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Perfectionnements aux broyeuses à chocolat.
La présente invention se rapporte à des broyeuses à cylindres pour le broyage de masses de chocolat.
Le mélange de sucre et de cacao constituant la masse de chocolat est généralement broyé entre des cylindres de granit possédant comme avantage de laisser intact le goût du chocolat, mais peu efficaces et incapables de satisfaire aux exigences toujours croissantes concernant la finesse de la masse de chocolat.
C'est pour cette dernière raison qu'on a adopté des broyeuses utilisant les cylindres en fonte trempée refroidis par circulation d'eau.
La masse de chocolat (mélange de sucre et de cacao) fournie aux cylindres a une grosseur de grain de 100 à 150 microns par exemple, et doit être réduite à une grosseur de grain @
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de 10 microns par exemple. Chaque broyeuse comporte cinq ou, au plus, six cylindres, la passe entre les cylindres étant progres- sivement réduite jusqu'à 10 microns. Les cylindres tournent à vitesse croissante, de telle sorte qu'à la position de broyage on obtienne une différence de 60 à 100 mètres par minute, tandis que la vitesse périphérique du dernier cylindre atteint presque 300 mètres par minute.
Ces broyeuses ont comme inconvénient que le métal est arraché dans une certaine mesure à la position de broyage et, communique au.chocolat un goût désagréable. Cette usure reste dans des limites tolérables tant que la vitesse de rotation du cylindre n'est pas trop grande, mais une vitesse peu élevée di- minue l'efficacité du broyage. Le rendement est évidemment plus élevé pour une vitesse de rotation plus grande des cylindres.
D'autre part la vitesse initiale ne peut dépasser une certaine limite sans nuire à l'alimentation de la masse et exiger une force motrice considérable. Les vitesses plus élevées entraînent de très grandes différences de vitesse entre les cylindres indi- viduels, et l'usure devient telle que, non seulement le goût du chocolat s'en trouve affecté, mais encore il faut arrêter la broyeuse et procéder à un retaillage coûteux des cylindres à des intervalles de temps relativement courts.
Il n'est donc pas possible d'appliquer aux broyeuses actuellement existantes les vitesses élevées qui pourraient être atteintes, et on en est souvent réduit à effectuer le broyage par stades, par exemple un premier stade où la masse de chocolat est amenée à 80 microns dans une première broyeuse comportant au moins 3 cylindres, un deuxième où la masse traitée sous forme de poudre sèche est transformée en liquide dans un mélangeur et un stade final dans une broyeuse à grande puissance. La masse introduite dans cette dernière broyeuse étant déjà partiellement broyée, celle-ci ne travaille pas à la pression normalement nécessaire, ce qui évite l'usures excessive et l'élévation de
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température des cylindres, qu'on doit retailler moins souvent.
Une telle installation présente tout d'abord l'inconvénient d'entraîner une plus grande consommation d'énergie que dans le cas où la masse passe en une seule opération dans une seule broyeuse. De plus, elle comprend un nombre d'appareils plus im- portant, à savoir deux broyeuses et un mélangeur.
Suivant la présente invention, on utilise une seule broyeuse et une seule opération. Les vitesses employées sont telles que la vitesse périphérique du dernier cylindre est su- périeure à 300 m. par minute, ce qui permet de traiter une grande quantité de matière sans usure exagérée des cylindres. Ce résultat est atteint en utilisant une broyeuse comportant plus de six cylindres, le dernier de ces cylindres ou cylindre de sortie tour- nant à plus de 300 m. par minute, et la différence entre les vitesses périphériques des différents cylindres ne dépassant pas 100 m. à la minute.
Cette disposition assure au moins six points de broyage entre lesquels sont répartis l'augmentation progressive de la vitesse périphérique et la réduction graduelle de l'intervalle de broyage, de manière que dans chaque cas une différence de vitesse inférieure à 100 m. par minute existe entre deux cylindres ad- jacents; ce qui maintient l'usure dans des limites convenables.
Il est préférable que la différence entre les vitesse périphéri- ques des cylindres au delà du deuxième soit la même à chaque point de broyage.
La broyeuse dite " à grande puissance illustrée par la fig. 1 du dessin annexé comprend cinq cylindres creux en fonte trempée dont le diamètre est de 400 millimètres, dimension généralement préférable au point de vue de la température des cylindres. La masse délivrée par la trémie a à la première paire .de cylindres b,a , a généralement une grosseur de grain de 100 à 150 microns environ.
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Pour éviter l'entraînement d'une trop grande quantité de matière par les premiers cylindres, la vitesse du deuxième cylindre ne doit pas dépasser 40 m à la minute. La matière doit être broyée aux points de broyage entre les cylindres successifs d, e, f de manière à se présenter au cylindre f en ± avec une grosseur de grain de 10 microns. De cette manière la différence de vitesse péryphérique aux différents points de broyage atteint de 60 à 100 m. par minute. Pour qu'une broyeuse de ce type four- nisse le rendement qu'on est en droit d'attendre d'une broyeuse à grande puissance, il faut que la vitesse péryphérique du cy- lindre de sortie f s'élève de manière correspondante. Mais il existe pour une broyeuse de ce type une limite qu'on ne peut dépasser en pratique.
Si, par exemple, la vitesse périphérique du dernier cylindre dépasse largement 300 m. la différence de vitesse entre les cylindres dépassera 100 m. par minute. Une telle différence de vitesse aux points de contact des cylindres entraîne une usure rapide de la surface métallique qui affecte très sensiblement le goût du produit obtenu. De plus cette usure des cylindres entraîne l'arrêt fréquent de la machine et le retail- lage coûteux des cylindres, qui doit être précis au 1/1000 de mm près. Enfin, il se produit des élévations de température con- sidérables qui font obstacle au transport régulier de la matière d'un cylindre au cylindre suivant, les cylindres se déformant en des endroits différents, ce qui empêche le contact nécessaire aux points de broyage.
Même si les cylindres de sortie ont une vitesse in- férieure à 300 m par minute, ces inconvénients se produisent à un degré moindre dans les broyeuses de ce type, et, pour cette raison, la masse de chocolat doit être soumise d'abord à un broyage préliminaire à 80 microns environ, dans une machine re- présentée schématiquement sur la fig. 2. La masse est amenée par une trémie h à une broyeuse à trois cylindres i, k, 1, dans la- quelles la masse est amenée à un degré de finesse de 80 microns
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environ. La masse pulvérulente qui sort de cette broyeuse est envoyée dans un mélangeur m de type connu, en sQrt sous forme de brouet et passe dans le distributeur a d'une broyeuse à grande puissance comme celle de la fig. 1.
Cette broyeuse alimentée en matière déjà finement broyée a naturellement un travail moindre à effectuer, ce qui évite les inconvénients précités. Mais il faut noter que le travail est divisé en plusieurs stades qui rendent nécessaire l'emploi de deux trayeuses et d'un mélangeur intermédiaire. Cette installation est plus coûteuse et absorbe plus d'énergie. Et, même de cette manière, la vitesse du dernier cylindre ne peut dépasser 300 m. par minute.
La nouvelle broyeuse est représentée sur la fig. 3.
Elle comprend d'abord les cylindres habituels b, c, d, e, f, auxquels s'ajoutent les cylindres n et c. La masse ayant une grosseur de grain de 100 à 150 microns est déversée dans la trémie a et reprise par les deux premiers cylindres b et c, le cylindre c tournant à la vitesse périphérique habituelle de 40m. par minute. La vitesse du dernier cylindre o peut atteindre 400 m. par minute. Les différences de vitesse atteignant 80 m. par minute à chacun des cinq points de broyage sont réparties entre les cylindres de ± à o. La limite, soit 100 m. par minute n'est jamais dépassée, ce qui serait par exemple le cas si le dernier cylindre tournait à 600m. par minute, ce qui porterait la différence de vitesse aux différents points de broyage aux environs de 110 m, vitesse irréalisable en pratique.
Il est évident qu'en augmentant le nombre des cylindres et en modifiant ainsi le quotient de distribution on pourrait atteindre des vitesses finales encore plus grandes.
De cette manière, la masse est broyée en une seule opération et au moyen d'une seule broyeuse à la dimension désirée, sans exiger de grands efforts des cylindres aux points de broyage, et par conséquent sans entraîner une usure préjudiciable au @
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3.- Broyeuse à cylindres pour le travail du chocolat suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le deuxième cylindre est animé d'une vitesse périphérique inférieure de 85% au moins à celle du dernier cylindre.
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goût du chocolat. L'échauffement des cylindres est uniforme et ne cause pas de déformations. Ce résultat est obtenu si le rapport entre les différents cylindres est choisi de manière que la différence entre les vitesses périphériques à chaque point de broyage soit du même ordre.
Jusqu'ici, les broyeuses dites " à grande puissance " étaient généralement disposées suivant le schéma de la fig. 4.
Les pignons montés sur les axes des cylindres et leur transmettant l'énergie présentent entre ± et d un rapport de 1/2,5, entre d et e de 1/2 et entre e et f de 1/1,5 c'est-à-dire que des différences de vitesse non-uniformes existent entre les diffé- rents cylindres. Les cylindres de ± à f ont par exemple le nombre de tours mentionné, ce qui constitue une progression irrégulière.
Un résultat tout différent est obtenu si, conformément à l'invention, le rapport de transmission des pign.ons d'entraî- nement est modifié de manière à établir des différences uniformes dans le nombre de tours, et par conséquent dans les vitesses périphériques entre les différents cylindres.
REVENDICATIONS.
1.- Broyeuse à cylindres. pour le travail du chocolat comprenant une série de cylindres coopérant successivement, ani- més de vitesses périphériques augmentant vers le dernier rouleau pour arriver à une vitesse supérieure à 300 mètres par minute, caractérisée en ce qu'elle comprend plus de six cylindres, et en ce que les différences entre les vitesses périphériques des différents cylindres atteignent 100 mètres par minute au maximum.