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Publication number: BE521034A
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Description


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    PROCEDE POUR LE TRAITEMENT THERMIQUE DE SUBSTANCES FLUIDES ET EN PARTICULIER DE CHOCOLAT ET APPAREIL POUR SON APPLICATION.   



   La présente invention est relative aux procèdes et appareils pour le traitement thermique de substances fluides ou fluidifiables et   notam-   ment, de checolat fondu dans l'industrie de la confiserie, et elle se rapporte plus particulièrement à la partie du traitement préparatoire qui constitue le "conditionnement" thermique effectué avant la coulée de moulage ou d'enro-   bage.   



   Ainsi qu'il est connu on prépare le masse de chocolat à une température supérieure à celle de coulée. Le refroidissement de la masse préparée à sa température de coulée s'effectue dans des dispositifs connus de capacité relativement faible et qui doivent être remplis   fréquemment,   c'est-a-dire par une opération qui n'est pas continue. 



   De ce fait, la masse de chocolat doit être conservée dans des récipients spécialement chauffés, d'ou'résultent une   augmentation   de la   main-.     découvre   nécessaire et un supplément de chaleur à fournir pour empêcher la solidification. 



   Immédiatement avant de couler et de mouler la masse de chocolat, on doit la porter à une température déterminée, tandis qu'en même temps les germes de solidifacation-(oristaux de beurre de cacao) doivent avoir le temps de se former, car la fonction de ces germes consiste à accélérer l'opération éventuelle de solidification. On voit donc que la qualité du produit et la possibilité d'effectuer un traitement rapide et continu   dépendant   com-   plètement   dé l'état dans lequel la masse de chocolat est amenée avant les opérations de coulée ou de   moulage.   



   L'invention a pour objet un procédé et un appareil pour le traitement en   continu,   d'une masse fluide, en particulier de chocolat fondu, par lequel on amène la substance à traiter dans l'état physique approprié avant las 

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 opérations de coulée et de moulage,-et qui permet aon aeulement d'accélérer la production et   déconomiser   la main-d'oeuvre, mais encore de diminuer l'encombrement. 



   Le dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple représente en coupe verticale schématique un mode de réalisation d'un appareil suivant l'invention. 



   Selon 1-'exemple d'exécution représenté, la masse 1 de chocolat ou autre substance à traiter-arrive directement dans un récipient 2 (d'une capacité d'environ une tonne) et on l'y maintient à l'état fondu au moyen d'une double circulation   d'eau   dans la double paroi 3 du récipient. 



   Un bras agitateur 4 rotatif qu'un arbre 5 fait tourner d'un mouvement continu, maintient la masse fondue en mouvement. Le récipient 2 comporte en son point le plus bas, une tubulure de sortie 6 qui communique avec l'orifice d'entrée ou d'aspiration d'une pompe 7. 



   Cette pompe comporte un rotor annulaire 8 de section en U qui en coopérant avec la paroi 9 d'un stator 10 disposé à l'extrémité de la tubulure de sortie 6 délimite une chambre annulaire de pompage. Celle-ci comporte à son extrémité supérieure un orifice de sortie non représenté, qui communique avec une chambre cylindrique verticale 11 formant échangeur thermique, de faible largeur, superposée à la pompe 7. Une ailette menée 12 disposée radialement à travers la chambre annulaire de la pompe 7 partage cette chambre en une portion de refoulement et une portion d'aspiration et coopère avec une ailette ou vanne fixe 13, faisant saillir radialement dans la chambre annulaire de la pompe, mais adaptée pour pouvoir être déplacée vers l'extérieur en vue de permettre à l'ailettes menée 12 de la franchir au cours de la rotation du rotor 8, de section en U.

   Lorsque ce rotor 8 tourne, la masse de chocolat est aspirée d'une manière continue dans la tubulure de sortie 6 du récipient, par   lorifice   d'aspiration, puis comprimée entre les ailettes 12 et 13 pour être finalement refoulée à travers l'orifice de sortie de la pompe de bas en haut dans la chambre 11 de Il'échangeur thermique.

   Pour régler le débit de refoulement de la pompe 7 sans faire varier sa vitesse de rotation, il est prévu un dispositif pour régler la profondeur de pénétration de Paillette   13   dans la chambre annulaire de la pompe;par suite, lorsque cette ailette 13 bloque complètement la chambre de la pompe le déplacement volumétrique de   la.   pompe est maximum tandis que lorsque 1ailette 13 est partiellement ramenée en arrière hors de la chambre annulaire, comme le montre la figure, elle ne constitue   qu'un   obstacle partiel et une certaine proportion de la masse peut s'échapper de la portion de refoulement de la chambre de la pompe ce qui diminue d'autant le débit de refoulement. 



   La chambre 11 de l'échangeur thermique contient un cylindre râcleur concentrique   14   qui comporte une série d'ailettes inclinées 15 dont la fonction consiste non seulement à racler les parois de la chambre 11, mais encore par leur inclinaison a faire prendre au chocolat ou autre substance dans ladite chambre 11 d'échange thermique un mouvement continu.de bas en haut. 



     Cette 'chambre   11 est entourée   d'une   double paroi fôrmant chemise d'eau, partagée en deux sections 16 et 17, indépendantes l'une de l'autre, Ces sections 16 et 17 sont alimentées en eau froide, ainsi qu'on le verra plus loin, de façon à refroidir la masse de chocolat passant dans l'intervalle étroit de la chambre annulaire d'échange 11 de   faon   à provoquer la formation des noyaux ou germes de solidification comme cela est nécessaire dans la préparation de la masse de chocolat avant sa coulée. Le cylindre râcleur   14   est monté sur un arbre 18 commun au rotor annulaire 8 de la pompe, de façon à faire correspondre le refoulement de la pompe 7 au débit de la masse de chocolat passant de bas en haut dans la chambre 11. 



   L'extrémité supérieure du cylindre   râcleur   14 se prolonge au-delà. de la partie supérieure de la section 17 de la chemise d'eau et s'étend jusqu'au sommet d'une chambre 19 de tête également entourée par une double paroi formant chemise   d'eau   19a alimentée en eau chaude, ainsi qu'on le verra plus loin pour faire subir à la masse   un.   conditionnement complémentaire. La chambre 19 communique avec un conduit de refoulement 20 qui comporte aussi une dou- 

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 ble enveloppe indépendante 21 qui est alimentée en eau chaude, et qui commu- nique avec l'orifice de sortie 22 de la machine. Cet orifice de sortie 22 a la forme d'un ajutage 23 entouré par une double enveloppe 24 communiquant avec la double enveloppe d'eau 21 du conduit de refoulement 20. 



   Un tamis'25 est disposé dans l'orifice de l'ajutage 23 et pour faciliter la sortie continue de la masse de chocolat un vibrateur ou   pulsateur  
26 d'un type quelconque connu agit sur l'écoulement de sortie de la masse de chocolat. Le chocolat évacué de la machine peut être recueilli ensuite dans un dispositif de dépôt ou de moulage quelconque approprié, désigné d'une ma- nière générale par 27. 



   L'alimentation en eau chaude ou froide des diverses doubles pa- rois et son réglage constitue une importante caractéristique de l'invention et est décrite en détail ci-après. 



   La double paroi 3 du récipient 2 communique avec la double pa- roi 19a entourant la chambre 19 au-dessus de la chambre d'échange thermique
11 par un canal de passage 28 entre le bord supérieur de la double paroi 3 du récipient et la partie adjacente de la double paroi 19a de la chambre 19 et le retour de l'eau chaude de la double paroi 19a dans la double paroi du récipient s'effectue par un tuyau 29. Un registre à papillon 30 est dis- posé dans le passage 28 et permet de régler la différence de température en- tre les doubles parois du récipient 2 et de la chambre 19. La température de l'eau passant dans les doubles parois 3 et 19a est maintenue par un élément de chauffage immergé 31 qui peut être réglé d'une manière connue. 



   Les doubles parois 21 et 24 qui entourent respectivement le canal de refoulement 20 et l'ajutage 23 sont raccordées dans un dispositif de cir- culation d'eau chaude avec une double paroi 32 disposée autour de la chambre 10 de la pompe 7. L'eau chaude sortant de la double paroi 32 de la pompe passe par un tuyau 33 dans la double paroi 21, puis dans la double paroi   24   de l'ajutage   23*et     revient   dans la double   paroi,32   de la pompe par un tuyau 34 en passant dans. une chambre 35 qui contient un second élément de chauffage immergé 36 réglé par un élément themostatique 37 également logé dans la chambre 35. 



   Les deux sections 16 et 17 de la chemise d'eau entourant la chambre d'échange thermique 11 sont alimentées en eau froide par un tuyau commun 38 qui se divise en deux branches 39 et 40 dont les débits peuvent être réglés indépendamment par des robinets 41 et   42,   de telle sorte que l'action de refroidissement sur les parois de la chambre 11 peut être exercée soit par les'deux sections 16 et 17, soit, s'il y a lieu, par l'une d'elles seulement. 



   De plus, étant donné que les sections 16 et 17 comportent plusieurs orifices de sortie 43 espacés dans le sens vertical, on peut encore régler la hauteur efficace du niveau de   l'eau   froide dans les sections 16 et 17. On voit que ce dispositif permet de régler avec précision le degré de refroidissement de la masse de chocolat dans la chambre d'échange thermique 11; de plus, l'arrivée de   l'eau   froide par le tuyau 38 peut être réglée automatiquement par une soupape   44   réglée par un dispositif   thermostatique   45 qui pénètre dans la masse de chocolat dans la chambre de tête 19 au-dessus de la chambre d'échange thermique 11. 



   La fonction des deux sections 16 et 17 de la chambre 11 consiste à abaisser la température de la masse de chocolat ou autre substance, pour mettre en train la formation des noyaux ou germes de solidification, la fonction de la double enveloppe 19a de   lachambre   19 consiste à réchauffer légèrement la masse sortant de la chambre il de fagon à   reliquéfier   les éléments gras du beurre de cacao à point de fusion plus bas.

   La,machine suivant l'invention permet   d'effectuent'opération   connue de "conditionnement complémentaire" sans la complication d'une machine additionnelle à surveiller-' spécialement, nécessaire jusqu'a présente
Etant donné que la température de la masse de chocolat en traitement {différente de celles des fluides des doubles parois) pendant son passage dans la machine n'est mesurée qu'en un point par le thermostat 45, 

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 il ne peut se produire d'erreurs de mesure de la température de la masse de chocolat dues à la somme de plusieurs mesures erronées qui sont susceptibles de se produire lorsque les mesures s'effectuent en plus d'un point. 



   Le tamis 25 a pour objet de disperser les noyaux ou germes de solidification quise forment d'une manière continue immédiatement avant de faire sortir la masse définitivement de la machine et aussi de retenir les matières étrangères éventuelles. 



   REVENDICATIONS. 



   1. - Procédé de traitement d'une substance fluide telle que du chocolat fondu, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'on fait passer en continue la substance qui sort d'un récipient principal dans lequel elle est maintenue à l'état fondu, à travers une chambre annulaire de forme allongée d'un échangeur thermique dans laquelle elle subit un ou plusieurs traitements de refroidissement réglés indépendamment'les-uns des autres et suivis dans un dernier stade, d'un   traita ment,   final au cours duquel une nouvelle quantité de chaleur réglable peut être transmise à la masse avant sa sortie   définiti-   ve.

Claims

2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'en fait arriver la substance qui sort du récipient principal dans la chambre an- nulaire suivant un trajet circulaire qui correspond à la section annulaire de cette chambre.

3. - Procédé suivant la revendication 1, èaractérisé en ce qu'on utilise la température atteinte - finalement- par la masse au dernier stade du' traitement pour régler la température des stades de refroidissement indépendants antérieurs, 4. - Procédé suivant l'une quelconque des revendications précitées, caractérisé en ce que la quantité de chaleur transmise au dernier stade du traitement dans l'échangeur thermique est prise sur la quantité de chaleur transmise au récipient principal pour maintenir la masse qu'il contient à l'état fondu.

5. - Procédé de traitement d'une substance fluide telle que du chocolat fondu, en substance comme décrit.

6. - Appareil pour le traitement thermique de substances fluides, telles que du chocolat fondu par le procédé suivant Pure quelconque des revendications précitées, cet appareil qui comporte un récipient prin- cipal à double paroi dans lequel la substance est maintenue à l'état fondu, une chambre formant échangeur thermique annulaire, verticale, allongée, et une pompe pour faire passer en continu la masse du récipient principal dans ladite chambre, étant caractérisé en ce que la chambre formant échangeur thermique se compose de deux ou un plus grand nombre de sections successives réglables indépendamment les unes des autres,

dans lesquelles la chaleur est soustraite à la substance et d'une dernière portion dans laquelle des quantités de chaleur réglables peuvent être transmises de nouveau à la masse avant sa sortie de l'appareil.

7. - Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les sections de refroidissement indépendantes de l'échangeur thermique comportent un orifice d'entrée du fluide de refroidissement et plusianssonrifices de sortie réglables étagés en hauteur qui permettent de faire varier la longueur efficace au point de vue de l'échange thermique de chaque sec- tion.

8.- Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la dernière section de réchauffage comporte une double paroi qui communique avec une double paroi entourant le récipient principal, et ce, par l'intermédiaire d'organes réglables d'obturation de façon à faire arriver le fluide de chauffage dans la double paroi de la section de réchauffage.

9. - Appareil suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'un <Desc/Clms Page number 5> dispositif sensible à la température est logé dans la dernière section de ré-chauffgge de 1?échangeur thermique et est adopté pour régler le débit du flui- de de refroidissement arrivant dans les sections de refroidissement indépendan- tes de cet échangeur thermique 10.

Appareil suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la chambre annulaire de l'échangeur thermique comporte une paroi externe cylindrique formant une double paroi et une paroi interne cylindrique coaxiale constituée par un tambour rotatif sur lequel sont disposées des séries d'ailettes râcleuses. qui coopèrent avec la face interne de la paroi externe de la chambreo 11.- Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le tambour rotatif est monté sur un arbre commun avec le rotor de la pompe qui refoule la substance dans l'échangeur thermique, EMI5.1 120 - Appareil suivant 19ûne quelconque dès.revendications,,6 à 11, aaractériaé-en, ce.. qua.1a... pqmj,\'6.:

.8Iitr tq1e pcmpe-1nBula>g>àiaàlettaKBoaxiale à la chambre annulaire de l'échangeur thermique, et elle comporte un orifice de refoulement qui décrit une trajectoire circulaire et à travers lequel là substance est refoulée dans ladite chambre annulaire de l'échangeur thermique suivant un trajet circulaire correspondant à la section transversale de cette chambre 13.- Appareil pour le traitement thermique de substances fluides, telles que du chocolat fondu, en substance comme décrit et représenté au dessin.