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METHODE DE BRASSAGE DU' CHOCOLAT ET DES MASSES ANALOGUES ET MACHINE
POUR LA MISE EN OEUVRE DE CETTE METHODE.
Pour brasser le chocolat et les masses analogues, il existe un grand. nombre de machines de construction différente mais présentant la ca- ractéristique commune de comporter une cuve ou autre récipient pouvant con- tenir une quantité convenable de la masse à brasser, de l'ordre de 250 à 500 kilogrammes ou même davantage,
On connaît mal les réactions chimiques qui se produisent au sein de la masse pendant le brassage mais il a été établi que 1-'effet de l'air sur la masse entraîne certaines améliorations de la saveur et du goût de la niasse, aussi les machines à brasser ont elles en général pour but d'ap- pliquer à la,
masse un mouvement tel que de nouvelles parties de celle-ci sont continuellement amenées à la surface pour y être exposées à l'aire Dans ce but, quelques unes des machines à brasser existantes, ou brasseu- ses,sont munies d'un récipient immobile en forme de cuve qui contient la masse à brasser de sorte que la surface de la masse est librement en contact avec l'air dans le récipient. Pour produire le mouvement nécessaire de la masse on peut employer un tambour à mouvement alternatif ou -Lui ou plusieurs éléments correspondants, de préférence rotatifs, qui en même temps peuvent servir au broyage mécanique de la masse pendant le brassage.
Par des moyens convenables, par exemple une enceinte chauffante contenant le récipient, on peut maintenir la masse à une température suffisamment élevée pendant le brassage.
Dans un autre groupe de machines à. brasser connues, le récipient utilisé pour contenir la masse est constitué par un tambour rotatif tournant autour d'un axe horizontal. La volume de ce tambour est égal à plusieurs fois celui de la masse à traiter de sorte que seule une partie relativement pe- tite de la paroi intérieure du tambour se trouve sous la surface de la masse.
Pendant la rotation du tambour un certain mouvement prend naissance dans la masse située à la partie inférieure du tambour de sorte que toutes les par- ties de la dite masse sont successivement exposées à l'influence de l'air
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dans le tambour; de plus, la paroi intérieure du tambour est pendant la ro- tation recouverte d'une couche fine de la masse qui est de même exposée à l'influence de l'air. En un point convenable du tambour peut être disposé un racloir ou une gratte pour enlever la matière formant la couche de sorte que celle-ci est constamment renouvelée.
Dans les deux types de machines à brasser ci-dessus mentionnés il est de plus connu d'utiliser un atomiseur rotatif pour atomiser la masse et augmenter par suite la surface en contact avec l'air. L'atomiseur peut consister en un rouleau en rotation rapide et dont la surface porte des ailettes longitudinales qui servent à rejeter violemment la masse qui vient continuellement en contact avec le rouleau.
La masse rejetée par les ailet- tes est à nouveau recueillie par le récipient convenable,
Les machines à brasser connues ci-dessus mentionnées présentent toutes le même inconvénient; le rapport de la surface de la masse en contact avec l'air au volume de la charge à traiter est relativement petit dans tou- te machine pratiquement utilisable, tandis qu'en même temps la dite surface ne se renouvelle que lentement et qu'une énergie considérable est nécessaire pour le renouvellement de la surface puisqu'il faut maintenir constamment en mouvement rapide la totalité de la charge ou de la masse contenue dans la cuve ou le récipient.
Il faut ajouter à cela que pour permettre une capaci- té de production raisonnable les machines connues doivent être de très gran- des dimensions qui entraînent des prix de revient et d'entretien élevés et de plus exigent un grand espace pour l'installation des machines.
On connaît de plus des machines à brasser comportant une cuve in- férieure dans laquelle des éléments pétrisseurs travaillent la masse et d'où la masse peut être amenée par parties dans une cuve supérieure d'où elle est transportée par deux ensembles de disques disposés pour tourner autour d'un axe horizontal. Les deux ensembles de disques s'engagent l'un dans l'autre et sont montés dans une enceinte à l'intérieur de laquelle l'air est con- stamment renouvelé, La masse est répartie sur les disques en couches d'épais- seur convenable au moyen de règles ou de racloirs et est enlevée des dis- ques par d'autres racloirs qui dirigent la masse vers la cuve inférieure où elle subit un nouveau traitement par agitation et pétrissage.
De tels dis- ques doivent naturellement tourner à une vitesse modérée car sinon la masse n'adhérerait pas aux faces latérales des disques, ce qui est une condition du fonctionnement recherché de la brasseuse. Pour obtenir un brassage satis- faisant en utilisant cette machine à brasser connueil est nécessaire que la masse traverse la machine un nombre considérable de fois; il en résulte que le brassage devient plutôt long, consomme beaucoup d'énergie et qu'en- fin la machine ne peut pas fonctionner en régime continu, mais doit être complètement vidée après le traitement d'une charge.
La présente invention a pour objet une méthode de brassage du cho- colat et des masses analogues par laquelle la masse est étalée pour obtenir une grande surface sur laquelle l'air peut agir, Conformément à l'invention la masse est continuellement soumise à un mouvement de rotation ou de cir- culation de manière à s'étaler sous la forme d'une couche fine sous l'ac- tion de la force centrifuge.
On obtient par cette méthode un brassage en- tièrement satisfaisant pour une consommation d'énergie par unité de masse brassée beaucoup plus faible que par les méthodes antérieurement connues; l'utilisation de la force centrifuge pour répandre la masse sur un certain nombre de disques présente l'avantage, parmi d'autres de pouvoir faire va- rier à volonté l'épaisseur de la couche sur les disques simplement en réglant convenablement la vitesse de révolution des disques. La méthode de l'inven- tion offre de plus la possibilité d'utiliser un nombre considérable de dis- ques ou autres éléments tournants sur lesquels la masse se répand successive- ment de sorte que le brassage est complet après un seul passage de la masse à travers la machine à brasser utilisée.
Selon un mode préféré d'application de la méthode de l'invention par laquelle la masse., d'une manière connue, est répandue sur un certain nom- bre de disques tournants ou d'éléments analogues,au moins une partie de
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l'air de brassage est introduite au voisinage de l'axe de rotation des dis- ques tournants et s'échappe à la périphérie des disques.
Cette arrivée cen- trale d'air est importante pour deux raisons. Premièrement,, le mouvement de balayage de l'air au-dessus de la couche portée par les disques s'effectue généralement dans la même direction que la dispersion de la masse elle-même de sorte que l'air ne s'oppose pas au mouvement vers l'extérieur de la mas- se sur les disques et deuxièmement,, l'arrivée centrale d'air garantit que la ventilation s'effectue sur toute la surface du disque et non seulement sur une zone annulaire extérieure comme cela serait le cas si tout l'air de brassage était introduit à la périphérie des disques tournants.
L'invention a également pour objet une machine pour la mise en oeuvre de la méthode ci-dessus mentionnée, machine qui selon l'invention, comprend un certain nombre de disques tournants ou d'éléments analogues ayant un axe de rotation vertical ou sensiblement vertical et présentant chacun au moins une face sur laquelle la masse se répand successivement pendant le fonctionnement de la machine
La machine à brasser conforme à l'invention est en général des- tinée à être utilisée conjointement avec une ou plusieurs cuves d'emmaga- sinage de telle sorte qu'il s'établit un circuit entre la machine à bras- ser et la ou les cuves d'emmagasinage grâce auquel la masse traverse plu- sieurs fois la machine à brasser,
Les avantages de la présente machine ainsi utilisée sur les machines antérieurement connues sont en particulier dus au fait que seulement une faible partie de la charge totaleà savoir seulement la partie qui se trouve à chaque instant dans la machine à bras- ser elle-mêmedoit être maintenue en mouvement pour produire la surface en contact avec l'air tandis que le reste de la charge,qui en constitue généralement de loin la. plus grande partie, est maintenu au repos dans la ou les cuves d'emmagasinage.De plus., il est possible,grâce à la construc- tion de la machine, de renouveler la dite surface à pratiquement n'importe quelle vitesse., par un choix convenable du nombre, de la dimension et de la vitesse des disques tournants.
Il faut enfin mentionner le fait que la machine à brasser proprement dite peut être construite sous un volume très restreint de sorte qu'elle n'exige que peu de place comparativement aux ma- chines à brasser existantes et qu'elle est sensiblement moins onéreuse à fabriquer, à monter et à utiliser.
La machine à brasser conforme à l'invention peut cependant être utilisée sans aucune cuve d'emmagasinage car il est possible de terminer le traitement de la masse que l'on se propose de brasser au cours d'un seul passage dans la machine,, Le temps nécessaire au brassage peut ainsi être considérablement réduit compte tenu du fait que toute la masse est répandue pour former une très grande surface; le traitement peut être for- tement intensifié par rapport à celui des machines à brasser existantes.
Conformément à. l'invention les disques tournants sont préféra- blement. montés à l'intérieur d'une enceinte calorifique à travers laquelle peut être insufflé un courant d'air à une température convenable pour le brassage. Cette température, parmi d'autres facteurs, dépend de la nature de la masse à brasser ainsi que de la construction et de la vitesse de fonctionnement de la. machine par l'influence de cette dernière sur la cha- leur de frottement produite par le mouvement de la masse à travers la ma- chine. Dans certains cas., le courant d'air traversant l'enceinte de la machine devra être chauffé, tandis que dans d'autres cas un refroidisse- ment de l'air peut être nécessaire de manière à ce que la température de la masse à brasser ne devienne pas trop élevée.
Conformément à l'invention la machine à brasser peut comporter deux ou plusieurs ensembles de disques tournants à axes parallèles, chaque disque étant entouré d'un canal pour recueillir la matière qui s'écoule de la périphérie du disque et communiquant avec une ouverture de sortie à travers laquelle la masse recueillie est déchargée sur un disque d'un autre ensemble sur l'axe de ce disque ou à son voisinage. La construction de la machine sera particulièrement serrée si les disques d'un ensemble,
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selon l'invention, sont enchevêtrés avec les disques de l'autre ensemble.
S'il y a plus de deux ensembles de disques ceux-ci peuvent suivant l'inven- tion être montés annulairement de sorte que les disques du dernier ensemble sont enchevêtrés avec les disques du premier ensemble.
A titre d'exemple non limitatif les figures jointes représentent deux modes de réalisation d'une machine à brasser à deux ensembles de dis- ques tournants.
La figure 1 représente une vue en coupe latérale de la machine.
La figure 2 représente une coupe faite suivant la ligne II-II - de la figure 1.
La figure 3 représente une coupe analogue à celle de la figure 2 pour un autre mode de réalisation.
En se reportant aux figures 1 et 2, la machine comporte une en- veloppe 1 entourée d'une enceinte 2 à circulation d'eau ou de vapeur et qui porte un orifice d'entrée 3 et un orifice de sortie 4 pour la masse à brasser, par exemple du chocolat., et un orifice d'entrée 5 et un orifice de sortie 6 pour le courant d'air à travers l'enveloppe 1. Dans l'enveloppe sont montés deux arbres verticaux 7 et 8 qui sont entraînés l'un. par l'au- tre par les roues dentées 9 et 10 et dont l'un d'eux porte de plus une poulie pour courroie 11. Les deux arbres 7 et 8 peuvent cependant être disposés pour être entraînés autrement; les roues dentées 9 et 10 peuvent par exemple ne pas engrénér entre elles mais avec une même troisième roue dentée de sorte que les deux arbres tournent dans le même sens.
Les arbres 7 et 8 portent respectivement un certain nombre de disques 13 et 14 qui sont serrés entre des anneaux entretoisés 12, les dits disques se recouvrant partiellement ou s'engageant l'un dans l'au tre d'une manière imbriquée. Chacun des disques 13 est entouré d'un an- neau immobile 15 portant une rainure 16 qui est placée par rapport au disque 13 en regard de telle sorte qu'entre la face inférieure du bord externe de ce dernier et le bas de la rainure il y ait juste la place du jeu nécessaire à la rotation de ce disque. Des anneaux correspondants
17 avec des rainures 18 sont montés dans l'enveloppe 1 autour des dis- ques 14 sur l' arbre 8.
Les anneaux 15 et 17 sont munis d'ouvertures de sortie 19 et 20 dirigées vers le bas des arbres 7 et 8 respectivement et à travers lesquel- les est*établie une communication entre l'orifice d'entrée 3 de la masse à brasser et l'orifice de sortie 4 de l'enveloppe 1. Dans les anneaux 15 et 17 proprement dits.., ou dans des pièces intercalaires entre les précé- sont prévues des ouvertures 21 et 22 qui sont en communication avec aes conduites ou canaux 23 et 24 reliés eux-mêmesrespectivement à l'orifi@@ d'entrée de l'air 5 et à l'orifice de sortie de l'air 6.
La machine décrite fonctionne de la manière suivantes
Quand les arbres 7 et 8 et par suite les disques 13 et 14 tour- nent à la vitesse convenable dépendant de la nature de la masse à brasser et de la construction de la machine et qui peut, par exemple atteindre
500 à 1000 tours par minute ou même davantage, la masse est introduite par l'orifice d'entrée 3 tandis qu'en même temps., par exemple au moyen d'une soufflerie et/ou d'un aspirateur, un courant d'air est produit dans l'en- veloppe 1 de la machine de l'entrée 5 à la sortie 6. Suivant les circon-' stances, ce courant d'air peut être chauffé,
De l'orifice d'entrée 3 la masse arrive sur le disque supérieur
13 vers le centre de celui-ci et en raison de la rotation du disque la masse pratiquement se trouve instantanément étalée en couche mince sur la face supérieure du disque. La masse est projetée vers l'extérieur avec une force considérable et recueillie dans la rainure 16 de l'anneau- supé- rieur 15, puis de là., la masse s'écoule par l'orifice de sortie 19 pour tomber sur le disque supérieur 14 de l'autre ensemble près du centre de ce disque.
Il se produit sur ce disque un nouvel étalement de la masse,
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celle-ci est recueillie dans la rainure 18 de l'anneau supérieur 17 et à travers l'orifice de sortie 20 de celui-ci tombe en vue d'un nouvel étale- ment sur le deuxième disque 13 à partir du haut du premier ensemble. De cette manière la masse est successivement contrainte à s'étaler sur tous les disques 13 et 14 et finalement s'échappe à l'extérieur par l'orifice de sortie 4 en vue de traitement ultérieur ou d'emmagasinage.
Les orifices de sortie 19 et 20 peuvent, comme indiqué,, s'ou- vrir tangentiellement par rapport aux rainures 16 et 18. Ceci n'est cepen- dant pas nécessaire au fonctionnement de la machine. Quand les orifices de sortie sont dirigées, comme indiqué, vers l'arbre de l'autre ensemble de disques, la masse rejetée est particulièrement bien répartie en raison du fait que pendant son mouvement cette masse heurte ces arbres ou, dans le mode de réalisation représenté, les entretoises 12 montées sur ces ar- bres. On est ainsi assuré que la masse commence son mouvement centrifuge sur les disques 13 et 14 à la partie centrale de ces disques.
Pendant le passage de la masse à travers l'enveloppe 1 de l'o- rifice d'entrée 3 à l'orifice de sortie 4, ses éléments constitutifs sont exposés avec répétition au courant d'air qui traverse l'enveloppe au même momentgrâce à quoi la masse subit un traitement (brassage) relati- vement court mais très intense. La température de la masse peut, pen- dant ce traitement., être réglée à la valeur la plus avantageuse par un choix convenable de la température du courant d'air et de la température de l'eau ou de la vapeur qui circule dans l'enceinte 2.
Les arbres 7 et 8 peuvent être creux comme indiqué., cas auquel il est possible de les faire parcourir par un courant d'un fluide., par exemple de l'air, réchauffant ou refroidissant et qui peut de plus contribuer au brassage en étant admis à circuler sur les disques 13 et 14 par des ouvertures convenables ménagées dans les 'parois de l'arbre.
La machine à brasser représentée peut faire partie d'une instal- lation plus importante; il est possible de relier l'orifice d'entrée 3 à l'orifice de 'sortie d'une machine précédente de la même espèce, de même que l'orifice de sortie 4 peut être relié à l'orifice d'entrée de l'enve- loppe d'une machine à brasser suivante. Il sera commode dans ce cas d'u- -tiliser un même courant d'air dans toutes les machines.
Les dimensions et la capacité de production de la machine peu- vent être modifiées de différentes manières, par exemple par modification de la dimension des disques ou du nombre de ceux-ci dans chaque ensemble de disques ou du nombre des ensembles de disques ou par une combinaison de ces différentes possibilités,, De même, on peut augmenter la surface effective de chaque disque, sans modification correspondante du diamètre;, au moyen de nervures ou d'ondulations radiales ou périphériques, à con- dition de prendre soin de toujours ménager un joint suffisant entre les faces inférieures des disques et le bas des rainures ou canaux collecteurs correspondants de sorte que pendant sa traversée de la machine, la masse soit obligée de passer sur tous les disques.
On peut aussi si l'on veut munir les disques sur leurs circon- férences de dents analogues à des dents de scie ou de saillies semblables de manière à broyer et à moudre les particules de la masse à brasser.
Suivant le 'mode de réalisation, représenté figure 3 la construc- tion générale de la machine ressemble à celle des figures 1 et 2 et les éléments analogues sont désignés par les mêmes références. Cependant, sui- vant la figure 3, chacun des conduits ou, canaux 23 et 24 est divisé par une cloison 25 pour former un conduit d'amenéed'air 26 et un conduit d'évacua- tion d'air 27 pour chaque ensemble de disques. Les conduits 26 sont en com- munication avec un certain nombre de tubes 28 fixés dans les anneaux 15 et dirigés vers l'arbre 7 ou 8 de l'ensemble du disque correspondant dans l'espace libre entre les disques 13 ou 14.
Comme indiqué sur la figure,, les extrémités intérieures de ces tubes peuvent avantageusement être re- courbées de telle sorte que leur ouverture soit tournée dans la direction suivant laquelle se déplace la partie voisine du disque pendant la rota-
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tion des disques.L'air amené par les conduits 26 circule dans les tubes 28 et arrive ainsi sur les disques au voisinage de leur axe.De là l'air cir- cule sur les disques et s'échappe par les conduits d'aspiration 27 à tra- vers les ouvertures 29 ménagées dans les anneaux 15. De cette manière, 1-'air circule sur les disques dans pratiquement la même direction que la masse à brasser d'où il résulte que le mouvement de cette dernière n'est pas freiné par le déplacement d'air.
D'autres moyens peuvent être utilisés pour obtenir le déplace- ment d'air cherché par rapport aux disques, A titre d'exemple on peut uti- liser un conduit d'amenée d'air 26 unique en communication avec un certain nombre de groupes de tubes 28 correspondant au nombre des ensembles de disques et l'aspiration de l'air dans les ensembles de disques peut de mê- me s'effectuer à l'aide d'un conduit d'évacuation 27 unique. On peut si l'on veut s'arranger pour évacuer, éventuellement par succion;, l'air en plusieurs points espacés le long de la périphérie des disques,
Il ressort de la description qui précède que la machine à bras- ser suivant l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation repré- sentés sur les figures, mais peut être modifiée de nombreuses manières.
Il est à nouveau précisé ici qu'il n'est pas nécessaire que les disques des différents ensembles soient engagés les uns dans les autres à condition qu'il existe des conduits ou canaux tels que pendant son passage à travers la machine la masse soit successivement amenée au contact des différents disques au voisinage de leurs axes de rotation. Il est évident que si l'on utilise deux ou plusieurs ensembles de disques la réalisation la moins en- combrante consiste à monter les disques comme représenté sur les figures.
Cependant, il est aussi possible d'utiliser un ensemble unique de disques tournants et dans ce cas la masse sera amenée d'un disque au suivant par un entonnoir dont l'extrémité supérieure et la. plus large contient le dis- que précédent pour collecter la masse étalée sur ce disque, tandis que l'embouchure de l'entonnoir est placée au-dessus de la partie centrale du disque suivant. On peut enfin remarquer que chaque ensemble de disques ou partie d'ensemble de disques peut être remplacé par un élément unique en forme de tambour comportant un nombre convenable d'ailettes radiales sur lesquelles la masse se répand successivement.
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REVEIMICATIOrb ET RESUHE.
1. - Méthode de brassage du chocolat et des masses analogues, consistant à étaler la masse pour obtenir une grande surface sur laquelle l'air puisse agir, caractérisée en ce que la masse est continuellement en mouvement de rotation ou de circulation en vue de son étalement sous la forme d'une couche mince sous l'effet de la force centrifuge.