Appareil pour découper une masse de lait coagulé
On sait que certains fromages tels ceux dits à caillé divisé sont fabriqués industriellement dans des cuves verticales où le lait subit tout d'abord une phase de coagulation. Le coagulum ainsi obtenu est ensuite découpé en fragments qui peuvent être brassés dans le but d'aboutir à une synérèse qui provoque l'exsudation d'une quantité plus ou moins importante de sérum.
On connaît des dispositifs utilisés pour découper mécaniquement la masse de caillé remplissant une cuve ; ces dispositifs sont généralement réalisés sous forme d'un cadre rectangulaire à l'intérieur duquel sont tendus horizontalement et verticalement des lames tranchantes ou des fils. Le cadre, dont la largeur est sensiblement égale au rayon de la cuve et la hauteur égale à celle de ladite cuve, est entraîné dans un mouvement circulaire autour de l'axe géo- métrique de la cuve. On obtient ainsi un découpage sous la forme d'anneaux concentriques, ceux-ci se fragmentant ensuite d'eux-mêmes par l'affaissement du caillé coagulé en particulier dans le cas de caillés mous prévus pour l'obtention de certains fromages très caractéristiques dits à pâte molle .
Le fonctionnement de tels appareils peut entrainer la formation de remous dans la masse du caillé et par suite créer un débordement de celui-ci hors de la cuve.
Enfin il peut se produire une accumulation de fragments de caillé appelée communément bourrage devant l'outil qui s'oppose au fonctionnement normal de l'appareil.
C'est en vue de remédier à ces inconvénients que l'appareil pour découper une masse de lait coagulé comportant une cuve verticale cylindrique et une cage formée par des lames verticales est caractérisé en ce que les lames sont réparties selon des génératrices d'une surface cylindrique circulaire et solidaires à leur extrémité supérieure d'un arbre entraîné d'une part en rotation autour de son axe géométrique et, d'autre part, dans un mouvement circulaire, en sens inverse du précédent autour de l'axe de la cuve, et que les lames portent des lames horizontales réparties sur la hauteur et ayant une longueur telle que, après une rotation complète de la cage autour de l'axe de la cuve, toute la surface de la section circulaire de la cuve ait été balayée par des lames.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale de l'appareil sui vant la ligne I-I de la fig. 2.
La fig. 2 est une coupe horizontale suivant la ligne-II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une épure illustrant le fonctionnement de l'appareil.
La fig. 4 est une vue en perspective montrant les différentes lignes de coupes pratiquées dans la masse du caillé.
La fig. 5 montre en perspective un fragment de caillé obtenu par découpage.
Aux fig. 1 et 2 l'appareil est constitué par des lames 1,2,3,4,5 et 6 fixées par leur extrémité suprieure au pourtour d'une couronne 7 autour de laquelle elles sont uniformément réparties.
A leur extrémité inférieure les lames sont coudées à l'équerre et elles sont reliées à un disque central 8 de faible épaisseur.
La couronne 7 comporte trois bras 9 aboutissant à un moyeu 10 supporté par un arbre 11 qui par le moyen d'un manchon d'accouplement 12 peut être accouplé à un arbre de commande 13.
Sur chacune des lames verticales 1,2,3,... 6 sont fixés des lames horizontales 14 et dirigées radialement.
L'appareil ne comporte donc aucun arbre central susceptible de briser le caillé lors du fonctionnement de l'appareil.
L'arbre 13 tourne dans un palier 15 solidaire d'un bras 16 calé sur un arbre 17 entraîné en rotation par un moteur 18 associé à un variateur de vitesse et soutenu par une potence 19. Sur l'arbre 17 est montée fixement une poulie 20 sur laquelle passe une courroie 21 entraînant une poulie 22 calée sur l'arbre 13.
Dans une variante la transmission à courroie peut être remplacée par un entraînement à train épicycloïdal.
L'axe x-x de la cuve cylindrique 23 dans laquelle est monté l'appareil est commun avec l'axe géomé- trique de l'arbre 17.
Le bras 16 et par conséquent l'arbre 13 sont entraînés dans un mouvement rotatif de sens F (fig.
2) tandis que la poulie 22 est entraînée en rotation en sens inverse f. Le rapport de transmission est tel que l'arbre 13 effectue quatorze tours pendant une révolution du bras 16.
En se reportant aux fig. 1 à 3 on voit qu'en partant de la position d'origine O indiquée fig. 2, pour laquelle les lames 1 et 4 sont dans le plan mé dian I-I de la cuve, la lame 1 décrit une trajectoire a (fig. 3) pendant que l'arbre 13 de la cage décrit l'arc 13a de valeur égale à un quatorzième de trois cent soixante degrés, puis après un nouveau déplacement angulaire de valeur 360 /14 l'arbre 13 vient en 13b pendant que la lame 1 parcourt latrajectoire b, ensuite l'arbre 13 viendra en 13c pendant que la lame 1 effectuera la trajectoire c et ainsi de suite, la lame en fin de révolution ayant parcouru les trajectoires a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, 1, m et n.
Ces trajectoires se recoupent ainsi que le montre la fig. 3, ce qui a pour effet de partager la surface circulaire de la cuve en un ensemble de surfaces élémentaires, à côtés curvilignes telles que celles indiquées en Si, S2, S3, etc., pour les deux premières trajectoires successives a et b. Chacune des six lames 1,2,3,4,5 et 6 décrivant des trajectoires semblables à celles décrites par la lame 1, comme indiqué cidessus, il s'ensuit que les surfaces Si, S2 S12 sont elles-mêmes partagées en surfaces plus petites à côtés curvilignes ainsi qu'indiqué pour la surface S3.
La masse du caillé ainsi tranchée sur toute sa hauteur est également tranchée selon des. plans hori- zontaux définis par les lames 14 réparties en hauteur sur chacune des lames 1,2... 6.
En donnant à chacune des lames 14 une longueur au moins égale à la plus grande dimension, com- prise entre deux lignes de coupe consécutives produites par les lames verticales tel qu'il est indiqué en
Cl, C2 à la fig. 3, on est assuré qu'après une révolution complète autour de l'axe x-x, de la cage formée par l'ensemble des lames verticales la surface circulaire de la cuve aura été parcourue par les lames 14 situées à un même niveau sur les lames 1,2,3,4, 5 et 6. On peut ainsi réaliser autant de plans de coupe horizontaux qu'il y a de lames 14 sur chaque lame verticale.
En considérant un nombre déterminé de ces plans de coupe horizontaux, on peut en allongeant les lames 14 réduire le nombre de celles-ci.
C'est ainsi par exemple qu'en doublant la lon- gueur de chaque lame 14 on peut réduire de moitié le nombre de celles-ci, les lames 14 prévues pouvant alors être disposées en quinconce sur les lames verticales.
En se reportant à la fig. 4 on voit qu'après une révolution complète de la cage porte-lames autour de l'axe x-x de la cuve, le caillé est partagé en polyè- dres de dimensions pouvant être aussi réduites qu'on le désire, ces dimensions étant fonction d'une part, du nombre de rotations de la cage sur elle-même, pendant une révolution autour de l'axe de la cuve, du nombre de lames verticales et enfin du nombre de lames horizontales.
La fig. 5 montre un polyèdre A défini par la surface indiquée en So sur la fig. 4, la hauteur du polyè- dre étant égale à la distance de deux plans de coupe horizontaux.
Sur la fig. 3, on remarque que les trajectoires a, b, c,... n, sont tangentes à un cercle de rayon r définissant dans la masse de caillé un cylindre central C, ce cylindre est théorique car en réalité il est détruit par l'action de tranchage horizontal effectué par les lames 14.
En donnant à la cage un diamètre égal au rayon de la cuve 23, ce cylindre n'existe pas théoriquement.
Dans l'appareil décrit le diamètre de la cage est supérieur au rayon de la cuve pour être certain que toute la masse de caillé sera effectivement tranchée au cours de la révolution de la cage.
L'appareil décrit présente les avantages : qu'il suffit d'une seule révolution du tranche-caillé pour que la masse du caillé soit découpée ; que les lames attaquent toujours le caillé dans une direction favorable du fait que ces organes tranchants se déplacent en présentant leur profil de moindre résistance à la pénétration, de façon que les risques de formation do brisure du caillé soient réduits ;
qu'un remous négligeable se manifeste dans la masse de caillé ce qui exclut les risques de débordement hors de la cuve et permet de plus l'extraction du caillé d'un sérum très limpide et qu'en augmentant les vitesses de rotation du dispositif on peut facultativement créer dans la masse découpée du caillé, des phénomènes de convection forcée qui lors du bourrage peuvent dispenser de l'emploi d'un agitateur séparé.