Brevet FR2790368A1 — publié le 20000908

MACHINE MULTI-FONCTIONS POUR L'OBTENTION DE PRODUITS ALIMENTAIRES NECESSITANT DES OPERATIONS DE BROYAGE, RAFFINAGE ET MALAXAGE DES MATIERES PREMIERES. L'invention se rattache au secteur technique des machines de broyage, de raffinage, aux malaxeurs, qui peuvent être utilisés pour la fabrication de produits alimentaires, à partir de matières premières. Ces machines ont pour but d'assurer une transformation des matières premières à l'état brut pour la conception de produits alimentaires en état de semi-produit ou semi-ouvrés, en vue ultérieurement de la fabrication de produits alimentaires finaux. Tout particulièrement, les pâtissiers-chocolatiers qui utilisent un faible tonnage de chocolat, praliné ou similaire, achètent auprès des fabricants de chocolat des lots de chocolat, à l'état de matière première, qu'ils transforment ensuite en fonction de leur besoin. Le chocolat est ainsi livré sous forme d'une masse ou grosse tablette de 1 à 3 kilos appelé couverture chocolat, puis le pâtissier-chocolatier découpe tout ou partie de celle-ci pour assurer la fabrication de ces produits. La problème posé réside dans le fait que lesdits achats de lots de chocolat sont souvent coûteux, dépendants de la politique commerciale de la société fabriquante du chocolat, et des tonnages commandés annuellement. Très souvent également, le pâtissiers- chocolatiers est soumis à des ventes ayant une amplitude très variable, en fonction des saisons, et peut se poser un 2 2790368 problème d'approvisionnement et/ou un problème de stockage des lots de chocolat considérés. Il n'existe pas sur le marché, à la connaissance du demandeur, de machines susceptibles de répondre aux besoins des patissiers- chocolatiers, pour le traitement de quantité de chocolat correspondant à leur volume d'utilisation. Il a été proposé, il y a de nombreuses années, une machine destinée à broyer et à affiner le chocolat, mais pour des volumes très considérables, non adaptés aux besoins de la profession. Par ailleurs, ladite machine assurait une simple fonction de broyage et de raffinage, mais exigeait ultérieurement et indépendamment une phase opératoire complémentaire de malaxage. Un nombre très restreint d'artisans pâtissier-chocolatier fabrique leur couverture de chocolat à partir de la fèeve de cacao ce qui demande néanmoins de gros investissements en machines, en place, en énergie. Il faut en effet l'équipement suivant: - un torréfacteur pour griller les fèves, étape qui demande un grand savoir faire. - un casse-cacao tarare pour concasser la feve et la débarrasser de sa peau et coquille et de son germe. - un moulin qui écrase la fève concassée et le sucre afin d'obtenir une pâte. - une broyeuse-raffineuse qui comprend 3 à 5 rouleaux et qui lamine la pâte de chocolat et la raffine jusqu'à obtenir des copeaux d'une épaisseur de quelques microns. - une conche, c'est à dire un malaxeur chauffant la pâte de cacao raffiné et qui par son malaxage, et à l'aide d'une turbine, aspire les acidités volatiles du chocolat. Ce malaxage peut durer de 48h à 72h, après quoi le chocolat 3 2790368 est terminé et peut être moulé en pains de 1 à 3 kilos. Ceux-ci servent aux préparations de bonbons de chocolat et pâtisserie dans divers desserts. On comprend ainsi que l'ensemble de cet équipement entraîne des coûts d'investissement trop élevés pour la plupart des pâtissiers- chocolatiers. Un premier but recherché, selon l'invention, réside dans la conception d'une machine multifonctions adaptée aux faibles volumes d'utilisation des pâtissiers-chocolatiers, notamment apte à traiter des capacités de production de l'ordre de 100 à 500 litres. Un autre but recherché, selon l'invention, était de réaliser une machine permettant un broyage, un raffinage et malaxage de produits alimentaires, adaptée aux besoins des pâtissiers-chocolatiers, et pouvant fonctionner en un temps de travail conférant une souplesse d'utilisation. Un autre but recherché était de concevoir une machine de faible coût de revient, entraînant un investissement peu élevé pour l'utilisateur. Selon une première caractéristique de l'invention, la machine pour l'obtention de produits alimentaires nécessitant le broyage et le raffinage de matières premières du type comprenant un tambour disposés sur un châssis, ledit tambour étant aménagé pour recevoir un chargement de produits, et incluant un dispositif de brassage et de broyage desdits produits, ledit tambour présentant, sur toute sa périphérie inférieure, des zones en saillies participant au broyage, remarquable en ce que ledit tambour est agencé pour recevoir intérieurement un dispositif permettant le brassage des matières premières, le broyage, le raffinage et le malaxage, ledit dispositif étant 4 2790368 monté tournant à l'aide de moyens d'entraînement associés au groupe moto- réducteur de la machine, et en ce que le dispositif comprend un organe distributeur récepteur d'une pluralité de bras supports de pales, lesdites pales étant soumises à sollicitation élastique contre la cavité intérieure du tambour lors des opérations de broyage et de raffinage, lesdites pales étant montées à affleurement contre ladite cavité lors de l'opération de malaxage. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront bien dle la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention illustré d'une manière non limitative aux figures des dessins o: - La figure 1 est une vue de face de la machine multifonctions, avec coupe illustrant les différents composants de celle-ci. - La figure 2 est une vue de coté, selon la figure 1, selon la ligne A.A de celle-ci. - Les figures 3 et 4 sont des vues partielles et en coupe, illustrant un dispositif commandant en position l'emplacement des pales de broyage des matières premières en vue d'obtenir le produit alimentaire. - Les figures 5 et 6 sont des vues partielles et en coupe illustrant le positionnement des pales à l'intérieur de la machine lors des phases de broyage et de raffinage, puis de malaxage. - La figure 7 est une vue en perspective partielle de l'extrémité d'un bras porte-pales. - La figure 8 est une vue partielle et en coupe illustrant les positionnements des différentes pales sur un même bras support. 2790368 Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative illustrée aux figures des dessins. La machine multifonctions permettant le broyage, le raffinage, et le malaxage de matières premières pour l'obtention de produits alimentaires, est référencée dans son ensemble par (1). Elle permet la fabrication de chocolat, de praliné, de moutarde, et d'une manière générale, tous produits naturels destinés à l'alimentation et requérant les trois phases précitées. On décrira dans la suite de la description l'application de l'invention à la fabrication de chocolat. La machine (1) comprend ainsi un tambour (2) dont l'axe de rotation (x. x) est horizontal. Ce tambour, qui forme cuve, est monté à position fixe sur un châssis (3), agencé de toutes manières appropriées. Un bloc motoréducteur (4) est disposé sur ledit châssis, et comprend un arbre (4. 1) de transmission d'un mouvement de rotation. Dans sa partie supérieure, le tambour reçoit une ou des trémies (5), permettant l'introduction de la charge de matières premières (cacao, sucre, vanille...) nécessaires à la fabrication du chocolat. Ledit tambour présente sur toute sa périphérie intérieure (2.1), des zones en saillies (2.2), formant cannelures ou dents, participant au broyage ainsi que sera décrit par la suite. Intérieurement, ledit tambour reçoit un dispositif (6), permettant le brassage des matières premières, le broyage, le raffinage et le malaxage. Ce dispositif (6) est monté rotatif sur un ensemble palier (7), monté fixe par rapport à l'un des flasques latéraux (2.3) du tambour. Cet 6 2790368 ensemble palier est de grande longueur, de sorte qu'il permet le maintien, le guidage et la rotation du dispositif à partir d'un plan (y. y), sensiblement médian, par rapport à la longueur du tambour. L'ensemble palier (7) est susceptible de recevoir intérieurement un cylindre (8), constitutif du dispositif précité, ce cylindre étant monté rotatif par des roulements (9) montés sur le palier. L'entraînement dudit cylindre par le bloc moteur (4) disposé sur le châssis, s'effectue à l'aide d'un dispositif à courroies (10) ou autres moyens équivalents de transmission. Le cylindre (8), de grande longueur, déborde de l'ensemble palier et est solidaire, à son extrémité, d'un organe distributeur (11) récepteur d'une pluralité de bras (12) supports de pales (13). La liaison est réalisée par tous moyens appropriés. Ledit organe distributeur (11) est conçu et agencé en étoile à n branches (11.1) et par exemple 6 branches comme représentées au dessin. Chaque branche présente un alésage intérieur (11.2.) pour recevoir à guidage et coulissement contrôlé, le bras (12) support de pales (13) correspondant. Selon une disposition de l'invention, chaque bras débouche dans la partie centrale (11.3) de l'organe distributeur, de sorte à être en regard de la partie débouchante (8.1) du cylindre. Chaque bras est agencé avec une partie pentée (12.1), formant came et orientée en regard de la partie débouchante du cylindre. Ledit cylindre reçoit intérieurement un poussoir (17) dont la partie avant (17.1) est profilée en forme de nez, complémentaire au profil correspondant 7 2790368 des bras, pour venir, le cas échéant et dans certaines phases de fonctionnement, en contact avec la partie pentée desdits bras, en repoussant ceux-ci extérieurement dans une expansion radiale et selon une course prédéterminée. Le poussoir est convenablement guidé par tous moyens dans le cylindre à l'aide de moyens de guidage appropriés (14), type roulement, et permettant son coulissement. La partie arrière (17.2) du poussoir (17) déborde extérieurement du tambour, coté entraînement moteur. Le poussoir est sollicité en déplacement par tous moyens (15) appropriés actionnés à partir du châssis de la machine. Selon une autre disposition importante de l'invention, lesdits bras présentent leur seconde extrémité (12.2), débordant extérieurement des branches (l 1.1) de l'organe distributeur (11). Les extrémités (12.2) desdits bras sont alors agencées pour recevoir une ou plusieurs pales (13) de raclage, orientées dans des plans différents pour venir en contact ou en affleurement de la cavité intérieure du tambour. Plus précisément, et dans une mise en oeuvre avantageuse, chaque extrémité de bras reçoit n pales, et de préférence 3 pales, qui sont maintenues dans un agencement en sandwich, avec un moyen de liaison (16) et de blocage. Chaque pale (13) présente une configuration en T avec une bande médiane (13.1) de grande longueur, recevant en extrémité et dans un plan perpendiculaire, une lame sous forme de bande méplate formant racloir (13.2). La bande médiane est avantageusement réalisée dans un matériau offrant une certaine capacité élastique de déformation et de flexion. La partie racloir (13.2) est de grande longueur, et avantageusement correspondant à la longueur du tambour, de manière à permettre un raclage dans tout le volume intérieur dudit tambour. Ainsi que représenté au dessin, 8 2790368 les lames (13.2) sont disposées à partir d'un même bras, selon des angulations non parallèles pour permettre, à partir d'un groupe de lames, d'assurer les effets recherchés de broyage, de raffinage et de malaxage, lors du contact avec la partie intérieure du tambour. Il convient maintenant d'exposer le mode de fonctionnement de la machine. Dans une première phase, le tambour est rempli de matières premières, telles que cacao, sucre, vanille et autres ingrédients éventuels pour la fabrication du chocolat. Ces matières premières, à l'état brut et naturel, doivent être soumises à une opération de broyage et de raffinage. La seconde phase consiste à assurer la fonction de broyage et de raffinage par la mise en fonctionnement de la machine. Dans cette phase, le poussoir (17)est sollicité en déplacement avant dans le cylindre (8) pour venir en butée contre les extrémités (12.1) en regard des bras (12) de l'organe distributeur (11), en provoquant leur sortie partielle en expansion radiale. Les pales (13), sous l'effet de déplacement des bras, subissent une flexion absorbée par élasticité et les lames (13.2) formant racloir viennent en appui contre la périphérie intérieure du tambour. La rotation du dispositif, à l'intérieur du tambour, provoque une succession de chocs entre les lames et la cavité intérieure du tambour, permettant d'obtenir l'effet de broyage et de raffinage recherché des matières premières, entraînant leur mélange. Lorsque cette opération est terminée, la machine doit continuer à fonctionner pour assurer un malaxage du chocolat obtenu. A cet effet, le poussoir (17) revient en position initiale, supprimant la pression exercée sur 9 2790368 les pales, celles-ci tournant alors en venant affleurer la cavité intérieure du tambour. Pendant cette opération, il y a un échauffement du chocolat et de la masse fluide du chocolat obtenu, à une température de l'ordre de 50 centigrades. Il est nécessaire alors d'évacuer les acidités sous forme de particules ou gaz en provenance de la masse chocolateuse, et un circuit de ventilation (1 8) est prévu dans la machine pour permettre ladite évacuation à l'extérieur. Une opération complète de fabrication de chocolat est assurée sur environ un temps de 48h et permet de traiter entre 10O0 et 500 litres de chocolat. La machine comprend, dans la partie basse du tambour, un robinet de vidange (19), avec trappe d'évacuation (20). La machine, selon l'invention, fonctionne en continu pour assurer le broyage, le raffinage et le malaxage, et en répondant aux besoins des pâtissiers-chocolatiers. Le chocolat obtenu est ensuite utilisé par le pâtissier- chocolatier en fonction de ses besoins. La machine, objet de l'invention, est particulièrement adaptée aux artisans pâtissiers-chocolatiers ou toutes personnes désirant fabriquer des chocolats fins à partir de fèeves torréfiées selon leurs recettes personnelles et avec des quantités modérées. La machine est utilisable pour traiter d'autres matières premières en vue de l'obtention de produits alimentaire divers. 2790368 REVENDICATIONS -1 - Machine pour l'obtention de produits alimentaires nécessitant le broyage et le raffinage de matières premières du type comprenant un tambour (2) disposés sur un châssis (3), ledit tambour étant aménagé pour recevoir un chargement de produits, et incluant un dispositif de brassage et de broyage desdits produits, ledit tambour présentant, sur toute sa périphérie inférieure, des zones en saillies participant au broyage, caractérisée' en ce que ledit tambour est agencé pour recevoir intérieurement un dispositif (6) permettant le brassage des matières premières, le broyage, le raffinage et le malaxage, ledit dispositif étant monté tournant à l'aide de moyens d'entraînement associés au groupe moto-réducteur de la machine, et en ce que le dispositif comprend un organe distributeur (11) récepteur d'une pluralité de bras (12) supports de pales (13), lesdites pales étant soumises à sollicitation élastique contre la cavité intérieure du tambour lors des opérations de broyage et de raffinage, lesdites pales étant montées à affleurement contre ladite cavité lors de l'opération de malaxage. -2- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif est monté rotatif sur un ensemble palier (7) fixé au tambour, ledit ensemble palier étant de grande longueur et permettant le maintien, le guidage et la rotation du dispositif, à partir d'un plan sensiblement médian par rapport à la longueur du tambour. -3- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le dispositif (6), monté sur un ensemble palier (7), comprend un cylindre (8) monté rotatif par rapport audit palier, ledit cylindre débordant à il 2790368 une extrémité et étant solidaire d'un organe distributeur (11), récepteur de bras (12), support de pales (13). -4- Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'organe distributeur (11) est conçu et agencé en étoile à n branches, chaque branche présentant un alésage intérieur (11.2) pour le guidage et le coulissement contrôlé d'un bras (12) support de pales. -5- Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque bras débouche dans la partie centrale (11.3) de l'organe distributeur, de sorte à être en regard de la partie débouchante (8.1) du cylindre, chaque bras étant agencé avec une partie pentée (12.1), formant came et orientée en regard de la partie débouchante du cylindre. -6- Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le cylindre reçoit intérieurement un poussoir (17) dont la partie avant (17.1) est profilée en forme de nez, complémentaire au profil correspondant des bras, pour venir, le cas échéant et dans certaines phases de fonctionnement, en contact avec la partie pentée desdits bras, en repoussant ceux-ci extérieurement dans une expansion radiale et selon une course prédéterminée, le poussoir étant convenablement guidé par tous moyens dans le cylindre à l'aide de moyens de guidage appropriés (14), type roulement, et permettant son coulissement. -7- Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que la partie arrière (17.2) du poussoir (17) déborde extérieurement du tambour, coté entraînement moteur, le poussoir étant sollicité en déplacement par tous moyens (15) appropriés actionnés à partir du châssis de la machine. 12 2790368 -8- Machine selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que lesdits bras présentent leur seconde extrémité (12.2), débordant extérieurement des branches (11.1) de l'organe distributeur (11), les extrémités (12.2) desdits bras étant agencées pour recevoir une ou plusieurs pales (13) de raclage, orientées dans des plans différents pour venir en contact ou en affleurement de la cavité intérieure du tambour. -9- Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque extrémité de bras reçoit n pales, et de préférence 3 pales, qui sont maintenues dans un agencement en sandwich, avec un moyen de liaison (16) et de blocage. - 10- Machine selon la revendication 9, caractérisée en ce que chaque pale (13) présente une configuration en T avec une bande médiane (13. 1) de grande longueur, recevant en extrémité et dans un plan perpendiculaire, une lame sous forme de bande méplate formant racloir (13.2), la bande médiane étant avantageusement réalisée dans un matériau offrant une certaine capacité élastique de déformation et de flexion, la partie racloir (13.2) étant de grande longueur, et avantageusement correspondant à la longueur du tambour, et en ce que les lames (13.2) sont disposées à partir d'un même bras, selon des angulations non parallèles pour permettre, à partir d'un groupe de lames, d'assurer les effets recherchés de broyage, de raffinage et de malaxage, lors du contact avec la partie intérieure du tambour. - 1 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend un circuit (18) de ventilation pour permettre 13 2790368 l'évacuation des particules ou gaz en provenance de la masse des produits alimentaires malaxés. -12- Utilisation de la machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée pour la fabrication de chocolats, pralinés, moutardes, et autres produits issus de matières premières nécessitant des opérations de broyage, raffinage et malaxage, pour l'obtention de produits alimentaires.