Brevet FR2775670A1 — publié le 19990910

-1 2775670 La présente invention concerne un appareil pour la distribution de quantités prédéterminées de produits liquides et/ou pâteux ainsi qu'une installation pour la réalisation de préparations alimentaires utilisant ledit appareil. Elle s'applique notamment, mais non exclusivement, à la réalisation d'installations pour la fabrication de crêpes. D'une façon générale, on sait que pour ce type d'application, on a déjà proposé des installations faisant intervenir: - une table de cuisson horizontale à une ou plusieurs plaques de cuisson, - un distributeur de pâte mobile au-dessus de la table de cuisson de manière à pouvoir déposer la pâte sur la (ou les) plaque(s) de cuisson, puis être ensuite écarté de ces dernières pour permettre à l'opérateur d'exécuter toutes les manipulations (en particulier le retournement) propres à la cuisson des crêpes. En particulier, le brevet FR No 94 1479, déposé au nom du Demandeur, propose un distributeur de pâte comprenant un réservoir réfrigéré dont le fond comprend un orifice de distribution commandé par un obturateur actionnable par une poignée latérale. -2- Cette solution s'avère particulièrement avantageuse et permet notamment d'accroître les cadences de production des crêpes en réduisant à un strict minimum le temps nécessaire au dépôt de la pâte sur les plaques de cuisson. Néanmoins, elle présente un certain nombre d'inconvénients que l'invention se propose de supprimer: Elle ne permet pas de doser avec précision les quantités de pâte déposée sur la plaque: Lors du dépôt, l'opérateur se base sur une évaluation de la quantité de pâte déposée sur la plaque pour refermer l'obturateur, les temps d'ouverture devant être modifiés en permanence en fonction de la quantité de pâte restant dans l'appareil. Outre le fait que cette évaluation est imprécise, elle présente l'inconvénient de ne pas prendre en compte la quantité de pâte qui s'écoule après la fermeture de l'obturateur. Cette opération de dépôt est donc imprécise et, néanmoins, accapare toute l'attention de l'opérateur qui ne peut donc pas, en parallèle, assurer une autre tâche (par exemple la surveillance d'une autre plaque de cuisson). 20. Il s'avère qu'après leur fermeture, l'obturateur et le conduit situé en aval de ce dernier laissent s'échapper des gouttes de pâte qui, du fait de la mobilité du doseur, viennent souiller la table de cuisson en différents emplacements. L'opérateur doit donc périodiquement nettoyer la table de cuisson en interrompant ainsi la cadence de production de crêpes. Pour ces différentes raisons, le distributeur décrit dans le brevet FR précité ne convient pas bien dans le cas o il est associé à d'autres distributeurs du même type, par exemple pour permettre à l'opérateur un choix de la pâte, voire même la distribution d'ingrédients ou de denrées d'accompagnement telles que, par exemple, de la crème, du chocolat fondu, de la sauce... -3 - En vue de supprimer tous ces inconvénients, l'invention propose un appareil de distribution du type susdit comprenant: - deux récipients superposés communiquant l'un avec l'autre grâce à un orifice ménagé dans le fond du premier récipient, à savoir: un récipient supérieur, refermé par un couvercle, qui sert de réservoir de produit à distribuer et un récipient inférieur de plus petites dimensions, qui constitue un cylindre, dont le fond est muni d'un orifice de sortie; - un piston qui coulisse avec étanchéité dans ledit cylindre entre une position haute d'admission et une position basse fin de course de distribution, ce piston étant traversé par au moins un orifice et étant sollicité par des premiers moyens élastiques vers sa position haute d'admission; - un clapet mobile entre des positions d'ouverture et de fermeture dudit orifice, ce clapet étant sollicité par des seconds moyens élastiques vers sa position d'ouverture; - une buse de distribution communiquant avec l'orifice de sortie et munie d'un obturateur normalement fermé qui s'ouvre sous l'effet de la pression du produit contenu dans le cylindre lorsque s'exerce la poussée du piston; et - des moyens d'actionnement du piston depuis l'extérieur desdits récipients, permettant d'obtenir successivement, à partir d'un état initial dans lequel le piston est en position haute d'admission, le clapet en position ouverte et l'obturateur en position fermée; - la fermeture du clapet puis le déplacement du piston vers sa position fin de course de distribution, avec, simultanément ouverture de l'obturateur et distribution du produit, l'immobilisation du piston en fin de course avec fermeture de l'obturateur, l'ouverture du clapet; puis 4 2775670 - le retour du piston en position haute d'admission, avec, simultanément aspiration du produit contenu dans le récipient à l'intérieur du cylindre. Avantageusement, les susdits moyens d'actionnement pourront comprendre une tige qui s'étend coaxialement à l'intérieur du récipient supérieur et dont l'extrémité supérieure passe au travers d'un orifice prévu dans le couvercle. La partie inférieure de cette tige passe au travers de deux orifices coaxiaux respectivement prévus dans ledit clapet et dans ledit piston, des moyens de butée solidaires de la tige étant prévus pour limiter la course du clapet en position haute et la course du piston en position basse. Les moyens élastiques sollicitant le clapet vers sa position d'ouverture peuvent alors consister en un ressort hélicoïdal coaxial prenant appui sur le piston, ce ressort présentant une raideur plus faible que celle des moyens élastiques sollicitant le piston vers sa position haute d'admission. L'actionnement de la tige peut être alors assuré grâce à un levier de manoeuvre articulé par une extrémité sur le récipient supérieur et qui prend appui sur l'extrémité supérieure de la tige. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels: Les figures 1 et 2 sont deux coupes axiales d'un appareil pour la distribution de pâte à crêpes, au repos (figure 1) et en position fin de course de distribution (figure 2); Les figures 3 et 4 représentent l'appareil en élévation (figure 3) et vu de dessus (figure 4); La figure 5 est une coupe similaire à celle des figures 1 et 2, d'un appareil de distribution équipé de moyens de chauffage par bain-marie; La figure 6 est une représentation schématique d'une installation faisant intervenir plusieurs appareils de distribution disposés selon un montage en barillet. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, l'appareil de distribution de pâte à crêpes comprend un récipient supérieur cylindrique 1 comportant: - une paroi extérieure cylindrique 2, par exemple en aluminium ou en acier inoxydable, dont la surface intérieure est revêtue d'une couche en matière thermiquement isolante 3 telle que par exemple du caoutchouc isolant et, coaxialement à ladite paroi extérieure, - une cuve intérieure amovible 4 à double parois qui délimitent un volume intercalaire 5 contenant une matière telle qu'un gel de refroidissement apte à stocker des frigories, cette cuve intérieure 4 étant destinée à recevoir la pâte à crêpes. Le récipient supérieur 1 est refermé dans sa partie supérieure par un couvercle circulaire 6, par exemple en aluminium ou en acier inoxydable, dont les bords 7 viennent en retour sur la face externe de la paroi extérieure 2. Il est refermé par un fond 8 muni d'une cavité coaxiale 9 passant au travers de la paroi extérieure 2, de la couche isolante 3 et de la cuve intérieure 4. Dans cette cavité 9 vient partiellement s'emboîter avec étanchéité un récipient cylindrique 10, par exemple en aluminium ou en acier inoxydable, ouvert dans sa partie supérieure, dont le fond est constitué par un bouchon support de valve 11 venant se visser sur un filetage prévu sur la paroi extérieure cylindrique dudit récipient 10. Ce récipient 10, dont les dimensions sont très inférieures à celles du récipient supérieur 1, constitue un cylindre dans lequel coulisse avec étanchéité un -6- piston 12, l'étanchéité est ici assurée par un joint torique qui équipe la jupe cylindrique du piston 12. Ce piston 12, qui présente une série de perçages traversants 13 permettant le passage de la pâte d'un récipient 1 à l'autre 10, est sollicité par un ressort hélicoïdal 14 logé dans le récipient 10 et prenant appui sur le bouchon 11. Ce bouchon 11 comprend, quant à lui, un orifice central débouchant dans un manchon cylindrique coaxial 15 refermé par un écrou borgne 16 dont le fond est muni d'un orifice de sortie coaxial 17. L'orifice central est équipé d'un siège annulaire S sur lequel peut venir en contact étanche une bille B sollicitée par un ressort hélicoïdal 18 logé dans le manchon 15 et prenant appui sur le fond de l'écrou 16. L'actionnement du piston 12 est assuré par une tige 20 qui s'étend coaxialement au récipient 1 et dont la partie supérieure traverse le couvercle 6 et se termine au-dessus de ce dernier par une noix 21 sur laquelle vient en appui un levier 22 articulé par l'une de ses extrémités à la paroi extérieure du récipient et portant une poignée 23 à son autre extrémité. Dans sa partie inférieure, la tige 20 présente un tronçon 24 de plus faible diamètre passant successivement au travers d'un orifice central coaxial d'un clapet circulaire 25 et d'un orifice central coaxial du piston 12. Le clapet 25 et le piston 12 sont donc montés coulissants sur le tronçon 24. La course du piston 12 est limitée vers le bas par une butée constituée ici par un écrou à ailettes 26 venant se visser sur un filetage réalisé sur l'extrémité inférieure du tronçon 24. La course du clapet 25 est limitée vers le haut par le décrochement 27 formé entre la tige 20 et le tronçon 24. Le piston 12 et le clapet 25 sont sollicités vers leurs butées respectives par un ressort hélicoïdal 28 de raideur inférieure à la raideur du ressort 14. Par ailleurs, les déplacements de la tige 20 vers le bas sont limités grâce à une butée réglable annulaire 29, mobile le long de la partie de la tige 20 qui dépasse au-dessus du couvercle 6 et qui, en fin de course vers le bas, vient en appui sur ce dernier. Le blocage en position de la butée 29 sur la tige est obtenu au moyen d'une vis pointeau 30 qui se visse dans un perçage taraudé de manière à venir en appui sur la tige 20 en assurant un blocage. La manoeuvre de cette vis 30 est assurée grâce à une tête moletée. Le remplissage du récipient 1 s'effectue grâce à un orifice prévu dans le couvercle 6 et refermé par un bouchon 31. Le couvercle 6 est en outre équipé d'un thermomètre 32 dont la sonde 33 plonge à l'intérieur de la cuve 4 et d'un compteur classique 34 effectuant un comptage des manoeuvres de la tige 20. Dans cet exemple, l'appareil de distribution est monté à l'extrémité d'une potence 35 dont le support est pivoté autour d'un axe vertical XX'. L'appareil peut donc être déplacé au gré de l'opérateur, par exemple d'une plaque de cuisson à une autre. D'une façon analogue, l'appareil de distribution pourrait être monté coulissant le long d'un rail de manière à pouvoir desservir un nombre illimité de plaques de cuisson. Le fonctionnement de cet appareil est alors le suivant: Dans une phase préalable, l'opérateur ôte la cuve intérieure 5 et la place dans un congélateur pour qu'elle accumule la quantité de frigories nécessaire pour maintenir la pâte qu'elle sera amenée à contenir, à une température inférieure à un seuil déterminé. Avantageusement, cette phase préalable pourra s'effectuer la nuit. Une fois cette phase préalable exécutée, l'opérateur réassemble l'appareil de distribution et remplit la cuve 4 de pâte grâce à l'orifice du couvercle 6. Sous l'effet du ressort 14, le piston 12 se trouve en position haute d'adnmission, tandis que le clapet 25 sollicité par le ressort 28 est en position ouverte, en butée sur le décrochement d'alésage 27. Le piston 12 vient en outre en butée et est retenu sur l'écrou à ailettes 26. Dans cette position, la pâte introduite dans le récipient 1 vient remplir, grâce aux perçages 13, le récipient 10. La bille B sollicitée par le ressort obture l'orifice délimité par le siège S, de sorte que la pâte demeure à l'intérieur des deux récipients 1, 10. Lorsque l'opérateur veut déposer une dose de pâte, par exemple sur la table de cuisson, il manoeuvre le levier 22 de manière à déplacer la tige 20 vers le bas jusqu'à ce que la butée réglable 29 vienne en appui sur le couvercle 6. Bien entendu, la course de la tige 20 qui correspond à la dose de pâte déposée est réglée selon le désir de l'opérateur grâce au réglage de la position de la butée 29 sur la tige 20. Dans une première fraction de la course de déplacement vers le bas de la tige , le clapet 25 st actionné par le bas jusqu'à ce qu'il vienne en contact étanche sur le piston 12 en bouchant les perçages 13. Au cours de cette première fraction de course, le ressort 28 subit un écrasement mais n'exerce pas sur le piston 13 une force suffisante pour le déplacer significativement en raison de la raideur du ressort 14. Dans une seconde fraction de course de la tige, le piston 12 est entraîné par le clapet 25 contre l'action du ressort 14, les perçages 13 se trouvant obturés du fait de l'appui du clapet 25 sur le piston 12. -9- La pression exercée sur la pâte par le piston 12 se répercute sur la bille B qui, en comprimant le ressort 18, s'écarte de la portée S. La pâte peut donc s'écouler par le manchon 15 et l'orifice 17, de la façon illustrée sur la figure 2. L'écoulement de la pâte cesse en même temps que cesse le déplacement de la tige 20, soit que la butée 29 est arrivée au contact du couvercle 6, soit par suite d'une interruption volontaire de l'action de l'opérateur. Dans ce cas, la bille B qui ne subit plus la pression de la pâte est repoussée par le ressort sur la portée S. De ce fait, l'écoulement de la pâte s'interrompt tandis que la quantité de pâte demeurant dans le manchon 15 demeure prisonnière sous l'effet de la tension superficielle et de la pression atmosphérique. De ce fait, le problème résultant des gouttes de pâte tombant sur la table de cuisson au cours des manipulations de l'appareil se trouve résolu. Lorsque l'opérateur relâche la poignée 23, le clapet 25 maintenu sur l'étagement 27 de la tige 20 par le ressort 28, accompagne le mouvement de la tige 20 vers le haut. Parallèlement, le piston 12 remonte sous l'effet du ressort 14 et/ou de l'écrou à ailettes 26. Lors de sa remontée, le clapet se trouve soulevé par le ressort 28, la pâte contenue dans le récipient se trouve aspirée dans le récipient inférieur, à travers les perçages 13. En fmin de course d'admission (position illustrée figure 1), le récipient 10 est à nouveau rempli de pâte et l'appareil est prêt pour une nouvelle manoeuvre. Grâce à la matière contenue dans la cuve intérieure amovible, la pâte contenue dans le récipient 1 demeure dans une plage de température prédéterminée garantissant sa conservation. - 10 - 2775670 -10- L'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment décrit, ainsi, dans le cas o le produit à distribuer doit demeurer à une température supérieure à la température ambiante, ce qui est le cas, par exemple, du chocolat fondu, la couche en matière isolante 3 pourra être remplacée par une couche incluant des moyens de chauffage et/ou de maintien à une température supérieure à la température ambiante. Ainsi, dans l'exemple représenté sur la figure 5, la couche 3 a été remplacée par une couche 3' en caoutchouc chauffant alimentée par un circuit d'alimentation électrique 40 connectable au secteur et incluant un thermostat 41. Dans ce cas, il est possible d'utiliser une cuve 4' similaire à la cuve 4, le gel jouant alors, d'une façon surprenante, le rôle d'un bain-marie. Un avantage important des appareils précédemment décrits consiste en ce qu'en raison de leur aptitude à délivrer des produits froids ou chauds et de leur ergonomie, ils s'intègrent à des installations telles que celle représentée schématiquement figure 6 qui comprend quatre distributeurs Dl à D4 assemblés côte à côte à la façon d'un barillet. Cet ensemble de distributeurs D1 à D4 est monté pivotant autour d'un axe vertical VI à l'extrémité d'une potence P dont l'autre extrémité pivote autour d'un axe vertical V2 porté par une structure fixe telle que, par exemple, un montant vertical MV de manière à pouvoir ce déplacer au-dessus d'une table de cuisson TC comprenant ici deux plaques chauffantes CH,, CH2. Les pivoteries prévues aux extrémités de la potence P peuvent comprendre un système de crantage facilitant le centrage des distributeurs Dl à D4 sur les plaques chauffantes CH,, CH2. Grâce à ces dispositions, l'opérateur peut effectuer un choix entre plusieurs compositions de pâtes (par exemple au froment ou au sarrasin) et/ou plusieurs sortes de garnitures (chocolat fondu, crème). -- 11-2775670 Ce résultat est obtenu avec une capacité de production accrue (possibilité d'accroissement des cadences de production) et avec une meilleure qualité des produits (homogénéité de la production hygiène). Bien entendu, dans une version industrielle, l'appareil pourra comprendre un actionneur hydraulique ou pneumatique pour la commande des déplacements de la tige des distributeurs. De même, les ensembles de distributeurs pourront être montés coulissants le long d'un rail de manière à pouvoir être déplacés au-dessus d'un nombre indéterminé de plaques chauffantes. -12- 2775670 - 12-;{b:t Revendications 1. Appareil pour la distribution de quantités prédéterminées de produits liquides et/ou pâteux, caractérisé en ce qu'il comprend: - deux récipients superposés communiquant l'un avec l'autre grâce à un orifice ménagé dans le fond du premier récipient, à savoir: un récipient supérieur (1), refermé par un couvercle (6), qui sert de réservoir de produit à distribuer et un récipient inférieur (10) de plus petites dimensions, qui constitue un cylindre, dont le fond est muni d'un orifice de sortie; - un piston (12) qui coulisse avec étanchéité dans ledit cylindre entre une position haute d'admission et une position basse fin de course de distribution, ce piston (12) étant traversé par au moins un orifice (13) et étant sollicité par des premiers moyens élastiques (14) vers sa position haute d'admission; - un clapet (25) mobile entre des positions d'ouverture et de fermeture dudit orifice (13), ce clapet (25) étant sollicité par des seconds moyens élastiques (28) vers sa position d'ouverture; - une buse de distribution communiquant avec l'orifice de sortie et munie d'un obturateur (B) normalement fermé qui s'ouvre sous l'effet de la pression du produit contenu dans le cylindre (10) lorsque s'exerce la poussée du piston (12); et - des moyens d'actionnement du piston (12) depuis l'extérieur desdits récipients, permettant d'obtenir successivement, à partir d'un état initial dans lequel le piston est en position haute d'admission, le clapet (25) en position ouverte et l'obturateur (B) en position fermée; - 13 - - la fermeture du clapet (25) puis le déplacement du piston (12) vers sa position fmin de course de distribution, avec, simultanément ouverture de l'obturateur (B) et distribution du produit, l'immobilisation du piston (12) en fin de course avec fermeture de l'obturateur (B), l'ouverture du clapet (25); puis - le retour du piston (12) en position haute d'admission, avec, simultanément l'aspiration du produit contenu dans le récipient (1) à l'intérieur du cylindre (10). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les susdits moyens d'actionnement comprennent une tige (20) qui s'étend coaxialement à l'intérieur du récipient supérieur (1) et dont l'extrémité supérieure passe au travers d'un orifice prévu dans le couvercle (6). 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que la partie inférieure de ladite tige (20) passe au travers de deux orifices coaxiaux respectivement prévus dans ledit clapet (25) et dans ledit piston (12), des moyens de butée solidaires de la tige étant prévus pour limiter la course du clapet (25) en position haute et la course du piston (12) en position basse. 4. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens élastiques sollicitant le clapet vers sa position d'ouverture consistent en un ressort hélicoïdal coaxial (28) prenant appui sur le piston (12), ce ressort (28) présentant une raideur plus faible que celle des moyens élastiques (14) sollicitant le piston (12) vers sa position haute d'admission. - 14- 5. Appareil selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'actionnement de la tige est alors assuré grâce à un levier de manoeuvre (22) articulé par une extrémité sur le récipient supérieur et qui prend appui sur l'extrémité supérieure de la tige (20). 6. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le susdit récipient supérieur (1) comprend une paroi extérieure cylindrique (2) renfermant une cuve intérieure amovible (4) à double parois délimitant un volume intercalaire (5) contenant une matière telle qu'un gel de refroidissement. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la susdite paroi extérieure présente une surface intérieure revêtue d'une couche en matière thermiquement isolante (3) telle que du caoutchouc isolant. 8. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la susdite paroi extérieure présente une surface intérieure revêtue d'une couche incorporant des moyens de chauffage alimentés par un circuit d'alimentation en courant électrique incluant un thermostat, la matière contenue entre les deux parois de la cuve intérieure jouant le rôle d'un bain- marie. 9. Appareil selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la matière contenue entre les deux parois de la cuve intérieure amovible est un gel de refroidissement, ce gel étant utilisé soit pour stockage des frigories, soit pour la réalisation d'un bain-marie. 10. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fond du récipient inférieure (10) est constitué par un bouchon support de valve (11) sur lequel prend appui un ressort constituant les susdits premiers moyens élastiques. - 15- 11. Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce que le susdit bouchon (11) comprend un orifice central débouchant dans un manchon cylindrique coaxial (15) refermé par un écrou borgne (16) dont le fond est muni d'un orifice de sortie coaxial (17), ledit orifice central étant équipé d'un siège annulaire (S) sur lequel peut venir en contact étanche une bille (B) sollicitée par un ressort hélicoïdal (18) logé dans le manchon (15) et prenant appui sur le fond de l'écrou (16). 12. Appareil selon l'une des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que les déplacements de la tige vers le bas sont limités grâce à une butée annulaire réglable (29) mobile le long de la partie de la tige (20) qui dépasse au-dessus du couvercle (6) et qui, en fin de course vers le bas, vient en appui sur ce dernier. 13. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le susdit couvercle comprend un orifice de remplissage refermé par un bouchon ainsi qu'un thermomètre et/ou un compteur (34) effectuant un comptage des manoeuvres de la tige (20). 14. Installation pour la fabrication de crêpes ou analogue, caractérisée en ce qu'elle comprend un ensemble d'appareils de distribution (Dl, à D4) selon l'une des revendications précédentes, assemblés côte à côte à la façon d'un barillet, cet ensemble étant monté pivotant autour d'un axe vertical (VI) à l'extrémité d'une potence (P) dont l'autre extrémité pivote autour d'un axe vertical (V2) fixé de manière à pouvoir se déplacer au-dessus d'un dispositif de cuisson (TC) comprenant une ou plusieurs plaques chauffantes (CHI, CH2). 15. Installation pour la fabrication de crêpes ou analogue, caractérisée en ce qu'elle comprend un ensemble d'appareils de distribution (Dl à D4) selon l'une des revendications précédentes, assemblés côte à côte à la - 16- 2775670 façon d'un barillet, cet ensemble étant monté coulissant sur un rail, de manière à se déplacer au-dessus d'un dispositif de cuisson comprenant une ou plusieurs plaques chauffantes (CHI, CH2).