CH708143A2 - Dispositif rotatif pour la distribution homogène d'un fluide alimentaire. - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un dispositif rotatif (1) pour la distribution de manière homogène d’un fluide alimentaire (12) contenant des particules en suspension, tel le caillé du lait, comprenant un tube d’alimentation (2) comportant des ouvertures (3), servant d’axe de rotation pour une tête rotative (4) munie d’un ou plusieurs tubes de distribution (5) terminés par un coude (6). D’autres avantages peuvent être combinés, soit le contrôle de la pression du jet (13) par un diaphragme, d’un diamètre de préférence réglable, la fixation d’un diamètre minimum selon le type de pâte du fromage, le nettoyage en place du dispositif sans démontage, y compris le nettoyage des joints d’étanchéité (8, 9). Plusieurs dispositifs rotatifs (1) d’un diamètre différent peuvent être superposés sur le même axe et associés à des hausses de moules configurées pour permettre une répartition homogène fluide alimentaire entre plusieurs moules adjacents, disposés concentriquement ou en rangées parallèles.

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif perfectionné permettant de distribuer de manière homogène une suspension alimentaire fluide, en particulier de remplir du caillé dans des moules. D’autres applications de ce dispositif, même hors du domaine alimentaire, pourraient être compatibles avec des solides fluidisés ou entraînés par soufflerie ou vis sans fin.

[0002] Dans la fabrication industrielle des fromages à pâte pressée, le caillé en suspension dans du petit lait est transféré par pompage ou gravitation dans des moules, dans lesquels le petit lait sera drainé puis la masse de caillé sera pressée dans chaque moule individuel.

[0003] Le caillé est un produit fragile qui doit être manipulé avec beaucoup de précaution pour que la qualité du fromage résultant soit irréprochable. Une grande homogénéité du remplissage est requise dans une production artisanale et industrielle car la taille des grains de caillé présente une large distribution. Comme un même volume de caillé inhomogène contient une masse différente de grains de fromage, le volume de remplissage devra être ajusté à la condition la plus défavorable du rapport grains de fromage/petit-lait pour obtenir poids minimum désiré dans chacun des moules. Il y a un avantage économique à ne pas consommer un excédent de masse de caillé pour satisfaire les conditions de remplissage les moins favorables.

[0004] De plus, à la surface du fromage pressé, les poussières de grains formées lors du décaillage, du pompage et du transfert vers les moules ont pour effet lors du drainage du petit-lait vers l’extérieur du moule d’obstruer les fines perforations des tôles ou des moules micro-perforés. Ceci peut empêcher l’évacuation du petit-lait de la masse du fromage, en modifier l’acidification et provoquer la formation de poches et de fissures colonisées lors de la maturation par des micro-organismes et par des flores fongiques qui s’opposeront à la formation d’une pâte et croûte de fromage de qualité acceptable.

[0005] Une égalisation manuelle de la surface des grains sédimentés est vivement déconseillée car ceci peut provoquer une mauvaise cohésion de la pâte du fromage. De plus, les risques d’infections sont accrus par une intervention humaine en cours de fabrication.

[0006] Afin d’en assurer sa répartition, un flux élevé de caillé sans cisaillement est recherché pour transférer le caillé chaud de la cuve de caillage vers les moules, sans modifier sa granulométrie. Un nombre élevé de branchements après la pompe d’alimentation augmente le cisaillement et oblige à utiliser des buses de faible diamètre pour en assurer la répartition Ces buses de faible diamètre se colmatent. Ce d’autant plus que les grains de caillé à pâte mi-dure et pâte crue contiennent plus d’eau, sont donc plus tendres et présentent des grains de dimensions supérieures aux grains de pâte dure.

[0007] Pour favoriser la distribution homogène du caillé dans des moules, différentes dispositifs sont aujourd’hui connus, soit un tube simple recourbée introduite à l’intérieur de chaque moule, permettant une introduction tangentielle à la périphérie du moule, par exemple FR 1 463 929 A, un tube divisé en forme de fourche, par exemple DE 3 229 241, ou un tube répartissant son flux sur une plaque de déflexion, décrit par exemple dans US 4 994 287 A. Cependant, ces dispositifs fixes ne permettent pas d’obtenir une distribution optimale de la masse alimentaire, ni le remplissage simultané de plusieurs moules avec un seul dispositif.

[0008] Des dispositifs rotatifs permettant une répartition homogène d’un fluide non visqueux sont bien connus, comme par exemple celui décrit dans US 5 316 218 A, mais la taille restreinte des fentes de giclage, recherchée pour obtenir une vitesse du jet élevée, s’opposerait au passage des particules du caillé.

[0009] La présente invention vise à pallier ces différents inconvénients: elle consiste en une tête de distribution mise en rotation par l’émission excentrique d’un jet du fluide contenant la suspension alimentaire. Le jet est dirigé par une buse vers le ou les récipients en distribuant d’une manière homogène le fluide dans des récipients.

[0010] D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront de la description et des dessins ci-après, relatifs à un exemple non limitatif. Les dessins annexés se rapportent aux parties suivantes du dispositif: <tb>la fig. 1<SEP>est une vue schématique en coupe du dispositif rotatif selon l’invention; <tb>la fig. 2<SEP>est une vue en perspective du dispositif rotatif, comprenant deux têtes de distribution superposées sur le même axe; <tb>la fig. 3<SEP>est une vue en perspective du dispositif rotatif comprenant une tête de distribution utilisée pour répartir du caillé entre 4 moules surmontés d’une hausse; <tb>la fig. 4<SEP>est une vue schématique de la disposition de formes à remplir disposées en 2 cercles concentriques. <tb>la fig. 5<SEP>est une vue en perspective du dispositif rotatif positionné sur une hausse divisée par des secteurs <tb>la fig. 6<SEP>une vue schématique de la disposition de formes à remplir disposées en lignes parallèles.

[0011] Le dispositif rotatif 1 illustré en fig. 1 se caractérise dans un premier aspect en ce que la tête de distribution 4 d’un fluide 12 fourni sous pression, est montée sur un axe d’alimentation creux 2 muni d’ouvertures 3, et comporte un ou plusieurs bras de distribution 5 comportant un coude 6 à leur extrémité qui se termine sous forme d’une buse 7, dont le jet 13 est dirigé selon des angles présélectionnés, aussi bien pour l’angle α (alpha) du coude 6 que pour l’angle β (béta) que forme la buse 7 par rapport au plan horizontal, et les jets 13 chacun dans une direction opposée.

[0012] La vue en perspective du dispositif rotatif en fig. 2 permet de mieux visualiser la position des angles α (alpha) des coudes 6 et celle des angles β (béta) que forment les buses 7 par rapport au plan horizontal, ceci pour un exemple comprenant deux têtes de distribution superposées sur le même axe. Le diamètre interne des tubes et de la buse reste substantiellement constant, de manière à ne faire subir que peu de cisaillement aux particules qui sont en suspension dans le fluide. Cependant, des joints d’étanchéité 8 et 9 de la tête rotative contre l’axe creux 2 ont été choisis avec un très faible coefficient de friction, de manière à ce que le jet excentré de fluide puisse mettre la tête en mouvement rotatif avec une faible vitesse du jet 13. Le mécanisme de fixation 10 de la tête rotative participe aussi au faible coefficient de friction. L’inertie de la tête assure une rotation à vitesse stable, ce qui combiné à une hauteur statique constante du fluide offre une distribution très homogène sur tous les 360° dans les récipients placés sous ce dispositif rotatif de distribution.

[0013] Un second objet de l’invention est un dispositif rotatif de distribution pour lequel le débit du jet 13 peut être contrôlé par une restriction du diamètre interne du dispositif rotatif (1), soit par un diaphragme 21 réduisant le diamètre interne du tube 2, soit à une dimension fixe, soit permettant un diamètre réglable en continu dont une exécution comportant un élastomère est préférée, soit par une pièce en forme de cône coiffant l’extrémité 7 du tube, ces deux solutions pouvant être combinées sur une même tête. Une telle restriction permet d’obtenir une surpression dans les branchements d’alimentation, favorisant avec un diaphragme réglable un débit identique du fluide aux extrémités 7 de différents dispositifs rotatifs, indépendamment de leur rayon ou de la longueur des tubulures situées après une pompe d’alimentation commune.

[0014] Un troisième objet de l’invention est un dispositif rotatif de distribution pour lequel une limite inférieure du diamètre interne du tube 2 diaphragmé ou de l’extrémité 7 du tube, spécifique au type de caillé distribué, est respectée, afin d’assurer une répartition homogène et d’éviter le colmatage et le cisaillement excessif du caillé. Ce diamètre minimum est de l’ordre de 12 mm pour la pâte dure et mi dure, alors que pour la pâte molle qui comprend de plus grosses particules, ce diamètre est de 18 mm.

[0015] Un quatrième objet de l’invention est l’utilisation du dispositif rotatif de distribution pour le nettoyage en place CIP de toute l’installation de pressage du fromage sans aucun démontage du dispositif rotatif, le fluide de nettoyage chimique sous une pression plus élevée remplaçant le fluide alimentaire.

[0016] Un cinquième objet de l’invention est un dispositif rotatif de distribution pour lequel le jeu de l’espace 11 entre les joints d’étanchéité 8, 9 de la tête rotative et l’axe creux 2 est réglé de manière à ce qu’une faible partie liquide du fluide alimentaire puisse s’échapper entre le joint et l’axe, mais que les plus petits grains de ce fluide en suspension soient retenus. Cette caractéristique favorise une rotation aisée avec un faible débit 13 dû à une très faible friction des joints dans ces conditions. Elle offre aussi l’avantage, lorsque la tête rotative est réutilisée pour distribuer les fluides dans la procédure de nettoyage, de permettre la complète stérilisation. de la tête 4 par le passage du fluide chimique sous pression dans la totalité de l’espace 11.

[0017] Un sixième objet de l’invention, illustré dans la fig. 3 , est un dispositif rotatif de distribution 1 utilisé à l’intérieur d’une hausse unique 31 de forme suffisamment grande pour recouvrir de multiples moules à remplir et comportant des ouvertures circulaires concentriques à ces moules.

[0018] Le remplissage obtenu est particulièrement homogène et la faible quantité de caillé déposée sur le fond de la hausse entre les moules permet en fin de remplissage de recharger la surface de chacun des moules remplis.

[0019] Un septième objet de l’invention, illustré dans la fig. 2 , est un dispositif rotatif de distribution utilisé en une paire de têtes de distribution de rayons R1 et R2 différents, qui offre l’avantage de distribuer un fluide alimentaire en même temps par un seul tube 2 alimenté par une seule pompe dans deux groupes de moules disposés en deux cercles concentriques, donc aussi de diamètre différent, comme présenté dans la fig. 4 . Les débits différents qui sont désirés dans chacune des deux têtes de distribution 4a et 4b sont ajustés par deux diaphragmes ajustables 21 et 22 montés sur chacune des têtes.

[0020] Un huitième objet de l’invention illustré dans la fig. 5 , est un dispositif rotatif de distribution 1 utilisé conjointement avec une hausse 51 divisée par des parois en secteurs de taille identique, permettant de guider et répartir le caillé de manière égale en quantité et qualité entre un nombre élevé de moules de taille égale. Grâce à un conduit en forme d’entonnoir équipant chaque secteur, le caillé est dirigé vers des ouvertures sur le fond de la hausse, faisant face à des moules localisés sur le plateau de pressage de manière efficace favorisant le démoulage. Chaque moule a ainsi l’avantage d’être rempli de manière identique par un seul dispositif rotatif de distribution, indépendamment du rayon de la buse ou de l’éloignement de l’axe. Un exemple d’une telle localisation est présenté dans l’exemple de la fig. 6 , où les moules sont en lignes parallèles.

[0021] Enfin, le dispositif rotatif de distribution selon l’invention n’est pas limité aux avantages des exemples présentés précédemment, mais offre aussi des avantages additionnels par une combinaison de plusieurs des différents objets exposés et une mise en œuvre en combinaison avec d’autres modes opératoires déjà usuellement connus.

Claims (8)

1. Dispositif rotatif (1) pour la distribution de manière homogène d’un fluide alimentaire (12) contenant des particules en suspension, caractérisé par un tube d’alimentation du fluide (2) servant d’axe de rotation, comportant des ouvertures, entouré d’une tête rotative (4) munie d’un ou plusieurs tubes de distribution (5) comportant un coude (6) présentant un angle défini (α-alpha), une extrémité (7) libérant un jet du fluide (13) selon un angle (β-béta) défini par rapport au plan horizontal, une paire de joints d’étanchéité et de friction (8, 9) et un mécanisme de fixation (10) de la tête.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le diamètre interne du dispositif est restreint soit par un diaphragme fixe ou réglable en mode variable qui est préféré, soit par un cône coiffant l’extrémité 7 du tube de distribution, les deux pouvant être aussi combinés.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’un diamètre interne minimum spécifique au type de caillé distribué soit respecté, en particulier 12 mm pour la pâte dure et mi dure, ou 18 mm pour la pâte molle.

4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le même dispositif rotatif utilisé pour la distribution du fluide alimentaire puisse être réutilisé sans aucun démontage pour le nettoyage en place CIP de toute la machine de pressage du fromage.

5. Dispositif selon la revendication 1, caractérise en ce que les joints d’étanchéité de la tête rotative contre l’axe creux 2 comportent un jeu, réglé de manière à ce que une faible partie liquide du fluide alimentaire puisse s’échapper entre le joint et l’axe, mais que les plus petits grains en suspension soient retenus, offrant ainsi friction réduite et un accès total aux fluides de stérilisation dans la phase de nettoyage.

6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il puisse être mis en œuvre à l’intérieur d’une seule hausse de remplissage dont le fond est muni d’ouvertures multiples centrées chacune sur un moule.

7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que deux dispositifs rotatifs de distribution de rayon différent puissent être mis en œuvre simultanément sur le même axe et avec la même alimentation de fluide alimentaire, en réglant le débit de chaque dispositif par un diaphragme réglable.

8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il puisse être mis en œuvre au-dessus d’une seule hausse de remplissage divisée par des parois en secteurs de taille identique et dont le fond est muni d’ouvertures multiples centrées chacune sur un moule, qui sera rempli de manière identique, indépendamment de son éloignement de l’axe.