Brevet FR2813660A1 — publié le 20020308

La présente invention concerne une installation de préparation de produits surgelés sphériques, du type comportant au moins un canal de surgélation, présentant un fond bordé de parois latérales, et des moyens d'établissement dans le canal de surgélation, d'un courant d'un liquide frigorigène. De nos jours, il est connu de produire certains produits alimentaires ou cosmétologiques sous la forme de billes sphériques. Ces produits sont par exemple des billes de crème glacée, des billes de jus de fruits de ferment lactique ou encore des billes de lotion ou de pommade cosmétologique. Pour la fabrication de telles billes, la matière brute constituant le produit est amenée à température ambiante dans un canal de surgélation empli d'un courant d'azote liquide. Des gouttes de produit généralement liquide sont introduites dans le canal. Lors de son entraînement par le courant d'azote liquide, chaque goutte de liquide est progressivement transformée en une sphère solide lors de sa surgélation progressive. Afin de donner une forme sphérique au produit surgelé, le fond du canal présente une forme semi-cylindrique dont le diamètre correspond au diamètre escompté pour les billes de produits surgelés. Actuellement, les moyens assurant l'établissement d'un courant d'azote liquide dans le canal comportent des moyens propres permettant de contrôler le débit de l'azote, afin que la hauteur du bain d'azote soit constante sur toute la longueur du canal et que cette hauteur soit sensiblement identique ou seulement légèrement supérieur au diamètre escompté pour les billes de produits surgelés. En effet, si le niveau du bain d'azote est trop haut, les billes en formation se mettent à flotter et leur rotondité est imparfaite. Au contraire, si le niveau est trop bas, la rotondité est satisfaisante mais la congélation est imparfaite. Or, le contrôle du débit d'azote dans le canal est relativement délicat à mettre en oeuvre, notamment du fait de la présence des billes en formation dans le canal. L'invention a pour but de proposer une installation de préparation de produits surgelés sphériques dans laquelle le niveau du courant du liquide frigorigène circulant dans le canal est maintenu sensiblement constant et ce de manière simple. A cet effet, l'invention a pour objet une installation de préparation de produits surgelés sphériques, du type précité, caractérisée en ce que le canal de surgélation présente, dans au moins une paroi latérale, au moins une lumière d'évacuation des excédants de fluide frigorigène. Suivant des modes particuliers de réalisation, l'installation comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - la ou chaque lumière d'évacuation présente une forme oblongue, le plus grand axe de la ou chaque lumière étant orienté parallèlement au fond du canal ; - au moins une paroi latérale comporte plusieurs lumières d'évacuation, et la distance séparant deux lumières d'évacuation successives est comprise entre 0,5 et 2 fois la longueur de la ou chaque lumière mesurée suivant son plus grand axe, - au moins une paroi latérale comporte plusieurs lumières d'évacuation, et les distances séparant les lumières d'évacuation du fond sont toutes sensiblement identiques, - le fond est sensiblement semi-cylindrique, et la distance séparant le fond de la ou chaque lumière d'évacuation est supérieure au double du rayon de courbure du fond semi-cylindrique, - la distance séparant le fond de la ou chaque lumière d'évacuation est comprise entre 2 et 2,5 fois le rayon de courbure du fond semi-cylindrique, - le canal de surgélation est inclinée vers le bas suivant le sens du courant de liquide frigorigène, - les moyens d'établissement du courant de liquide frigorigène comportent des moyens d'introduction dans le canal de surgélation, d'un excès de liquide frigorigène pour assurer un écoulement sensiblement permanent de liquide frigorigène au travers d'au moins une lumière d'évacuation, - il comporte un collecteur de réception du liquide frigorigène en excès s'écoulant au travers des ouvertures d'évacuation, et des moyens de recyclage du liquide frigorigène recueilli par le collecteur vers les moyens d'introduction du liquide frigorigène dans le canal de surgélation. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique partielle en perspective d'une installation de préparation de produits surgelés sphériques selon l'invention ; et - la figure 2 est une vue en coupe transversale du canal de surgélation de l'installation de la figure 1. L'installation 10 représentée sur la figure 1 est destinée à la préparation de billes surgelées de crème glacée, ces billes ayant par exemple un diamètre de 2 à 7mm. L'installation comporte essentiellement un canal de surgélation 12 incliné et des moyens 14 d'établissement dans le canal d'un courant d'un liquide frigorigène, tel que de l'azote liquide. Le canal 12 présente un fond 16 et deux parois latérales 18. Le canal est obturé à chacune de ses extrémités par une paroi transversale 20. Le courant d'azote liquide est établi suivant la longueur du canal depuis une première extrémité 22 jusqu'à une seconde extrémité non représentée de collecte des produits surgelés. Le canal est légèrement incliné vers sa second extrémité, de sorte qu'il décrit une pente descendant suivant le sens d'écoulement du courant d'azote liquide. La longueur du canal est par exemple de 7m. Les moyens 14 d'établissement d'un courant d'azote liquide comportent une conduite 24 d'injection d'azote liquide piquée au travers de la paroi d'extrémité 20 prévue à la première extrémité du canal. L'alimentation en azote est assurée depuis un réservoir de stockage d'azote 26 au travers d'une pompe 28 dont la sortie est reliée à la conduite 24. En outre, l'installation comporte des moyens 30 d'introduction dans le canal 12 au voisinage de sa première extrémité 22 de gouttes G de produit à surgeler. Les moyens 30 comportent par exemple une canule 32 associée à des moyens permettant la délivrance du produit goutte à goutte. Comme illustré plus précisément sur la figure 2, le fond 16 du canal présente une forme concave semi-cylindrique se reliant tangentiellement aux deux parois latérales 18. Ces dernières sont inclinées d'environ 30 par rapport au plan de symétrie du canal. Le rayon de courbure R du fond 16 est égal au rayon escompté pour les billes B de produits surgelés devant être fabriquées. II est ainsi par exemple de 3 mm. Selon l'invention, les parois latérales 18 comportent suivant la longueur du canal des lumières 36 d'évacuation des excès de fluide frigorigène. Avantageusement, les deux parois 18 sont toutes deux munies de lumières d'évacuation 36, celles-ci étant disposées en regard les unes des autres. Ces lumières sont avantageusement de forme oblongue, le plus grand axe des lumières étant orienté parallèlement au fond 16 du canal. Les lumières successives sur chaque paroi sont séparées d'une distance correspondant sensiblement à la longueur de chaque lumière, celle- ci étant mesurée suivant leur plus grand axe. Avantageusement, la distance séparant deux lumières successives est comprise entre 0,5 et 2 fois la longueur des lumières. Pour la fabrication de billes d'un rayon de 3 mm, la longueur des lumières est de l'ordre de 3 à 4 cm, leur hauteur étant de 5 à 6 mm. Ainsi, les lumières sont écartées les unes des autres d'un intervalle par exemple de 3 à 5 cm. Les distances séparant le fond 16, des lumières 36, et plus précisément de leur partie inférieure, sont toutes sensiblement identiques. Cette distance notée H sur la figure 2, séparant le fond de chacune des lumières est légèrement supérieur au double du rayon de courbure R du fond semi-cylindrique 16, c'est-à-dire au double du diamètre souhaité pour les billes B de crème glacée. De préférence la distance est comprise entre 2 fois et 2,5 fois ce rayon R. Elle est avantageusement de préférence sensiblement égal à 2,2 fois ce rayon. Avantageusement, l'alimentation en azote, assurée par la pompe 28 est telle qu'un excès d'azote soit introduit dans le canal 12 depuis sa première extrémité 22. Ainsi, un écoulement sensiblement permanent d'azote s'effectue au travers au moins des premières lumières d'évacuation en considérant le sens du courant dans le canal. Un collecteur 40 est disposé au dessous du canal 22 pour recueillir l'excédant d'azote liquide évacué, cet excédant étant réintroduit dans le réservoir 26 par une conduite de recyclage 42. On conçoit qu'avec une telle installation, lors de la fabrication de billes de crème glacée, le niveau dans le canal est maintenu sensiblement constant du fait de l'écoulement des excès d'azote liquide au travers des lumières d'évacuation 36. De plus, la position des lumières 36 assure que le niveau d'azote liquide soit très légèrement supérieur au diamètre souhaité pour les billes de crème glacée. L'azote liquide étant alimenté légèrement en excès dans le canal 12, le niveau de l'azote liquide n'est pas inférieur au niveau défini par les lumières d'évacuation, de sorte que la surgélation des billes de crème glacée s'effectue correctement. REVENDICATIONS 1. Installation (10) de préparation de produits surgelés sphériques, du type comportant au moins un canal de surgélation (12), présentant un fond (16) bordé de parois latérales (18), et des moyens (14) d'établissement dans le canal de surgélation (12), d'un courant d'un liquide frigorigène, caractérisée en ce que le canal de surgélation (12) présente, dans au moins une paroi latérale (18), au moins une lumière (36) d'évacuation des excédants de fluide frigorigène. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la ou chaque lumière d'évacuation (36) présente une forme oblongue, le plus grand axe de la ou chaque lumière (36) étant orienté parallèlement au fond (16) du canal. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'au moins une paroi latérale (18) comporte plusieurs lumières d'évacuation (36), et en ce que la distance séparant deux lumières d'évacuation (36) successives est comprise entre 0,5 et 2 fois la longueur de la ou chaque lumière mesurée suivant son plus grand axe. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins une paroi latérale (18) comporte plusieurs lumières d'évacuation (36), et en ce que les distances séparant les lumières d'évacuation (36) du fond (16) sont toutes sensiblement identiques. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le fond (16) est sensiblement semi- cylindrique, et en ce que la distance séparant le fond (16) de la ou chaque lumière d'évacuation (36) est supérieure au double du rayon de courbure du fond semi-cylindrique (16). 6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la distance séparant le fond (16) de la ou chaque lumière d'évacuation (36) est comprise entre 2 et 2,5 fois le rayon de courbure du fond semi-cylindrique (16). 7. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le canal de surgélation (12) est inclinée vers le bas suivant le sens du courant de liquide frigorigène. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'établissement du courant de liquide frigorigène comportent des moyens (28) d'introduction dans le canal de surgélation (12), d'un excès de liquide frigorigène pour assurer un écoulement sensiblement permanent de liquide frigorigène au travers d'au moins une lumière d'évacuation (36). 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'il comporte un collecteur (40) de réception du liquide frigorigène en excès s'écoulant au travers des ouvertures d'évacuation (36), et des moyens (42) de recyclage du liquide frigorigène recueilli par le collecteur (40) vers les moyens d'introduction (28) du liquide frigorigène dans le canal de surgélation (16).