Brevet FR2763255A1 — publié le 19981120

APPAREIL POUR L'IMBIBITION DE PRODUITS SOLIDES PAR DES LIQUIDES, NOTAMMENT DE PRODUITS ALIMENTAIRES, TELS QUE DES P TES La présente invention concerne un appareil pour l'imbibition de produits solides par des liquides, en parti- culier dans la production de produits alimentaires sortant d'une presse extrudeuse et de façon encore plus parti- culière, dans la production de pâtes. Dans le procédé d'imbibition de solides et de liqui- des pour la production de produits alimentaires, il est important que les solides et les liquides, de même que le produit imbibé obtenu à partir de ceux-ci, n'entrent pas en contact avec des agents lubrifiants servant par exemple à huiler les parties mécaniques en mouvement qui assurent le malaxage entre solides et liquides. Dans le domaine des produits alimentaires en général et des pâtes alimentaires en particulier, il est également très important de pouvoir effectuer un lavage simple et efficace de l'appareil utilisé sans qu'il faille en démonter les différentes pièces qui le composent. Une solution encore meilleure est celle consistant à disposer d'un appareil qui ne permette pas au produit de s'accumuler dans les recoins ou endroits difficilement accessibles. Dans le procédé actuel de préparation de pâtes alimentaires à partir de semoule et d'eau, on amène la matière du premier pétrissage brut dans une ou plusieurs cuves de pétrissage. Ces cuves de pétrissage sont de dimen- sions souvent imposantes en raison du volume important de produits à réaliser et du temps de séjour considérable. Ces cuves de pétrissage sont difficiles à nettoyer et par consé- quent, cette opération exige des dépenses d'énergie et de temps considérables. Le but de la présente invention est de proposer un appareil pour l'imbibition de produits solides par des liquides, en particulier pour la fabrication de produits alimentaires extrudés et de façon encore plus particulière, pour la production de pâte en supprimant les problèmes précités. Un dernier but de la présente invention est de réaliser un appareil de nettoyage simple et efficace, éliminant dans la mesure du possible les dépôts de substance O0 solide dans les recoins et autres endroits difficilement accessibles pendant les opérations de nettoyage. Le dernier but de la présente invention est de réaliser cet appareil de façon compacte afin qu'il occupe un espace relativement réduit par rapport au débit de produit réalisé. Ces buts ainsi que d'autres buts sont atteints grâce à la présente invention; en particulier la présente inven- tion concerne un appareil pour l'imbibition d'un ou de plusieurs solides par un ou plusieurs liquides et il comprend un dispositif imbibiteur constitué par une carcasse dans laquelle parviennent des systèmes d'alimentation séparés du ou des solide(s) ou du ou des liquide(s) contenant une chambre réalisée en métal rigide inoxydable à l'intérieur de laquelle sont prévus des moyens d'imbibition de la substance solide par la substance liquide. Dans un mode de réalisation particulier, la chambre de cet appareil peut incorporer en fonction de sa section de sortie un système d'extrusion du produit imbibé constitué par au moins une vis hélicoïdale. La forme de réalisation de cet appareil est extrême- ment compacte. En effet, on pourra concentrer la fonction d'imbibition intime du solide avec le liquide en une struc- ture unique pour former un produit aux caractéristiques physiques optimales et également la fonction d'acheminement de ce produit imbibé aux destinations de transformations successives sans qu'il faille l'élaborer ultérieurement dans des cuves de pétrissage, comme c'est le cas dans l'art. Cette caractéristique avantageuse est obtenue grâce à la structure particulière tubulaire. En particulier, entre la chambre d'imbibition et le système d'extrusion, il est prévu une soupape stellaire étanche reliée à une pompe de vide. Dans le domaine alimentaire, l'appareil selon la présente invention est particulièrement apte à la prépara- tion en continu de pâtes avec le mélange de la semoule et de l'eau selon les proportions préétablies. L'appareil selon la présente invention est apte à transformer correctement la semoule ou de façon plus géné- rale, un solide d'une granulométrie moyenne jusqu'à 350 pm. Si la semoule ou le composant solide possède une granulométrie supérieure à 350 pm, dans une forme de réali- sation préférée et avantageuse, entre cette chambre et le système d'extrusion du produit imbibé, il est avantageu- sement prévu un dispositif pétrisseur. En particulier, celui-ci peut être prévu entre la soupape stellaire étanche et le système d'extrusion du produit imbibé. Ce dispositif pétrisseur a pour fonction d'intensi- fier et de compléter l'action déjà commencée par le dispo- sitif imbibiteur de l'imbibition du solide par le liquide. Ce dispositif pétrisseur comporte au moins une cavité dans laquelle deux ou plusieurs couronnes au profil spécifique tournent en sens opposé. L'action de ces deux couronnes ou plus de deux couronnes conjointement à la forme qui leur a été conférée reproduit très efficacement l'action de pétris- sage qui est réalisée de façon artisanale avec les mains. De cette façon, on peut obtenir une imbibition parfaite entre les composants solide et liquide, en particulier la semoule et de l'eau dans le pétrissage. Dans une forme de réalisation préférée de l'appareil selon la présente invention, entre ces deux ou plus de deux couronnes à profilé spécifique, il est prévu un tronçon de tube en plastique déformable à l'intérieur duquel est chargé le produit à imbiber. Cette solution est particulièrement avantageuse du point de vue du lavage de l'appareil et de la contamination du pétrissage par les lubrifiants ou autres substances O polluantes présentes sur les organes mécaniques en mouve- ment. En effet, dans la partie inférieure de l'appareil, c'est-à-dire dans le dispositif pétrisseur, la pâte à pétrir est toujours contenue et guidée par le tube en élastomère et elle n'entre jamais en contact intime et direct avec des parties mécaniques de l'appareil lui-même. Ceci constitue un avantage considérable du point de vue de la simplicité de lavage, du démontage de l'appareil, de son entretien et évite des problèmes éventuels de grippage. Ultérieurement, le produit imbibé pétri est extrudé, c'est-à-dire déchargé et transféré sur des postes de travail successifs par un système de vis sans fin ou hélicoïdale (une ou plusieurs vis) de conception classique. On évite ainsi la présence désavantageuse de cuve de pétrissage difficile à nettoyer et encombrante. Les systèmes d'alimentation du ou des solide(s) sont constitués par une trémie à vanne régulatrice ou par des systèmes à vis sans fin tandis que les systèmes d'alimen- tation du ou des liquide(s) sont constitués par un ou plusieurs becs atomiseurs reliés à une ou plusieurs pompes. Des avantages ultérieurs et caractéristiques de la présente invention apparaîtront de façon claire et évidente à la lecture de la description qui suit. Celle-ci a un caractère descriptif à titre d'exemple et non limitatif et se réfère aux illustrations ci-jointes dans lesquelles: la figure 1 est une vue en élévation latérale partiellement en coupe d'un appareil selon la présente invention dans son premier mode de réalisation; la figure 2 est une vue en élévation latérale partiellement en coupe d'un appareil selon la présente invention dans un second mode de réalisation. Sur la figure 1, la référence numérique 10 désigne de façon générique un appareil selon la présente invention. Celui-ci est constitué par un dispositif imbibiteur 11, d'une conduite d'extrusion 12, d'une conduite 13 pour l'entrée des solides, d'une conduite 14 pour l'entrée des liquides et d'un moteur (15) surplombant le dispositif imbibiteur 11. Le dispositif imbibiteur 11 est constitué d'un tube 17 en matériau métallique rigide inoxydable. Les conduites 13 et 14 amènent le matériau à imbi- ber; le matériau solide précédemment dosé entre par chute par la conduite 13 tandis que le matériau liquide entre par la conduite 14 au moyen des becs atomiseurs dans l'embou- chure d'entrée du tube 17. A l'intérieur du tube 17, dans la position centrale par rapport à celui-ci, est situé un arbre 18 doté d'ailet- tes 19 et solidaire à celui-ci assemblé sur le moteur 15. Le mouvement d'une rotation imprimée par le moteur à l'arbre provoque la rotation des ailettes 19, favorisant ainsi l'imbibition du solide par le liquide. Leur mouvement maintient en suspension les particules fines du solide jusqu'à ce que celles-ci, absorbant le liquide, atteignent une masse suffisante pour provoquer leur précipitation. En contrôlant la vitesse de rotation des ailettes, l'angle d'incidence et leur forme, on contrôle le temps de séjour et par conséquent le degré d'imbibition. Le produit imbibé sortant du tube 17 à travers le trou 20 est alimenté en continu, à travers une soupape stellaire hermétique 21 raccordée à une pompe non montrée sur la figure et à une vis hélicoïdale 22 introduite dans la conduite d'extrusion 12. Dans la zone de déchargement de la soupape stellaire 21 avant le chargement de la vis hélicoïdale 22, on crée avantageusement un vide pour supprimer l'air présent dans le produit imbibé et éviter ainsi la formation de bulles. Il est possible de traiter de façon avantageuse tout produit imbibé solide-liquide d'une granulométrie moyenne du solide inférieure à 350 pm. En particulier, l'appareil selon la présente inven- tion ainsi décrit ci-dessus est avantageusement utilisé pour la transformation de la semoule et de l'eau en vue de la production de la pâte en continu. Dans une seconde phase de réalisation de l'appareil selon la présente invention, on peut obtenir un degré d'imbibition supérieur par rapport au mode de réalisation précédent. Ce second mode de réalisation est illustré sur la figure 2. La référence 10bis désigne de façon générique un appareil selon la présente invention qui est constitué par un dispositif imbibiteur 11, une conduite d'extrusion 12, une conduite 13 d'entrée des solides, de conduites 14 d'entrée des liquides, un moteur 15 surplombant le dispo- sitif imbibiteur 11 et un dispositif pétrisseur 23. Dans cette figure, les éléments en commun avec la figure 1 possèdent les mêmes références numériques. Le dispositif pétrisseur 23 est positionné entre la sortie de la soupape stellaire étanche 21 et la conduite d'extrusion 12. Dans le mode représenté sur la figure 2, le dispo- sitif pétrisseur 23 comporte deux cavités 24 et 25 dans chacune desquelles sont disposées deux couronnes 26 à trois -7 lames. Ces couronnes sont commandées par des arbres respec- tifs; eux-mêmes raccordés au système d'actionnement, non représenté ici, de façon à tourner en sens opposé l'un par rapport à l'autre. On obtient ainsi une action de pétrissage efficace semblable à celle du pétrissage manuel permettant d'imbiber parfaitement les solides par les liquides amenés à l'appareil lObis qui auraient une granulométrie moyenne supérieure à 350 pm. Ce second mode de réalisation de l'appareil selon la présente invention permet dans le cas spécifique de la production de pâte de transformer la semoule en pâte d'une manière non traditionnelle et d'obtenir un produit fini sensiblement amélioré. Le dosage du produit pulvérulent amené à l'appareil 10 par la conduite 13 s'effectue par un doseur à vis tradi- tionnel (non montré) tandis que les liquides sont amenés au moyen de pompes (non représentées), la corrélation entre les dosages est judicieusement contrôlée par un système électronique approprié. L'appareil d'imbibition décrit ici ainsi que diffé- rents autres modes de réalisation dans le cadre plus général de la présente invention, est de conception et de réalisa- tion économiques, d'entretien facile et d'encombrement réduit. De plus, son entretien est simplifié par l'absence d'endroits difficilement accessibles o s'accumuleraient les produits imbibés et permet la mise en place d'un cycle de nettoyage sensiblement automatisé. REVENDICATIONS 1. Appareil (10) pour l'imbibition d'un ou de plusieurs solides avec un ou plusieurs liquides comprenant un dispositif imbibiteur (11) constitué par une carcasse à laquelle parvient des systèmes d'alimentation séparés du ou des solide(s) ou du ou des liquide(s), caractérisé par le fait de comprendre une chambre en un matériau métallique rigide inoxydable à l'intérieur de laquelle sont prévus des moyens d'imbibition des substances solides par les substan- ces liquides. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en correspondance avec la section de sortie de la chambre, il est prévu un système d'extrusion du produit imbibé constitué par au moins une vis sans fin. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'entre cette chambre et le système d'extru- sion, il est prévu une soupape stellaire (21) étanche elle même reliée à une pompe de vide. 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'entre la chambre et le système d'extrusion du produit imbibe, il est prévu un dispositif pétrisseur (23). 5. Appareil selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'entre la soupape stellaire (21) étanche et le système d'extrusion, il est prévu un dispositif pétrisseur (23). 6. Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1-5, caractérisé par le fait que ces systèmes d'alimentation du ou des solides sont constitués par une ou plusieurs vis sans fin. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1-5, caractérisé par le fait que ces systèmes d'alimentation du ou des solide(s) sont constitués par une trémie avec une soupape régulatrice. 8. Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1-5, caractérisé par le fait que ces systèmes d'alimentation du ou des liquide(s) sont constitués par un ou plusieurs becs atomiseurs reliés à une ou plusieurs pompes. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 1-5, caractérisé par le fait que ces moyens d'imbi- bition sont constitués par au moins un arbre actionné par au moins un moteur (15) muni de pales (19) et tournant à l'intérieur de la chambre. 10. Appareil selon la revendication 4 ou 5, carac- térisé par le fait que ce dispositif pétrisseur (23) est muni d'au moins une cavité dans laquelle deux ou plusieurs couronnes (26) à profil spécifique tournent en sens opposé. 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé par le fait qu'entre les deux ou plus de deux couronnes à profil spécifique, est disposé un tronçon respectif de tube en plastique déformable à l'intérieur duquel est chargé le produit imbibé.