suivant la Ligne 2-2 de la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe selon La ligne 3-3 de la figure 1. La figure 4 est une vue en perspective, à caractère schématique et avec coupe partielle, d'une variante d'exécution de la machine de traitement de surface selon l'invention. La figure 5 est une vue en coupe transversale de cette machine. La figure 6 est une vue en coupe longitudinale, suivant la ligne 6-6 de la figure 5. La figure 7 est une vue de détail montrant un exemple de réalisation de l'un des supports réglables de la brosse hélicoidale. La figure 8 est une vue de détail montrant un exemple d'exécution de l'un des supports régLabLes de La plaque fixe. La figure 9 est une vue de détail illustrant L'un des supports réglable du cylindre tournant. On se réfère auxdits dessins pour décrire des exemples intéressants, bien que nullement limitatifs, d'exécution de la machine et de mise en oeuvre du procédé selon L'invention Selon Le mode de réalisation illustré aux figures 1 à 3, cette machine comporte un cylindre tournant 1 disposé horizontalement ou avec une inclinaison réduite. Ce cylindre est supporté par au moins deux paires de galets 2 à axe horizontal ou sensiblement horizontal. Les galets 2 disposés sur l'un des côtés du cylindre 1 sont calés sur un arbre moteur 4 entrainé en rotation par un moteur électrique 5 assurant, par l'intermédiaire dudit arbre et desdits galets, l'entraînement en rotation du cylindre 1 à vitesse lente et réglable, par exemple comprise entre 1 tour/minute et 40 tours/minute, suivant la nature des produits traités. La liaison entre Le moteur 5 et L'arbre moteur 4 peut être assurée par une transmission classique à chaîne et pignons, comprenant, en outre, un dispositif de réglage de tension de chaîne. Les paliers de l'arbre 4 ou les galets 2 sont portés par des supports verticaux 6 solidaires du bâti 3 de la machine. Le cylindre 1 peut être avantageusement monté avec une inclinaison limitée et réglable. Pour ce là, les supports 6 portant les galets 2 ou les paliers de L'arbre 4, sont agencés, de manière connue en soi, pour permettre un réglage de leur hauteur Comme illustré à la figure 9, les supports 6 peuvent, par exemple, être exécutés en deux parties tubulaires 6a, 6b assemblées de manière télescopique et équipés d'une vis de blocage 6c permettant L'assemblage rigide de ces deux parties dans La position désirée.De la sorte, en inclinant le cylindre 1 de façon que son extrémité postérieure soit surélevée par rapport à son extrémité antérieure, on ralentit La vitesse de déplacement des produits dans Le cylindre et on augmente la durée du traitement sans nécessité d'accroître La Longueur dudit cylindre Les extrémités du cylindre 1 sont ouvertes pour constituer, respectivement, une ouverture d'entrée 7 et une ouverture de sortie 8. L'extrémité aval délimitant La sortie 8 est totalement ouverte, tandis que L'extrémité amont est partiellement fermée par un rebord 9 en forme de couronne circulaire délimitant L'entrée 7 et destiné à retenir Les unités ou parceLLes du produit traité qui pourraient rouler ou glisser en direction de ladite entrée, Lors de l'introduction dudit produit dans le cylindre. Dans Le cylindre 1, est Logée, parallèlement à l'axe dudit cylindre, au moins une brosse hélicoidale 10 dont la longueur peut être à peine inférieure à celle de celui-ci. Cette brosse hélicoidale est constituée, de manière connue en soi, de poils souples 10a, par exemple exécutés en matière plastique alimentaire ou en acier inoxydable et implantés hélicoîdalement autour d'un arbre axial 10b avantageusement réalisé en acier inoxydable ou en matière plastique rigide telle que polyamide. La brosse hélicoidale 10 peut être à simple ou à double filet et elle est montée tournante dans un sens (Flèche F1) inverse au sens de rotation (F2) du cylindre 1. Plus précisément, le cylindre 1 est entraîné en rotation dans un sens opposé au sens de rotation actif de la brosse hélicoidale, c'est-à-dire au sens assurant L'entraînement du produit en direction de L'extrémité aval dudit cylindre. Les extrémités de l'arbre 10b sont montées dans des paliers 11 portés par des éléments verticaux du bâti 3 de la machine et l'entraînement en rotation de la brosse hélicoidale à vitesse Lente et régLabLe, par exemple comprise entre 30 tours/minute et 100 tours/minute, est assuré par un moteur électrique 12 également installé sur ledit bâti et par l'intermédiaire d'une transmission, par exemple à chaine et pignons. La brosse hélicoîdale 10 se trouve en contact, par L'intermédiaire d'au moins une génératrice, avec au moins une génératrice G de La surface interne de La partie inférieure du cylindre 1. De manière préférée et avantageuse, la brosse héLi cotidale 10 a un diamètre nominal inférieur au diamètre intérieur du cylindre 1 et eLLe est logée dans la demipartie inférieure de ce dernier, de manière à être placée en contact tangentiel avec au moins une génératrice G de la surface interne de la partie inférieure dudit cylindre distante de la génératrice la plus basse G1 de ce dernier (figure 2). La brosse hélicoidale 10 peut, par exemple, avoir un diamètre nominal légèrement inférieur au rayon du cylindre 1. La position de la brosse hélicoidale 10 par rapport à la génératrice interne la plus basse G1 du cylindre 1, est réglable. Dans ce but, les éléments du bâti qui soutiennent l'arbre axial 10b de la brosse hélicoidale 10 peuvent être réalisés en plusieurs parties assemblées de façon réglable, de manière connue en soi, par exemple au moyen de manchons ou colliers et de vis de blocage.Un exemple d'exécution de tels supports réglables est représenté succintement à la figure 7 où l'on voit l'un des paliers Il de La brosse hélicoidale 10 porté par un bras horizontal 13 monté avec une aptitude de coulissement dans un manchon à axe horizontal 14a équipant le sommet d'un montant 14 également monté avec une Latitude de glissement dans un manchon à axe vertical 15 rigidement solidaire d'un collier 16 qui peut être déplacé le Long d'un élément longitudinal 3a du bâti 3 de La machine. Des vis 17 se vissant dans les manchons 14a, 15 et dans le collier 16, permettent d'immobiliser les différents éléments des supports réglables, dans La position désirée. Dans Le cylindre 1, est encore disposée longitudinalement et fixement une plaque 18 dont la longueur correspond sensiblement à La Longueur dudit cylindre ; la longueur de la plaque 18 étant, par exemple, à peine inférieure à celle de ce dernier. Cette plaque 18 est disposée face à La brosse hélicoidale 10, à faible distance de cette dernière et parallèlement ou sensiblement parallèlement à Ladite brosse. Elle comporte une partie inférieure verticale ou sensiblement verticale 18a placée face à La brosse hélicoidale 10, et une partie supérieure 18b disposée obliquement et s'élevant dans la demi-partie supérieure du cylindre en direction de la surface latérale interne de ce dernier. Un espace est ménagé entre le bord inférieur de la plaque 18 et la surface Latérale du cylindre 1, afin que Les quelques parcelles ou unités du produit traité qui pourraient retomber à l'arrière de ladite plaque puissent être ramenées en direction de la brosse hélicoidale 10. La position de La plaque 18 peut être réglée par des moyens analogues à ceux qui permettent le réglage de la brosse hélicoidale 10. La figure 8 illustre un exemple de réalisation d'un support réglable dont les différents éléments comparables aux éléments du support de brosse réglable représenté à la figure 7, sont désignés par les mêmes références. Les dispositifs de réglage de la position de la brosse hélicoidale 10 et de La plaque 18 permettent également de placer Ladite brosse et Ladite plaque dans une position inclinée correspondant à L'inclinaison du cylindre 1 Lorsque celui-ci est placé dans une position inclinée en vue de L'exécution de certains traitements. Suivant un mode d'exécution non représenté sur les dessins, il est possible de monter deux brosses hélicoidales à l'intérieur du cylindre 1, la deuxième brosse hélicoidale étant également placée en contact tangentiel avec la surface interne de la paroi Latérale dudit cylindre. Dans ce cas, les deux brosses sont disposées parallèlement de façon que Leurs filets s'interpénètrent. Elles peuvent avoir des diamètres égaux ou inégaux. En outre, ces deux brosses peuvent tourner à la même vitesse ou à des vitesses différentes. Elles sont entrainées en rotation, en sens contraire, par un moteur électrique commun ou, chacune, individuellement, par son propre moteur d'entraînement, au moyen de tout système de transmission approprié. Les figures 4, 5 et 6 illustrent un mode d'exécution comparable à celui qui est représenté aux figures 1 à 3 et qui diffère de celui-ci principalement par le fait qu'un rouleau nettoyeur 19 constitué par une brosse cylindrique, est monté parallèlement à L'axe du cylindre 1 et à La brosse hélicoidaLe 10, de préférence à proximité et au-dessus de cette dernière. Ce rouleau nettoyeur est monté en contact avec la surface interne de La paroi LatéraLe du cylindre 1 et sa fonction est de maintenir cette surface parfaitement Lisse en la débarrassant, en permanence, des particules qui peuvent y adhérer en cours de travail. Le rouleau nettoyeur 19 peut être porté par des paliers 20 fixés sur Les bras 13 des supports réglables de la brosse hélicoidale 10, de manière à permettre un réglage de La position dudit rouleau, en même temps que celle de ladite brosse. On décrit ci-après La mise en oeuvre du procédé et le fonctionnement de La machine selon L'invention Le produit solide à traiter qui se présente sous forme d'unites (dattes, cacahuètes, etc.) ou de petites parcelles (fruits secs, céréales éclatées, etc.), et, suivant la nature du traitement, Le produit pulvérulent (sucre, sel, etc.) ou Liquide (agent de protection, colorant, etc.) de traitement, sont introduits en continu dans Le cylindre 1, en amont de ce dernier. Ce ou ces produits sont, par exemple, déversés dans le cylindre 1 au moyen d'une goulotte 21 traversant l'ouverture d'entrée 7 dudit cylindre. Les unités ou parceLLes de produit et, selon La nature du traitement, la poudre et/ou Le Liquide de traitement tombant dans Le fond du cylindre 1, sont entrainées en rotation par celui-ci et poussées en direction de l'extrémité avaL dudit cylindre, par L'action de La vis hélicoidale 10 mise en rotation dans un sens permettant cette progression et entre Les spires de Laquelle vient se loger le produit. Les poils constituant l'hélice de la brosse tournante, assurent égaLement une action de brassage du produit lors de son avancement dans Le cylindre. En outre, la brosse tend à repousser Le produit en direction de la paroi de La demi-partie du cylindre opposée à la demi-partie de ce dernier dans Laquelle elle est installée, en considérant le plan vertical médian dudit cylindre. La mise en rotation de celui-ci, dans Le sens inverse au sens de rotation actif de la brosse hélicoidale 10 a pour effet de ramener le produit entre les spires de cette dernière. Les mouvements conjugués de La brosse hélicoldale et du cylindre ont pour effet de retourner Le produit dans tous les sens, tout au long de sa progression dans le cylindre. La plaque 18 limite Le dépLacement latéral du produit que la brosse hélicoidale tend à faire remonter vers Le haut. A sa sortie du cylindre, le produit traité se déverse automatiquement dans un bac ou dans une trémie 22 à partir de laquelle il peut être retiré ou dirigé vers un autre poste de traitement, par exempLe au moyen d'un convoyeur. REVENDICATIONS 1. - Machine pour Le traitement en continu de surface d'articles de grosseur réduite, par exemple pour Le traitement de surface de produits fragiLes de faibles dimensions, comprenant au moins une vis sans fin constituée par une brosse hélicoidale (10) formée d'un arbre axial (10b) sur lequel sont implantés des poils radiaux (10a) répartis en hélice autour dudit arbre, caractérisée en ce que cette brosse hélicoidale (10) est montée avec une aptitude de rotation dans un cyLindre (1) tournant dans un sens inverse au sens de rotation actif de ladite brosse hélicoidale, Laquelle se trouve en contact, par L'intermédiaire d'au moins une génératrice, avec au moins une génératrice interne (G) de la partie inférieure dudit cylindre. 2. - Machine selon La revendication 1, caractérisée en ce que La brosse hélicoidale (10) a un diamètre nominal inférieur au diamètre intérieur du cylindre (1) et elle est placée en contact tangentiel avec la paroi interne de celui-ci. 3. - Machine selon La revendication 1, caractérisée en ce que la brosse hélicoidale (10) est Logée dans La demi-partie inférieure du cylindre (1), son point de contact avec la paroi interne dudit cylindre étant distant de la génératrice la pLus basse (G1) de ce dernier. 4. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une plaque fixe (18) est placée à L'intérieur du cylindre (1) face à La brosse hélicoidale (10) et parallèlement ou sensiblement parallèlement à cette dernière. 5. - Machine selon La revendication 4, caractérisée en ce que Ladite plaque fixe (18) comprend une partie verticale ou sensiblement verticale (18a) disposée en regard de la brosse hélicoidale (10) et une partie supérieure oblique (18b), orientée en direction de la surface latérale interne du cylindre (1). 6. - Machine suivant L'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'une seconde brosse hélicoidale tournante est montée dans le cylindre rotatif (1), parallèlement à la première (10), ces brosses tournant en sens contraire. 7. - Machine selon L'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'eLle comporte des moyens (2, 5) permettant l'entraînement en rotation du cylindre à vitesse Lente, par exemple à une vitesse comprise entre 1 tour/minute et 40 tours/minute. 8. - Machine suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'eLle comporte des moyens (12) permettant L'entraînement en rotation de La brosse hélicoidale (10) ou des brosses hélicoidales, à vitesse(s) Lente(s), par exemple à une vitesse comprise entre 30 tours/minute et 100 tours/minute. 9. - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elLe comporte un rouleau nettoyeur (19) monté en contact avec la surface interne de la paroi LatéraLe du cylindre (1). 10. - Machine suivant L'une quelconque des revendications 1 à 6, ou selon La revendication 9, caractérisée en ce que La ou les brosses hé Li coida les (10) et/ou le rouleau nettoyeur (19) sont portés par des supports réglables (13-14-15-16) permettant un réglage de leur position. 11. - Machine selon La revendication 4, caractérisée en ce que la plaque fixe (18) est portée par des supports réglables (13-14-15-16) permettant un régLage de sa position. 12. - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 a 11, caractérisé en ce que Le cylindre tournant (1) est supporté par des supports réglables (6) permettant de L'incliner dans une position suivant laquelle son extrémité aval se trouve surélevée par rapport à son extrémité amont. 13. - Procédé pour le traitement en continu de surface d'articles de grosseur réduite, par exemple pour Le traitement de surface de produits fragiles de faibles dimensions, caractérisé en ce que l'on déverse en continu le produit à traiter et, si nécessaire, Le produit de traitement, dans un cylindre rotatif (1) disposé horizontalement ou sensiblement horizontalement, que L'on fait tourner à vitesse Lente et dans Lequel on fait tourner, également à vitesse réduite et en sens opposé, une brosse hélicoidale (10) disposée parallèlement audit cylindre et que L'on met en contact par l'intermédiaire d'au moins l'une de ses génératrices, avec au moins une génératrice interne de la partie inférieure de ce dernier. 14. - Procédé selon La revendication 13, caractérisé en ce que l'on met la brosse hélicoidale (10) au contact d'une génératrice interne (G) du cylindre (1) distante de la génératrice la plus basse (G1) de ce dernier. 15. - Procédé suivant L'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que L'on fait tourner, en sens contraire et à vitesse réduite, deux brosses hélicoidales disposées parallèlement, la seconde brosse tournant dans Le même sens que le cylindre (1) et se trouvant également disposée en contact tangentiel avec celui-ci - 16. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que L'on fait rourner le cylindre (1) à une vitesse comprise entre 1 tour/minute et 40 tours/minute. 17. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 13 a 16, caractérisé en ce que L'on fait tourner La brosse hélicoidale (10) ou les brosses hélico7dales à des vitesses comprises entre 30 tours/minute et 100 tours/minute. 18. - Procédé selon L'une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que l'on place le cylindre (1) et ses organes internes (10,18) dans une position inclinée, afin de ralentir La vitesse de déplacement des produits traités et d'augmenter la durée du traitement