Brevet FR2844672A1 — publié le 20040326

FOUR MODULAIRE POUR PRODUITS ALIMENTAIRES A BASE DE PATE CEREALIERE. Les fours utilisés pour la cuisson des produits à base de pâte céréalière, varient suivant les 5 types spécifiques de produits à cuire. Il n'existe pas actuellement de four standard permettant de cuire tous les types de produits de manière satisfaisante. Ainsi, pour les " crackers " et pour les produits moelleux, tels que les génoises, on utilise 10 généralement des fours à gaz à flamme directe dits " DGF ". Pour les pâtes rotatives ou les pâtes extrudées dites coupe-fil, on utilise des fors cyclothermes ou à convection forcée, mais aussi des fours " DGF ". Cependant, les résultats de cuisson optimum ne pouvaient être obtenus qu'en utilisant respectivement des fours " DGF " pour les " crackers " et les produits moelleux et des fours cyclothermes ou à convection forcée 20 pour les pâtes rotatives ou coupe-fil et en ajustant de manière quasi définitive la configuration précise de chaque four pour chaque produit. Les fours " DGF " présentent dans leur conception actuelle des inconvénients tels que: - la pollution possible des aliments par les produits de combustion, - les difficultés de régulation de la cuisson, et enfin des problèmes de maintenance des brleurs. Par exemple avec des brleurs de type Venturi, 30 un retour de flux de chaleur vers le brleur est possible, ce qui endommage celui-ci lorsque ce dernier est mal dimensionné. En convection forcée, dans les fours actuels, l'énergie apportée par le flux d'air chauffé est dissipée 35 essentiellement sous forme de flux convectif. A une température plus élevée, l'énergie pourrait être également ou principalement dissipée en un flux radiatif. Ceci dépent de la température, du débit et de la vitesse du flux. En convection forcée, il n'existe pas de four dans lesquels, la température de la chambre de cuisson puisse atteindre des températures comprises entre 350 et 4000C avec une vitesse d'air inférieure ou égale à 0,5 m/s. Or, c'est ce qu'il faudrait pour obtenir un flux 10 radiatif important pour la cuisson de certains " soda " crackers. D'autre part, les vitesses nécessaires dans les fours actuels sont de 3 à 6 m/s (en sortie de buse). Or, de telles vitesses ne permettent pas la cuisson de produits légers qui se trouvent soufflés par le flux 15 d'air à l'intérieur du four. Il existe également des fours dits "à impigement" qui sont des fours à convection forcée avec des vitesses d'air supérieures ou égales à 20 m/s. Il n'existe pas non plus de four mixte 20 " DGF " /Convection forcée dans lesquels on puisse moduler les quantités d'énergies fournies par chacun des deux modes de manière maîtrisée dans le même module. L'objet de la présente invention est un four permettant de pallier au moins un des inconvénients qui 25 ont été énumérées, et aussi de dépasser les limitations de chacun des fours actuels en permettant à l'industriel d'ajuster de manière optimale les types d'énergies fournis: " DGF ", convection forcée avec flux radiatif et/ou convectif, et ainsi rendre possible certaines 30 innovations relatives aux produits, ou de simuler sur un four pilote unique les cuissons de différents fours industriels. L'invention concerne ainsi un four modulaire pour produits alimentaires, comprenant un dispositif 35 d'entraînement des produits d'une entrée à une sortie du four, caractérisé en ce qu'il comporte en cascade au moins deux, et de préférence trois modules élémentaires, chaque module élémentaire présentant: - une vote de hauteur réglable, qui présente des premiers moyens d'injection d'air et/ou de vapeur pour générer une convection forcée; - une sole de hauteur réglable qui présente des deuxièmes moyens d'injection d'air et/ou de vapeur pour générer une convection forcée; des brleurs de sole pour produire une 10 cuisson par conduction et rayonnement, qui sont disposés entre la sole et le dispositif d'entraînement et dont la position en hauteur de chaque brleur peut être réglable; - des brleurs de vote pour produire une 15 cuisson par rayonnement et convection, qui sont disposés entre le dispositif d'entraînement et la vote, et dont la position en hauteur de chaque brleur est réglable. Les brleurs de vote peuvent aussi être séparés de la chambre de cuisson par un écran pour simuler une cuisson 20 indirecte. Dans chaque module élémentaire, la vote et/ou la sole peut être réglable en hauteur selon au moins une position haute et une position basse, et éventuellement une position médiane intermédiaire entre la position 25 haute et la position basse. Le dispositif d'entraînement peut être autonome. Il peut être découplé des modules. Il peut être réversible (fonctionnement dans les deux sens). Il comporte une bande transporteuse pleine ou à grille, 30 éventuellement de largeur variable. Cette bande peut être en métal, plastique, fibre de verre ou autres matériaux. Dans chaque module élémentaire, les brleurs de sole et/ou les brleurs de vote peuvent être réglables en hauteur selon au moins une position haute et 35 une position basse, et éventuellement une position médiane intermédiaire entre la position haute et la position basse. Les brleurs peuvent également être orientés dans toutes les directions. L'invention concerne également un procédé d'utilisation d'un four modulaire tel que défini ci5 dessus, pour la cuisson de produits de biscuiterie, caractérisé en ce que le four comporte trois modules élémentaires en cascade dont le premier est mis en oeuvre pour une étape de pré-cuisson et/ou levage, dont le deuxième est mis en oeuvre pour une étape de cuisson, et 10 dont le troisième est mis en oeuvre pour une étape de coloration et/ou séchage du produit. Selon une première variante, le procédé est caractérisé en ce que, pour la fabrication de crackers, à partir d'une pâte de composition classique le procédé met 15 en oeuvre: - une bande transporteuse grillagée par exemple de type Ashworth, et - dans le premier module, positionner la vote et la sole en leur position haute et mettre en service 20 les brleurs de sole, lesquels sont ainsi au plus près du disposition d'entraînement, de sorte que le flux radiatif et conductif est accru. - dans le deuxième module, positionner la vote en position basse et la sole en position haute et 25 injecter de l'air dans la vote et la sole pour obtenir un flux convectif accru. - dans le troisième module, positionner la vote et les brleurs de vote en position basse et actionner les brleurs de vote pour former un flux 30 radiafif pour colorer les produits et les sécher. Selon une deuxième variante, le procédé est caractérisé en ce que, pour la fabrication d'une génoise à partir d'une pâte de composition connue, le procédé met en oeuvre: - une bande transporteuse pleine. - dans le premier module, positionner la vote et la sole en leur position haute et mettre en service les brleurs de sole, lesquels sont ainsi, en position haute, au plus près du dispositif d'entraînement, de 5 sorte que le flux conductif est accru avec éventuellement envoi de vapeur surchauffée, par exemple à 350-400'C; - dans le deuxième module, positionner les brleurs de vote et les brleurs de sole en position basse et actionner lesdits brleurs pour obtenir une 10 cuisson combinée par convection naturelle (sans injection d'air par les buses) et rayonnement accru par l'abaissement de la vote. - dans le troisième module, positionner- la vote en position basse et la sole en positon haute et 15 injecter de l'air chaud par la vote et par la sole pour obtenir un séchage par convection forcée. Selon une troisième variante, le procédé est caractérisé en ce que, pour la fabrication d'un biscuit laminé sec à partir d'une pâte de type connu, par exemple 20 pour fabriquer un biscuit de type " PRINCE " de la Société LU France, le procédé met en òuvre: - dans le premier module, positionner la vote et la sole en une position médiane intermédiaire entre lesdites positions haute et basse, et les brleurs de 25 vote et de sole en une position médiane intermédiaire entre lesdites positions haute et basse, et actionner lesdits brleurs avec injection d'air par la vote, de manière à favoriser le chauffage par rayonnement tout en maintenant le flux convectif à une valeur suffisamment 30 faible pour éviter de trop chauffer le coeur du produit et éviter le délaminage; - dans le deuxième module, positionner la vote en position basse et la sole en position haute, positionner les brleurs de vote en position basse et 35 les brleurs de sole en position haute, et actionner l'ensemble des brleurs tout en injectant de l'air par la sole pour augmenter le flux conductif; - dans le troisième module, reprendre les mêmes paramètres que pour le premier module, pour obtenir une coloration et un séchage du produit. Selon une quatrième variante, le procédé est caractérisé en ce que, pour la fabrication d'un produit à partir d'une pâte qui donne des pâtons crus individuels à l'aide d'une rotative, à partir d'une pâte de composition 10 connue (qui est en général relativement grasse pour être démoulable dans une rotative munie d'empreintes en creux) le procédé met en oeuvre - dans le premier module, positionner la vote et la sole en une position médiane intermédiaire entre 15 lesdites positions haute et basse, et les brleurs de vote et de sole en une position médiane intermédiaire entre lesdites positions haute et basse, actionner uniquement l'injection d'air par la vote et la sole, de manière à favoriser le chauffage par convection. - dans le deuxième module, positionner la vote et les brleurs de vote en position haute, positionner la sole et les brleurs de sole en position haute, et actionner l'injection d'air par la vote et la sole de manière à favoriser le chauffage par convection. - dans le troisième module, reprendre les mêmes paramètres que pour le premier module. Selon une cinquième variante, le procédé est caractérisé en ce que, pour la cuisson d'une pâte déposée sous forme de pâtons individuels, notamment par extrusion 30 et découpe par coupe-fil le procédé met en òuvre: - dans le premier module, positionner la vote et la sole en une position médiane intermédiaire entre lesdites positions haute et basse, et les brleurs de vote en une position médiane intermédiaire entre 35 lesdites position haute et basse, et actionner les brleurs de vote de manière à maîtriser l'étalement du produit sans trop le chauffer, grâce à un chauffage combiné radiatif et conductif; - dans le deuxième module, positionner la vote et la sole dans ladite position médiane, et les 5 brleurs de sole en position médiane, de manière à augmenter le flux énergétique total; - dans le troisième module, positionner la sole en sa position haute, et les brleurs de sole en position médiane, pour obtenir un séchage par 10 entraînement (par opposition au séchage par ébullition) et par ailleurs, positionner la vote en position basse et les brleurs de vote en position médiane pour favoriser la coloration. D'autres caractéristiques et avantages de 15 l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif, en liaison avec les dessins dans lesquels: - les figures 1 à 3 représentent en perspective un four modulaire selon l'invention, avec vue 20 éclatée partielle d'un module aux figures 2 et 3; - les figures 4 à 6 illustrent différentes configurations possibles concernant la vote et les brleurs de vote. La figure 1 montre un four modulaire 25 présentant en cascade trois modules successivement 2, 3 et 4 entre une entrée 6 et une sortie 7, pour des produits qui sont acheminés par une bande transporteuse 5 qui est avantageusement la même pour les trois modules. Comme le montre la figure 1, le retour 5' de la bande 30 transporteuse 5 s'effectue en dessous des modules posés sur des rails 8. La bande transporteuse 5 est avantageusement bi-directionnelle. Comme le montre la figure 2, chaque module présente une sole 10 située sous le tapis de transport 5 35 et réglable en hauteur, et une vote 20 située au dessus du tapis 5 et réglable en hauteur. Des souffleries 11 et 21 permettent d'insuffler de l'air chaud et/ou de la vapeur dans la sole et/ou dans la vote pour assurer un chauffage par convection forcée à travers la vote et/ou la sole. (Les vitesses d'air sont de 0,5 à 50 m/s à la sortie des buses). La figure 3 montre les rampes de brleurs respectivement 15 pour les rampes de brleurs de sole situés entre la sole 10 et le tapis 5, et 25 pour les rampes de brleurs de vote situés entre la vote 20 et 10 le tapis 5. La position verticale des rampes de brleurs et 25 est réglable indépendamment à l'aide d'un dispositif à crémaillère qui assure un réglage fin, de manière à ajuster l'angle solide entre les brleurs 40 et les produits. Ces dispositifs à crémaillère déplacent 15 verticalement des rails qui portent les brleurs. On a représenté deux de ces dispositifs à crémaillère 30 et 30', ce qui donne la latitude supplémentaire de deux positions différentes possibles en hauteur l'une dans la première moitié amont du module et 20 l'autre dans la deuxième moitié aval du module. Les brleurs 40 sont disposés en des positions réglables le long de rails horizontaux 16 pour les brleurs de sole et 26 pour les brleurs de vote. Sur chacun de ces rails, les brleurs 40 peuvent être 25 individuellement ajoutés, déplacés, retirés, activés et/ou désactivés. La configuration des brleurs 40 peut être ainsi adaptée selon un axe vertical. Le nombre des brleurs peut être augmenté par rapport à une installation classique. Comme représenté à la figure 4, lorsque la vote 20 est en position haute (par exemple D2 = 500 mm), les brleurs 40 peuvent présenter une position haute (par exemple d3 = 500 mm) et une position basse (par exemple dl = 100 mm), et éventuellement une position intermédiaire 35 (par exemple d2 = 250 mm) Comme le montre la figure 5, lorsque la vote est en position basse (par exemple Dl = 100 mm), les brleurs 40 de vote ne peuvent être qu'à leur position basse (d1 = 100 mm par exemple). Lorsque la vote 20 est 5 en position intermédiaire, les brleurs 40 ne peuvent être qu'en position intermédiaire ou basse. La figure 6 illustre la possibilité d'orientation de la flamme des brleurs 40, lorsque ceuxci sont en position haute. Cette orientation est bien sr 10 également possible lorsque les brleurs sont en position médiane ou inférieure. En ce qui concerne la sole 10 et les brleurs de sole, il est possible de les régler en hauteur, dans des positions en miroir des précédents par rapport 15 au tapis de transport 5. Les conditions sur les positions possibles de la sole et des brleurs de sole sont les mêmes que pour la vote et les brleurs de vote, en tenant compte de l'effet " miroir " par rapport à la bande 5 (c'est-à-dire que les termes haut et bas sont à 20 inverser). La convexion forcée par air chaud et/ou vapeur à travers des buses 41 (qui peuvent être de différentes formes) de la vote 20 et/ou la sole 10 peut avoir les caractéristiques suivantes: une vitesse de 0,5 à 15 m/s 25 en sortie de buse et une température entre 50C et 400'C. Le four peut aussi être complété par des modules de chauffage par ondes électro-magnétiques. Les modules peuvent aussi être utilisés en mode refroidissement en substituant l'injection d'air chaud 30 par l'injection d'air froid et sec. I0 REVENDICATIONS 1) Four modulaire pour produits alimentaires, comprenant un dispositif d'entraînement de préférence autonome des produits d'une entrée à une sortie du four, 5 caractérisé en ce qu'il comporte en cascade au moins deux, et de préférence trois modules élémentaires interchangeables (2, 3, 4), chaque module élémentaire présentant: - une vote (20) de hauteur réglable, qui 10 présente des premiers moyens d'injection d'air et/ou de vapeur pour générer une convection forcée; - une sole (10) de hauteur réglable qui présente des deuxièmes moyens d'injection d'air et/ou de vapeur pour générer une convection forcée; - des brleurs de sole (15) pour produire une cuisson par convection, qui sont disposés entre la sole (10) et le dispositif d'entraînement (5) et dont la position en hauteur est réglable; - des brleurs de vote (25) pour produire une 20 cuisson par rayonnement, qui sont disposés entre le dispositif d'entraînement (5) et la vote (20), et dont la position en hauteur et l'orientation sont réglables. 2) Four modulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans chaque module élémentaire, la 25 vote (20) est réglable selon au moins une position haute et une position basse. 3) Four modulaire selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans chaque module élémentaire, le sole (10) est réglable selon au moins une 30 position haute et une position basse. 4) Four modulaire selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les brleurs de sole (15) sont réglables selon au moins une position haute et une position basse et de préférence orientables dans 35 toutes les directions. Il ) Four modulaire selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les brleurs de vote (25) sont réglables selon au moins une position haute et une position basse et de préférence orientables dans toutes les directions. 6) Four modulaire selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les brleurs (40) sont orientables. 7) Procédé d'utilisation d'un four modulaire 10 selon une des revendications précédentes, pour la cuisson de produits de biscuiterie, caractérisé en ce que le four comporte trois modules élémentaires (2, 3, 4) en cascade dont le premier est mis en oeuvre pour une étape de précuisson et/ou levage, dont le deuxième est mis en oeuvre 15 pour une étape de cuisson, et dont le troisième est mis en òuvre pour une étape de coloration et/ou séchage et/ou refroidissement du produit. 8) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, pour la fabrication de crackers, 20 le procédé met en oeuvre une bande transporteuse grillagée en tant que dispositif d'entraînement, et: - dans le premier module, positionner la vote (20) et la sole (10) en leur position haute et mettre en service les brleurs de sole (15), lesquels sont ainsi au 25 plus près du disposition d'entraînement, de sorte que le flux conductif et radiatif est accru; - dans le deuxième module, positionner la vote (20) en position basse et la sole (10) en position haute et injecter de l'air dans la vote et la sole pour 30 obtenir un flux convectif accru; - dans le troisième module, positionner la vote (20) et les brleurs de vote (25) en position basse et actionner les brleurs de vote (25) pour former un flux radiatif et convectif pour colorer les produits 35 et les sécher. 9) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, pour la fabrication d'une génoise, le procédé met en òuvre une bande transporteuse pleine en tant que dispositif d'entraînement, et: - dans le premier module, positionner la vote (20) et la sole (10) en leur position haute et mettre en service les brleurs de sole (15), lesquels en position haute sont ainsi au plus près du disposition d'entraînement, de sorte que le flux conductif est 10 maximal, ceci s'accompagnant éventuellement d'envoi de vapeur surchauffée par exemple à 3500C-4000C; - dans le deuxième module, positionner les brleurs de vote (25) et les brleurs de sole (15) en position basse et actionner lesdits brleurs pour obtenir 15 une cuisson combinée par convection naturelle sans injection d'air par lesdits moyens d'injection et rayonnement accru par l'abaissement de la vote en position basse. - dans le troisième module, positionner la 20 vote (20) en position basse et la sole (10) en positon haute et injecter de l'air chaud par la vote (20) et par la sole (10) pour obtenir un séchage par convection forcée. ) Procédé selon la revendication 7, 25 caractérisé en ce que, pour la fabrication d'un biscuit laminé sec, le procédé met en oeuvre: - dans le premier module, positionner la vote (20) et la sole (10) en une position médiane intermédiaire entre lesdites positions haute et basse, et 30 les brleurs de vote (25) et de sole (15) en une position médiane intermédiaire entre lesdites positions haute et basse, et actionner lesdits brleurs avec injection d'air par la vote (20), de manière à favoriser le chauffage par rayonnement tout en maintenant un flux 35 convectif à une valeur suffisamment faible pour éviter de trop chauffer le coeur du produit et éviter un délaminage; - dans le deuxième module, positionner la vote (20) en position basse et la sole (10) en position 5 haute, positionner les brleurs de vote (25) en position basse et les brleurs de sole (15) en position haute, et actionner l'ensemble des brleurs (15, 25) tout en injectant de l'air par la sole pour augmenter le flux conductif.; - dans le troisième module, reprendre les mêmes paramètres que pour le premier module, pour obtenir une coloration et un séchage du produit. 11) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, pour la fabrication d'un produit à 15 partir d'une pâte découpée par une rotative, le procédé met en oeuvre: - dans le premier module, positionner la vote (20) et la sole (10) en une position médiane intermédiaire entre lesdites positions haute et basse, et 20 les brleurs de vote (25) et de sole (15) en une position médiane intermédiaire entre lesdites positions haute et basse, et actionner uniquement l'injection d'air par la vote (20) et la sole (10), de manière à favoriser le chauffage par convection. - dans le deuxième module, positionner la vote (20) et les brleurs de vote (25) en position haute, positionner la sole (10) et les brleurs de sole (15) en position haute, et actionner l'injection d'air par la vote (20) et la sole (10) de manière à favoriser 30 le chauffage par convection. - dans le troisième module, reprendre les mêmes paramètres que pour le premier module. 12) Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, pour la fabrication d'une pâte 35 déposée sous forme de pâtons individuels, le procédé met en oeuvre: - dans le premier module, positionner la vote (20) et la sole (10) en une position médiane intermédiaire entre lesdites positions haute et basse, et les brleurs de vote (25) et de sole en une position 5 médiane intermédiaire entre lesdites position haute et basse, et actionner les brleurs de vote (25) de manière à maîtriser l'étalement du produit sans trop le chauffer, grâce à un chauffage combiné radiatif et conductif; - dans le deuxième module, positionner la vote (20) et la sole (10) dans ladite position médiane, et les brleurs de sole (10) en position médiane, de manière à augmenter le flux énergétique total; - dans le troisième module, positionner la 15 sole (10) en sa position haute, et les brleurs de sole (l() en position haute, pour obtenir un séchage par entraînement, et par ailleurs, positionner la vote (20) en position basse et les brleurs de vote (25) en position basse pour favoriser la coloration.