Brevet FR2884393A1 — publié le 20061020

Installation pour la fabrication d'aliments pour animaux par mélange et refroidissement de composants, et procédé correspondant. Le domaine de l'invention est celui de l'alimentation animale. Plus précisément, l'invention concerne la fabrication, à partir de plusieurs composants, d'un aliment pour animaux, et en particulier, mais non exclusivement, pour des chevaux. Dans le domaine de l'invention, on connaît des aliments qui sont des mélanges de produits très hétérogènes. Concernant les aliments pour chevaux, ces mélanges peuvent notamment 10 comprendre les composants appartenant au groupe suivant: graines entières; agglomérés; produits expansés; flocons de céréales et oléagineux; composants fragiles diverses (légumes déshydratés, plantes déshydratées) ; - fibres, par exemple à partir de fourrage déshydraté ; liquides visqueux ou collants (par exemple de la mélasse) ; arômes sous forme liquide. Actuellement, la technique classique de fabrication d'aliments pour animaux est réalisée à l'aide d'une mélangeuse dans laquelle sont incorporés les composants, la mélangeuse réalisant un brassage (selon différentes techniques connues) des composants. Un inconvénient des techniques connues est que l'incorporation de 25 mélasse, ou plus généralement de liquide, dans les composants présents dans la mélangeuse entraîne généralement un entartrage très rapide de la mélangeuse. Il est donc nécessaire de nettoyer relativement fréquemment la mélangeuse, ce qui, dans un cadre industriel, s'avère être un frein considérable en termes de productivité. Or, le nettoyage des mélangeuses est d'autant plus nécessaire que l'entartrage génère à terme des phénomènes de contamination, ce qui bien entendu est inacceptable. En outre, l'entartrage, ou plus généralement l'encrassement lié au colmatage de la mélangeuse, contraint de procéder à un nettoyage (et notamment un récurage des parois de la mélangeuse) à chaque changement de formulation d'aliment, ceci pour éviter de dénaturer le nouveau mélange envisagé. On note que les phénomènes d'entartrage sont d'autant plus présents dans les mélangeuses actuelles que les parois de celles-ci tendent à se réchauffer du fait du brassage des composants qui génère un frottement des composants sur les parois. Ce réchauffement des parois est de nature à favoriser l'entartrage. L'invention a notamment pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une technique de mélange de composants d'un aliment pour animaux dans une enceinte qui évite, ou à tout le moins limite considérablement les risques d'entartrage et/ou de contamination de l'enceinte. L'invention a également pour objectif de fournir une telle technique qui permette d'envisager des gains notables en termes du coût d'exploitation. L'invention a aussi pour objectif de fournir une telle technique qui supprime ou quasiment les risques de contamination des composants. Un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui permette d'augmenter notablement la durée de conservation des aliments. Encore un autre objectif de l'invention est de fournir une telle technique qui permette d'augmenter les taux liquides incorporés dans un aliment pour animaux. L'invention a encore pour objectif de fournir une telle technique qui soit simple de conception et facile à mettre en oeuvre. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet une installation pour la fabrication d'aliments 30 pour animaux incluant au moins deux composants distincts, comprenant au moins une enceinte pourvue de moyens mélangeurs desdits composants, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de refroidissement desdits composants dans ladite enceinte à une température permettant de favoriser la transformation d'au moins un liquide injecté dans ladite enceinte vers un état solide. Ainsi, grâce à l'invention, l'ajout de liquides éventuellement visqueux ou collants (tels que la mélasse) se traduit par un figeage rapide des liquides au contact des composants refroidis. Il en résulte que ces liquides s'incorporent plus facilement aux 10 composants, ce qui évite leur dépôt sur les parois de l'enceinte et, par conséquent, l'entartrage et/ou le colmatage de celles-ci. En outre, les parois de l'enceinte sont également refroidies, ce qui tend à défavoriser le développement du tartre sur ces parois. Par ailleurs, l'invention permet d'augmenter les taux de liquides ajoutés 15 aux composants, qui peuvent atteindre 7 à 8%, voire plus (ces taux étant généralement limités à 4-5% avec les solutions connues. Selon une solution avantageuse, lesdits moyens de refroidissement comprennent des moyens d'injection d'un fluide frigorigène dans ladite enceinte, ledit fluide frigorigène comprenant préférentiellement de l'azote liquide. L'injection d'un tel fluide frigorigène présente un avantage de grande importance: elle permet de remplacer l'air par un gaz neutre, ce qui évite toute dégradation par fermentation ou par un autre phénomène physiologique. L'apparition de moisissures est également évitée. La présence du gaz neutre permet donc d'envisager une conservation de 25 longue durée qui peut atteindre plusieurs mois. Avantageusement, l'installation comprend des deuxièmes moyens d'injection d'au moins un liquide dans ladite enceinte, en plus desdits composants. On peut de cette façon commencer le mélange des composants, puis 30 injecter le liquide dans un deuxième temps, ce qui permet d'abaisser suffisamment la température des composants avant d'injecter le liquide. On s'assure ainsi que le liquide va bien se figer sur les composants au moment où il est injecté. Selon un premier mode de réalisation, lesdits moyens mélangeurs agissent par fluidisation. On note que d'autres techniques de mélange sont envisageables sans sortir du cadre de l'invention, la technique de fluidisation étant toutefois particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet de mélanger des composants de natures très différentes en granulosité et en poids spécifique. Selon un deuxième mode de réalisation, lesdits moyens mélangeurs agissent par brassage. Dans ce cas, l'installation comprend avantageusement au moins une cuve à l'intérieur de laquelle sont acheminés lesdits composants et incluant au moins un élément de type vis sans fin. Selon une solution préférée, ladite cuve est en aval d'une enceinte incluant des moyens mélangeurs agissant par fluidisation. On peut de cette façon procéder à un complément d'ajout de liquide(s) et ainsi augmenter notablement les taux de liquides injectés. Dans ce cas, ledit élément de type vis sans fin comprend avantageusement au moins une spire hélicoïdale creuse délimitant un volume d'entraînement à l'intérieur duquel lesdits composants sont entraînés. Un tel agencement permet de travailler en continu et évite toute dispersion de fluide frigorigène. On note que cette cuve est alimentée par un distributeur dont la conception permet de ne pas dé-mélanger le produit et, surtout de ne pas briser les particules fragiles. Avantageusement, l'installation comprend des moyens d'injection d'une substance d'enrobage dans ladite cuve. Dans ce cas lesdits moyens d'injection de ladite substance d'enrobage sont préférentiellement engagés dans ledit volume d'entraînement. Selon un mode de réalisation préféré, ladite cuve est également associée à des moyens de refroidissement. On obtient de cette façon, au niveau de la cuve, les mêmes avantages que ceux mentionnés précédemment au niveau de l'enceinte. Dans ce cas, lesdits moyens de refroidissement associés à ladite cuve comprennent préférentiellement des moyens d'injection d'un fluide frigorigène dans ladite cuve. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'aliment pour animaux incluant au moins deux composants distincts, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de mélange desdits composants combinée à au moins une étape de refroidissement desdits composants à une température permettant de favoriser le passage d'au moins un liquide ajouté auxdits composants vers un état solide. Selon une solution avantageuse, le procédé comprend au moins deux étapes successives de mélange desdits composants combinées à ladite étape de refroidissement. Préférentiellement, ladite ou lesdites étapes de refroidissement sont réalisées à l'aide d'un fluide frigorigène. D'une façon préférée entre toutes, ledit fluide frigorigène est un gaz neutre permettant de surcroît d'augmenter la durée de conservation dudit aliment. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation préférentiel d'une installation de l'invention; les figures 2 à 4 sont des vues d'un dispositif enrobeur-finisseur équipant une installation selon l'invention, respectivement selon une coupe longitudinale, une coupe transversale en entrée et une coupe transversale en sortie. Tel que déjà mentionné, le principe de l'invention réside dans le fait de réaliser le mélange des composants d'un aliment en procédant à un refroidissement de ceux-ci, avec un abaissement de température suffisant pour que des liquides ajoutés aux composants se figent sur ces composants. Une installation mettant en oeuvre un tel principe est illustrée par la figure 1. Tel que cela apparaît, l'installation comprend un empilage d'appareils comprenant en premier lieu une benne-peseuse 1 permettant la pesée des composants. Préférentiellement, l'installation comprend quatre bennes-peseuses, chacune appropriée à un type de composant, l'une d'entre elles étant plus particulièrement destinée à la pesée de coupés fibreux. Un système de tamisage de sécurité est également mis en oeuvre pour séparer les éventuels composants de taille indésirable, ceci en amont des bennes-peseuses. Sous les bennes-peseuses, une mélangeuse 2 reçoit les composants provenant de la pesée. Selon le présent mode de réalisation, cette mélangeuse est du type à fluidisation, ceci à l'aide de tout moyen approprié connu de l'homme du métier. De plus, selon l'invention, cette mélangeuse est associée à des moyens de refroidissement des composants présents dans l'enceinte de la mélangeuse. Ces moyens de refroidissement sont ici constitués par deux buses d'injection 3 d'un fluide frigorigène, en l'occurrence de l'azote liquide, prévues en partie inférieure de la mélangeuse 2. Des moyens d'injection (non représentés) d'un liquide tel que de la mélasse sont également prévus, ceux-ci étant pilotés de telle sorte que l'ajout de liquide s'effectue une fois que la température de composants dans la mélangeuse est suffisamment abaissée pour favoriser la transformation du liquide injecté vers un état solide. En pratique, le procédé de fabrication mis en oeuvre à l'aide d'une installation selon l'invention se déroule de la façon suivante: les composants subissent une première phase de mélange, le mélange obtenu étant ensuite refroidi à une température proche de 0 C, voire au-dessous, puis un liquide est incorporé au mélange refroidi, ce liquide se figeant immédiatement, ou quasiment, au contact des composants. Selon le présent mode de réalisation, l'installation comprend une cuve 4 permettant de procéder à une autre étape de mélange de composants et d'ajout de liquide. Les composants mélangés à l'aide de la mélangeuse 2 sont acheminés dans cette cuve 4 à l'aide d'un distributeur 5 spécialement conçu pour préserver le mélange déjà réalisé ainsi que pour ne pas briser les particules fragiles. Dans le cadre du présent mode de réalisation, le distributeur 5 est un distributeur à enroulement par strate (en anglais First In, First Out: FIFO). La cuve 4 est également conçue selon le principe de l'invention, c'est-àdire qu'elle est associée à des moyens de refroidissement, ceux-ci étant, préférentiellement formés par des moyens d'injection d'azote liquide. La structure de la cuve 4 est décrite en référence aux figures 2 à 4. Tel que cela apparaît sur la figure 2, la cuve 4 intègre un élément de type vis sans fin, constitué préférentiellement par une vis creuse 41 dont les spires hélicoïdales délimitent un volume d'entraînement des composants. La cuve 4 est de plus pourvue de moyens d'injection 42 de liquides, par exemple un liquide d'enrobage tel que de la mélasse. Ces moyens d'injection 42 sont constitués par une buse (figures 2 et 3) qui pénètre dans la cuve de façon à délivrer le liquide au sein du mélange brassé par la vis 41. En d'autres termes, la buse pénètre le volume délimité par les spires hélicoïdales de la vis 41 de façon suffisamment avancée dans la cuve pour éviter qu'un colmatage ne se produise, ce qui pourrait être constaté si la buse débouchait trop près de la base de la cuve (au niveau de l'entré des composants). En outre, la cuve présente une paroi creuse 43, permettant de conserver une paroi interne refroidie (en limitant les risques de réchauffement dus à la température extérieure). Des moyens d'injection 42a d'un fluide frigorigène sont montés sur la rampe 42. On notera que les moyens d'injection de liquide 42 et/ou de fluide 42a pourront, dans d'autres modes de réalisation être prévus ailleurs, et notamment sur le corps de la cuve 4. On note qu'une installation selon l'invention peut donc comprendre une mélangeuse 2 et une cuve 4 en combinaison telle que cela vient d'être décrit, mais peut également intégrer l'une ou l'autre seulement. En pratique, on combine la mélangeuse 2 et la cuve 4 pour procéder à deux étapes successives de mélanges, combinés aux étapes de refroidissement, de façon à pouvoir atteindre des taux importants de liquide (s) ajouté (s) . 9 REVENDICATIONS 1. Installation pour la fabrication d'aliments pour animaux incluant au moins deux composants distincts, comprenant au moins une enceinte (2), (4) pourvue de moyens mélangeurs desdits composants, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de refroidissement desdits composants dans ladite enceinte à une température permettant de favoriser la transformation d'au moins un liquide injecté dans ladite enceinte vers un état solide. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de refroidissement comprennent des moyens d'injection (3) d'un fluide frigorigène dans ladite enceinte. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit fluide frigorigène comprend de l'azote liquide. 4. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'elle comprend des deuxièmes moyens d'injection d'au moins un liquide dans ladite enceinte, en plus desdits composants. 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens mélangeurs agissent par fluidisation. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens mélangeurs agissent par brassage. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins une cuve (4) à l'intérieur de laquelle sont acheminés lesdits composants et incluant au moins un élément de type vis sans fin (41). 8. Installation selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite cuve (4) est en aval d'une enceinte (2) incluant des moyens mélangeurs agissant par fluidisation. 9. Installation selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que ledit élément de type vis sans fin (41) comprend au moins une spire hélicoïdale creuse délimitant un volume d'entraînement à l'intérieur duquel lesdits composants sont entraînés. 10. Installation selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'elle comprend des moyens d'injection (42) d'une substance d'enrobage dans ladite cuve. 11. Installation selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que lesdits moyens d'injection (42) de ladite substance d'enrobage sont engagés dans ledit volume d'entraînement. 12. Installation selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que ladite cuve (4) est également associée à des moyens de refroidissement. 13. Installation selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdits moyens de refroidissement associés à ladite cuve (4) comprennent des moyens d'injection d'un fluide frigorigène dans ladite cuve. 14. Procédé de fabrication d'aliment pour animaux incluant au moins deux composants distincts, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une étape de mélange desdits composants combinée à au moins une étape de refroidissement desdits composants à une température permettant de favoriser la passage d'au moins un liquide ajouté auxdits composants vers un état solide. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux étapes successives de mélange desdits composants combinées à ladite étape de refroidissement. 16. Procédé selon l'une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce que ladite ou lesdites étapes de refroidissement sont réalisées à l'aide d'un fluide frigorigène. 17. Procédé selon la revendication 16 caractérise en ce que ledit fluide frigorigène est un gaz neutre permettant de surcroît d'augmenter la durée de conservation dudit aliment.