Brevet FR2929535A1 — publié le 20091009

La présente invention concerne un système d'agitation pour agiter un produit liquide, pâteux ou particulaire contenu dans une cuve. Actuellement, les systèmes d'agitation de ce type rencontrent des difficultés pour homogénéiser le produit, en particulier lorsqu'il s'agit de réaliser la maturation de la crème. De plus, les temps de chauffage et de refroidissement sont encore trop longs et la qualité du produit obtenu à vitesse faible de d'agitation n'est pas satisfaisante. Un but de la présente invention est donc de résoudre le problème cité précédemment à l'aide d'une solution simple à mettre en oeuvre, fiable et peu coûteuse. En particulier, il est proposé d'augmenter la surface portante de l'agitation sur le produit ainsi que son renouvellement le long de la paroi, notamment concernant son déplacement vertical de brassage. Ainsi, la présente invention a pour objet un système d'agitation de produits liquides, pâteux ou particulaires contenus dans une cuve comportant une paroi latérale cylindrique, ledit système comprenant au moins : un arbre central s'étendant coaxialement avec la paroi latérale cylindrique de la cuve, - un premier ensemble de pales équidistantes angulairement prévu à proximité de l'extrémité inférieure de l'arbre central, - deux lames s'étendant chacune le long de l'arbre central tout en étant uniformément vrillées autour de celui-ci de manière à affleurer la paroi latérale cylindrique de la cuve, caractérisé en ce que les lames et chaque ensemble de pales sont dissociées mécaniquement les unes des autres et sont entraînées en rotation par des moteurs distincts placés à proximité de l'extrémité supérieure de l'arbre central. De cette façon, la synergie des différents moyens d'agitation, en notamment leur déplacement relatif, permet d'augmenter le nombre de renouvellement et l'homogénéité du produit tout en réduisant notablement les vitesses de rotation des pales et des lames. Il est 2 ainsi possible de réduire le temps de maturation et d'améliorer la qualité du produit. Selon des modes de réalisation préférés, le système d'agitation selon la présente invention peut comprendre en outre 5 l'une au moins des caractéristiques suivantes : - les deux moteurs d'entraînement comportent respectivement des arbres de rotation coaxiaux, l'arbre central constituant l'arbre de sortie de l'un des moteurs ; - les moteurs d'entraînement de chaque ensemble de pales et 10 des lames tournent respectivement dans des sens contraires ; - les lames sont disposées symétriquement par rapport à l'arbre central et sont fixées, au niveau de leurs extrémités libres, à au moins un cerclage annulaire coaxial avec l'arbre central ; 15 - le système d'agitation comporte en outre au moins un deuxième ensemble de pales disposé parallèlement au dessus de premier ensemble de pales ; - plus précisément, le système d'agitation comporte deux autres ensembles de pales parallèles au premier ensemble et disposés 20 respectivement sensiblement au premier tiers et au second tiers de l'arbre central, en partant de l'extrémité inférieure de ce dernier ; - un cerclage annulaire est situé au niveau de chaque ensemble de pales ; 25 - le système d'agitation comporte une cage périphérique s'étendant le long de l'arbre central et comportant quatre tiges parallèles réparties de manière régulière sur la périphérie de la cage pour former un parallélépipède rectangle, les tiges reliant les cerclages annulaires entre eux ; 30 - les tiges de la cage se prolongent, vers l'extrémité inférieure de l'arbre central, par des bras se terminant par un organe de centrage dudit arbre principal par rapport à la paroi latérale cylindrique de la cuve, ledit organe de centrage étant adapté pour reposer sur le fond de la cuve ; 35 - les tiges de la cage se prolongent, vers l'extrémité supérieure de l'arbre central, par des bras se prolongeant en 3 direction d'une platine reliée à l'arbre du moteur d'entraînement des lames ; - l'arbre d'entraînement des lames est creux et fait office de moyen de guidage supérieur pour l'arbre central ; - le moteur d'entraînement des pales repose sur le moteur d'entraînement des lames ; et - le système d'agitation est dépourvu de zone de rétention de liquide. L'invention se rapporte également à une cuve d'agitation d'un produit liquide, pâteux ou particulaire comportant une paroi latérale cylindrique et un agitateur tel que décrit précédemment. Avantageusement, la cuve est dépourvue de zone de rétention de liquide. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en référence à des modes de réalisation particuliers donnés à titre d'illustration uniquement et représentés sur les figures annexées dans lesquelles : la figure 1 est une vue en perspective d'une cuve munie d'un système d'agitation conforme à la présente invention ; la figure 2 est une vue en coupe partielle de la figure 1 ; la figure 3 est une autre vue en coupe partielle de la figure 1 ; la figure 4 est une vue représentant uniquement la système d'agitation des figures précédentes ; La figure 5 est une vue de détail des moteurs du système d'agitation de la figure 4 ; La figure 6 est une vue en coupe longitudinale de la figure 5 selon la ligne VI-VI ; et La figure 7 est une vue en coupe transversale de la figure 5 selon la ligne VII-VII. La figure 1 représente une cuve 1 de maturation de crème conforme à la présente invention. Cette cuve 1 est surmontée d'un dispositif motorisé 10, représenté plus en détail sur les figures 5 à 7, destiné à entraîner en rotation un système d'agitation 50 de 35 produits liquides, pâteux ou particulaires, représenté plus en détail sur les figures 2 à 4. 30 4 Comme cela est visible sur les figures 2 et 3, la cuve comporte intérieurement une paroi latérale cylindrique 2 pour contenir le produit à agiter, par exemple de la crème. A l'intérieur de la cuve se trouve le système d'agitation 50 5 qui permet, dans le cas présent, de réaliser la maturation de la crème grâce à sa rotation. Le système d'agitation 50 comporte un arbre central 52 s'étendant coaxialement avec la paroi latérale cylindrique 2 de la cuve 1. Cet arbre 52 est relié à un premier moteur 12 du dispositif 10 d'entraînement motorisé 10. L'arbre central 52 supporte trois ensembles de pales 60, 70 et 80. Le premier ensemble de pâles 60 est disposé sensiblement à l'extrémité basse 52a de l'arbre central 52. Le deuxième ensemble de pales 70 est disposé à une distance égale à environ un tiers de la 15 longueur de l'arbre central 52 en partant son extrémité basse 52a. Enfin, le troisième ensemble de pales 80 est disposé à une distance égale à environ deux tiers de la longueur de l'arbre central 52, toujours à partir de son extrémité basse 52a. Chaque ensemble de pales comporte 3 pales identiques disposées à 120° les unes des 20 autres sur la circonférence de l'ensemble correspondant. Le système d'agitation comporte également deux lames 90 et 92 qui sont vrillées uniformément autour et le long de l'arbre central 52 de manière à affleurer la paroi latérale 2 de la cuve 1, comme illustré. Les lames 90 et 92 sont disposées symétriquement par 25 rapport à l'arbre central et présentent une longueur qui correspond à environ 40-50% de la circonférence de la paroi latérale 2. Ces lames 90 et 92 sont reliées entre elles par une cage périphérique 100 constituée par quatre tiges rectilignes 102 disposées de manière équidistantes autour de l'arbre central 52, c'est-à-dire à 90° les 30 unes des autres, de manière à former un parallélépipède rectangle. La cage 100 est elle-même reliée à des cerclages annulaires coaxiaux avec l'arbre central 52 qui permettent de la rigidifier. Deux cerclages 110 et 112 sont soudés aux extrémités des deux lames et aux tiges de la cage. Un cerclage intermédiaire 114 situé à mi- 35 distance des cerclages d'extrémité est soudé également aux deux lames et aux quatre tiges de la cage. En pratique, chaque cerclage annulaire est également disposé sensiblement au niveau d'un ensemble de pales. Les tiges 102 de la cage 100 se prolongent vers l'extrémité inférieure 52a de l'arbre central 52 par des bras 104. Ces bras 104 5 se terminent par un organe de centrage 105 de l'arbre central 52 par rapport à la paroi latérale cylindrique 2 de la cuve 1. Plus précisément, cet organe de centrage 105 est adapté pour reposer sur le fond de la cuve 1 afin de conserver l'arbre central 52 parfaitement coaxial avec la paroi latérale 2 de la cuve. Les tiges 100 de la cage 100 se prolongent également vers l'extrémité supérieure 52b de l'arbre central 52 par des bras 106 solidaires d'un second arbre de rotation 54. ces bras se rejoignent en une platine 108 qui permet également de centrer l'arbre central 52. Les lames 90 et 92 et les ensembles de pales 60, 70 et 80 sont dissociés mécaniquement les unes des autres et sont donc chacune reliées à un arbre spécifique qui permet de les mouvoir en rotation de manière indépendante. Plus précisément, les ensembles de pales 60, 70 et 80 sont reliées à l'arbre central 52 et au moteur 12 tandis que les deux lames 90 et 92 sont reliés entre elles et au second arbre 54 relié à un second moteur 14. L'arbre 54 d'entraînement des lames est creux de manière à pouvoir être traversé par l'arbre central 52 d'entraînement des ensembles de pales. Ainsi, comme cela est visible sur les figures 5 à 7, les arbres 52 et 54 sont coaxiaux et l'arbre 54 d'entraînement des lames fait également office de moyen de guidage supérieur pour l'arbre central 52. Comme cela est représenté notamment sur les figures 5 et 6, le moteur 12 d'entraînement des pales repose sur le moteur 14 30 d'entraînement des lames. Lors du fonctionnement du système d'agitation, les arbres 52 et 54 tournent dans des sens contraires, ceci afin d'optimiser l'agitation et donc la maturation de la crème. En particulier, cette contre rotation permet à la crème de remonter plus facilement le 35 long de la paroi latérale 2 de la cuve 1 et d'être ainsi en contact plus longtemps et de manière optimale avec des éléments chauffants 6 externes, par exemple des tubes à l'intérieur desquels circule un fluide caloporteur (non représentés). Avantageusement, le système d'agitation 50 et l'intérieur de la cuve 1 sont dépourvus de zone de rétention de liquide pour éviter de stocker le produit en cours d'agitation dans des zones difficiles d'accès. Cela permet de pouvoir laver très facilement et efficacement la cuve et le système d'agitation afin d'améliorer la productivité. Il va de soi que la description détaillée de l'objet de l'Invention, donnée uniquement à titre d'illustration, ne constitue en aucune manière une limitation, les équivalents techniques étant également compris dans le champ de la présente invention. Ainsi, le nombre de pales ou de lames peut varier, de même que le nombre de tiges 102 de la cage 100 ou le nombre de cerclages 15 annulaires. La forme des pales et des lames peut également être différente de celles représentées. REVENDICATIONS1. Système d'agitation (50) de produits liquides, pâteux ou particulaires contenus dans une cuve (1) comportant une paroi latérale (2) cylindrique, ledit système comprenant au moins : - un arbre central (52) s'étendant coaxialement avec la paroi latérale cylindrique (2) de la cuve (1), un premier ensemble de pales (60) équidistantes angulairement prévu à proximité de l'extrémité inférieure (52a) de 10 l'arbre central (52), - deux lames (90, 92) s'étendant chacune le long de l'arbre central (52) tout en étant uniformément vrillées autour de celui-ci de manière à affleurer la paroi latérale cylindrique (2) de la cuve, caractérisé en ce que les lames (90, 92) et chaque ensemble de 15 pales (60) sont dissociées mécaniquement les unes des autres et sont entraînées en rotation par des moteurs distincts (12, 14) placés à proximité de l'extrémité supérieure (52b) de l'arbre central (52). 2. Système d'agitation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux moteurs d'entraînement (52, 54) comportent 20 respectivement des arbres (52, 54) de rotation coaxiaux, l'arbre central (52) constituant l'arbre de sortie de l'un des moteurs (12). 3. Système d'agitation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moteurs (12, 14) d'entraînement de chaque ensemble de pales (60) et des lames (90, 92) tournent respectivement 25 dans des sens contraires. 4. Système d'agitation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les lames (90, 92) sont disposées symétriquement par rapport à l'arbre central (52) et sont fixées, au niveau de leurs extrémités libres, à au moins un 30 cerclage annulaire (110 ; 112 ; 114) coaxial avec l'arbre central (52). 5. Système d'agitation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins un deuxième ensemble de pales (70 ; 80) disposé 35 parallèlement au dessus de premier ensemble de pales (60). 8 6. Système d'agitation selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte deux autres ensembles de pales (70, 80) parallèles au premier ensemble de pales (60) et disposés respectivement sensiblement au premier tiers et au second tiers de l'arbre central (52), en partant de l'extrémité inférieure (52a) de ce dernier. 7. Système d'agitation selon les revendications 4 et 6, caractérisé en ce qu'un cerclage annulaire (110, 112, 114) est situé au niveau de chaque ensemble de pales (60, 70, 80). 8. Système d'agitation selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une cage périphérique (100) s'étendant le long de l'arbre central (52) et comportant quatre tiges parallèles (102) réparties de manière régulière sur la périphérie de la cage (100) pour former un parallélépipède rectangle, les tiges (102) reliant les cerclages annulaires (110, 112, 114) entre eux. 9. Système d'agitation selon la revendication 8, caractérisé en ce que les tiges (102) de la cage (100) se prolongent, vers l'extrémité inférieure (52a) de l'arbre central (52), par des bras (104) se terminant par un organe de centrage (105) dudit arbre principal (52) par rapport à la paroi latérale cylindrique (2) de la cuve (1), ledit organe de centrage (105) étant adapté pour reposer sur le fond de la cuve (1). 10. Système d'agitation selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les tiges (102) de la cage (100) se prolongent, vers l'extrémité supérieure (52b) de l'arbre central (52), par des bras (106) se rejoignant en direction d'une platine (108) reliée à l'arbre (14) du moteur (54) d'entraînement des lames (90, 92). 11. Système d'agitation selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'arbre (14) du moteur (54) d'entraînement des lames (90, 92) est creux et fait office de moyen de guidage supérieur pour l'arbre central (52). 12. Système d'agitation selon la revendication 11, caractérisé en ce que le moteur (12) d'entraînement de chaque ensemble de pales 35 (60 ; 70 ; 80) repose sur le moteur (14) d'entraînement des lames (90, 92). 9 13. Système d'agitation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est dépourvu de zone de rétention de liquide. 14. Cuve (1) d'agitation de produits liquides, pâteux ou particulaires, comportant une paroi latérale cylindrique (2) et un système d'agitation (50) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15. Cuve selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'elle est dépourvue de zone de rétention de liquide.