Brevet FR2857224A1 — publié le 20050114

La présente invention concerne un dispositif destiné à réduire les pertes lors d'un démarrage d'une ligne de production industrielle de crème glacée et autres produits similaires ainsi que celles résultant des arrêts accidentels de cette même ligne en cours de fonctionnement normal. Dans l'état actuel de la technique, l'opération de démarrage se fait de la manière suivante: la ligne étant composée d'un freezer (machine destinée à incorporer dans le mix plus ou moins d'air suivant les recettes puis à faire baisser la température de ce mélange jusqu'à une température appelée température de dosage), d'une tubulure destinée à véhiculer la crème glacée du freezer vers la machine de dosage et donc d'une machine de dosage qui précède elle-même généralement un tunnel de durcissement et des machines de conditionnement, on démarre le freezer afin de travailler (glacer) les premières quantités de mix qui sont acheminées par l'intermédiare de la tubulure vers la machine de dosage. 15 Les premières quantités étant impropres au dosage pour des raisons de texture trop molle et trop liquide, elles constituent une perte que l'on tente de recycler ultérieurement sur d'autres installations dans des conditions pas toujours satisfaisantes et souvent partielles. Toujours dans l'état actuel de la technique, lors d'un arrêt imprévu de la ligne dépassant quelques instants, il faut arrêter l'opération de dosage et les quantités présentes à cet instant dans la tubulure précitée fondent et sont perdues. Il en résulte souvent le besoin d'un nettoyage suivi d'un redémarrage selon le processus cité ci-dessus, donc lui- même à nouveau générateur de pertes. Le but de la présente invention est d'apporter un moyen de réduire ces divers types de pertes. L'analyse des phénomènes mis en jeu lors de l'opération de démarrage montre que l'origine principale de ce type de pertes est la quantité de produit qu'il faut utiliser pour refroidir la tubulure située entre le freezer et la machine de dosage jusqu'à ce que le métal constituant cette tubulure soit suffisamment froid pour que les conditions d'adhérence entre produit et paroi de la tubulure soient telles que le dosage soit possible. En effet, au sortir du freezer, le produit est à une température comprise entre -8 C à -9 C et 0 C suivant l'utilisation que l'on veut en faire. La température de la tubulure est au début des opérations la température ambiante (18 C et plus). Le boudin fond donc légèrement au contact du métal et s'écoule trop vite en perdant de la consistance et en interdisant le dosage jusqu'à ce que, après le passage d'une certaine quantité de produit, la tubulure soit suffisamment froide pour qu'il se crée une adhérence entre boudin de produit et métal. Le produit devient alors dosable mais des pertes importantes ont eu lieu. Lors d'un arrêt inopiné de la ligne en cours de fonctionnement, l'absence d'isolation entre la paroie extérieure de la tubulure et l'air ambiant ( à 18 C et plus) entraîne le fonte rapide ( et donc sa perte) du produit présent dans la tubulure à cet instant. i0 Le dispositif selon la présente invention permet de descendre avant le début du doage la température de la tubulure â la tempréature souhaitée (sans le faire par l'intermédiaire du produit) en évitant ainsi les pertes liées au démarrage, de créer lors des incidents de fabrication une isolation thermique stable dans le temps de cette tubulure vis à vis de son environnement extérieur tout en autorisant un glissement ultérieur du produit sur sa paroi interne afin de permettre un redémarrage sans perte le moment venu et de gérer l'ensemble des éléments situés en amont et en aval de cette tubulure de manière à maintenir immobile le boudin de produit situé dans la tubulure pendant tout le temps que dure l'incident. Le dispositif selon l'invention comporte selon une première caractérisitique trois éléments.: - le premier élément appelé "fluide frigo porteur" est un fluide dont la température, selon une caractéristique de l'invention, peut varier de manière à s'adapter à 25 toutes les températures de dosage possibles. - le second élément appelé " réservoir " est un réservoir apte à contenir " le fluide frigo porteur " . Selon une caractéristique de l'invention, il est équipé d'un "échangeur thermique " puisant son énergie dans une source extérieure au dispositif et situé de telle sorte à autoriser un échange thermique avec le " fluide frigo porteur ". - le troisième élément appelé " régulateur thermique " est selon une caractéristique de l'invention, destiné à réguler les échanges thermiques entre 1"" échangeur thermique " et le fluide frigo porteur " de manière à obtenir la température souhaitée au sein du réservoir. Selon une seconde caractéristique, le dispositif selon l'invention comporte les éléménts suivants: - le premier élément appelé "entourage" permet selon une caractéristique de l'invention, d'entourer la tubulure tout en autorisant la circulation du "fluide frigo porteur" en son sein et tout en autorisant également le transfert d'énergie du " fluide frigo porteur " à la tubulure. - le second élément appelé "élément moteur" est selon une caractéristique de l'invention, soit une pompe ou soit un compresseur permettant de conférer au " fluide 5 frigo porteur " l'énergie nécessaire à le faire circuler au sein de "l'entourage". Selon une troisième caractérisitique de l'invention, le dispositif sera équipé d'un élément de commande appelé "commande" permettant: - d'une part d'autoriser ou d'interrompre la circulation du "fluide frigo 10 porteur" au sein de l'entourage. - d'autre part de communiquer au freezer des informations destinées à la fois à arrêter les pompes ( situées en son sein) chargées de pousser le produit et à le mettre en stand-by sur le plan des échanges thermiques ( en son sein) pendant la durée de l'arrêt, ainsi que de communiquer aux matériels de dosage situés en aval de la tubulure un ordre de fermeture. Selon un mode de réalisation particulier, le "fluide frigo porteur" pourra être de l'eau glycolée. Selon un autre mode de réalisation particulier, le " réservoir" pourra être constitué d'un assemblage de tôles formées et soudées entre elles selon des techniques classiques. Selon un autre mode de réalisation particulier, 1' " échangeur thermique " pourra être une tubulure située à l'intérieur du " réservoir " et permettant l'échange thermique entre la source d'énergie extérieure au dispositif selon l'invention et le" fluide frigo porteur ". Selon un autre mode de réalisation particulier, le " régulateur thermique " pourra être un système classique en automatisme industriel permettant d'autoriser ou d'interrompre l'échange thermique entre la source extérieure d'énergie et le " fluide frigo porteur " en étant commandé par une sonde de température à seuil de déclenchement réglable mesurant la température du " fluide frigo porteur " à l'intérieur du " réservoir ". Selon un autre mode de réalisation particulier, "l'entourage" pourra être un serpentin fait de tuyau creux entourant la tubulure spire contre spire de manière à constituer à cette tubulure une sorte de seconde enveloppe. Le rendement du système serait vraisemblablement fortement amélioré si la section du tuyau creux était parallélépipédique (et non pas ronde) de manière à créer un contact surfacique (et non pas linéaire) avec la tubulure. La matière de "l'entourage", par exemple du cuivre selon un mode de réalisation particulier, permettra le transfert des frigories du "fluide frigo porteur" vers la tubulure. Selon un d'autres modes de réalisation particulier, " l'élément moteur" pourra être choisi dans la gamme classique des produits du commerce et la "commande" réalisée selon des règles d'automatisme classiques. L'avantage principal offert par le dispositif selon l'invention est: d'une part la réduction des pertes liées au démarrage d'une installation industrielle classique de fabrication de crème glacée et autres produits similaires par refroidissement préalable de la tubulure conduisant le produit du freezer à la machine de dosage - d'autre part, d'immobiliser et d'isoler thermiquement le produit présent au sein de la tubulure au moment d'un éventuel incident de production nécessitant l'arrêt du dosage en maintenant à la fois la température de la tubulure elle-même et la température du produit exactement égale à la température de dosage du produit, permettant ainsi un redémarrage là aussi sans pertes. REVENDICATIONS 1)Dispositif pour réduire les pertes liées au démarrage d'une ligne de fabrication industrielle de crème glacée et autres produits similaires ainsi que les pertes liées aux arrêts de cette ligne en cours de production caractérisé en ce qu'il comporte un " entourage " placé autour de la tubulure qui conduit le produit du freezer à la machine de dosage et capable de laisser circuler en son sein un fluide et également capable d'autoriser les échanges thermiques entre ce fluide et la tubulure; caractérisé également en ce qu'il comporte un " fluide frigo porteur " dont la température est ajustable à la température de dosage du produit; caractérisé également en ce qu'il comporte un " réservoir " pouvant contenir du " fluide frigo porteur "; caractérisé également en ce qu'il comporte un " échangeur thermique " puisant son énergie dans une source extérieure au dispositif selon l'invention et qu'il comporte aussi un " régulateur thermique ", chargés tous deux d'ajuster la température du " fluide frigo porteur " à la température de dosage du produit; caractérisé également en ce qu'il comporte un " élémént moteur " capable de conférer au " fluide frigo porteur " l'énergie nécéssaire pour le faire circuler au sein del' " entourage "; caractérisé également en ce qu'il comporte une " commande " permettant d'une part d'autoriser ou d'interrompre la circulation du " fluide frigo porteur " au sein de l"'entourage " et d'autre part de transmettre au freezer situé en amont de la tubulure ainsi qu'au système de dosage situé en aval de la tubulure l'ensemble des informations nécessaire à l'immobilisation du produit situé au sein de la tubulure au moment ou survient un incident de fabrication nécessitant l'interruption du dosage.