CH708143A2

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

Info

Publication number: CH708143A2
Application number: CH01080/13A
Authority: CH
Inventors: Marcel Eggertswyler
Original assignee: Romeco 2000 Sa
Priority date: 2013-06-08
Filing date: 2013-06-08
Publication date: 2014-12-15
Also published as: WO2014195892A1; CH708143B1; EP3003017A1

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.L'invention concerne un dispositif rotatif (1) pour la distribution de manière homogène d'un fluide alimentaire (12) content of the particules en suspension, tell 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). Other avantages peuvent être combinés, soit le control 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 disassembly, y compris le nettoyage des joints d'étanchéité (8, 9). Plusieurs dispositifs rotatifs (1) d'un diamètre different peuvent être superposés sur le même ax et associés à des hausses de moules configurées pour permettre une répartition homogène fluide alimentaire entre plusieurs moules adjacents, disposés concentriquement ou en rangées parall èles.

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. The present invention relates to an improved device for homogeneously distributing a fluid food suspension, in particular for filling curd into moulds. Other applications of this device, even outside the food sector, could be compatible with fluidized solids or driven by blower or auger.

[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. In the industrial manufacture of pressed cheeses, the curd suspended in whey is transferred by pumping or gravitation into molds, in which the whey will be drained and then the curd mass will be pressed into each individual mold.

[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. [0003] The curd is a fragile product which must be handled very carefully so that the quality of the resulting cheese is beyond reproach. A great homogeneity of the filling is required in artisanal and industrial production because the size of the curd grains has a wide distribution. As the same volume of inhomogeneous curd contains a different mass of cheese grains, the filling volume will have to be adjusted to the most unfavorable condition of the cheese grains/whey ratio to obtain the minimum weight desired in each of the moulds. There is an economic advantage in not consuming excess curd mass to satisfy the least favorable filling conditions.

[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. [0004] In addition, on the surface of the pressed cheese, the grain dust formed during the shredding, pumping and transfer to the molds has the effect, during the drainage of the whey towards the outside of the mold, of obstructing the fine perforations of sheets or micro-perforated moulds. This can prevent the evacuation of whey from the cheese mass, modify its acidification and cause the formation of pockets and cracks colonized during ripening by micro-organisms and fungal flora which will oppose formation of cheese paste and rind of acceptable quality.

[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. [0005] Manual equalization of the surface of the sedimented grains is strongly discouraged because this can cause poor cohesion of the cheese paste. In addition, the risks of infections are increased by human intervention during manufacture.

[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. [0006] In order to ensure its distribution, a high flow of curd without shearing is required to transfer the hot curd from the curdling vat to the moulds, without modifying its grain size. A high number of connections after the feed pump increases the shear and requires the use of small diameter nozzles to ensure distribution. These small diameter nozzles clog. This is all the more so since the curd grains with semi-hard cheese and raw cheese contain more water, are therefore more tender and have grains of larger dimensions than grains of hard cheese.

[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. [0007] To promote the homogeneous distribution of the curd in the moulds, various devices are known today, i.e. a simple curved tube introduced inside each mould, allowing tangential introduction to the periphery of the mould, for example FR 1 463,929 A, a split tube in the form of a fork, for example DE 3,229,241, or a tube distributing its flow on a deflection plate, described for example in US 4,994,287 A. However, these fixed devices do not make it possible to obtain an optimal distribution of the food mass, nor the simultaneous filling of several molds with a single device.

[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. [0008] Rotary devices allowing a homogeneous distribution of a non-viscous fluid are well known, such as that described in US Pat. would oppose the passage of the curd particles.

[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. The present invention aims to overcome these various drawbacks: it consists of a dispensing head rotated by the eccentric emission of a jet of fluid containing the food suspension. The jet is directed by a nozzle towards the container(s), distributing the fluid evenly in the containers.

[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: la fig. 1 est une vue schématique en coupe du dispositif rotatif selon l’invention; la fig. 2 est une vue en perspective du dispositif rotatif, comprenant deux têtes de distribution superposées sur le même axe; la fig. 3 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; la fig. 4 est une vue schématique de la disposition de formes à remplir disposées en 2 cercles concentriques. la fig. 5 est une vue en perspective du dispositif rotatif positionné sur une hausse divisée par des secteurs la fig. 6 une vue schématique de la disposition de formes à remplir disposées en lignes parallèles.Other features and advantages of the invention will emerge from the description and the drawings below, relating to a non-limiting example. The accompanying drawings relate to the following parts of the device: FIG. 1 is a schematic sectional view of the rotary device according to the invention; fig. 2 is a perspective view of the rotary device, comprising two dispensing heads superimposed on the same axis; fig. 3 is a perspective view of the rotary device comprising a distribution head used to distribute curd between 4 molds surmounted by a super; fig. 4 is a schematic view of the arrangement of shapes to be filled arranged in 2 concentric circles. fig. 5 is a perspective view of the rotary device positioned on a rise divided by sectors in FIG. 6 a schematic view of the arrangement of forms to be filled arranged in parallel lines.

[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. [0011] The rotary device 1 illustrated in FIG. 1 is characterized in a first aspect in that the dispensing head 4 of a fluid 12 supplied under pressure, is mounted on a hollow supply shaft 2 provided with openings 3, and comprises one or more dispensing arms 5 comprising a bend 6 at their end which terminates in the form of a nozzle 7, the jet 13 of which is directed according to preselected angles, both for the angle α (alpha) of the bend 6 and for the angle β (beta) formed by the nozzle 7 with respect to the horizontal plane, and the jets 13 each in an opposite direction.

[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. The perspective view of the rotary device in FIG. 2 makes it possible to better visualize the position of the angles α (alpha) of the elbows 6 and that of the angles β (beta) formed by the nozzles 7 with respect to the horizontal plane, this for an example comprising two dispensing heads superimposed on the same axis. The internal diameter of the tubes and of the nozzle remains substantially constant, so as to subject only little shear to the particles which are in suspension in the fluid. However, seals 8 and 9 of the rotary head against the hollow shaft 2 have been chosen with a very low coefficient of friction, so that the eccentric jet of fluid can set the head in rotary motion with a low speed of the jet 13. The fixing mechanism 10 of the rotary head also contributes to the low coefficient of friction. The inertia of the head ensures rotation at a stable speed, which combined with a constant static height of the fluid offers a very homogeneous distribution over all 360° in the containers placed under this rotary distribution device.

[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. A second object of the invention is a rotary distribution device for which the flow rate of the jet 13 can be controlled by a restriction of the internal diameter of the rotary device (1), or by a diaphragm 21 reducing the internal diameter of the tube 2, either with a fixed dimension, or allowing a continuously adjustable diameter of which an execution comprising an elastomer is preferred, or by a cone-shaped part covering the end 7 of the tube, these two solutions being able to be combined on the same head . Such a restriction makes it possible to obtain an overpressure in the supply connections, favoring with an adjustable diaphragm an identical flow rate of the fluid at the ends 7 of different rotary devices, independently of their radius or of the length of the pipes located after a pump. common food.

[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. A third object of the invention is a rotary distribution device for which a lower limit of the internal diameter of the diaphragm tube 2 or of the end 7 of the tube, specific to the type of curd distributed, is respected, in order to ensure even distribution and avoid clogging and excessive shearing of the curd. This minimum diameter is around 12 mm for hard and semi-hard dough, while for soft dough which includes larger particles, this diameter is 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. A fourth object of the invention is the use of the rotary dispensing device for the CIP cleaning in place of the entire cheese pressing installation without any dismantling of the rotary device, the chemical cleaning fluid under a higher pressure high replacing food fluid.

[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. A fifth object of the invention is a rotary dispensing device for which the play of the space 11 between the seals 8, 9 of the rotary head and the hollow shaft 2 is adjusted so that that a small liquid part of the food fluid can escape between the seal and the axis, but that the smallest grains of this fluid in suspension are retained. This feature promotes easy rotation with low flow 13 due to very low seal friction under these conditions. It also offers the advantage, when the rotary head is reused to distribute the fluids in the cleaning procedure, to allow complete sterilization. of the head 4 by the passage of the pressurized chemical fluid in the entire space 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. [0017] A sixth object of the invention, illustrated in FIG. 3, is a rotary dispensing device 1 used inside a single rise 31 of a shape large enough to cover multiple molds to be filled and comprising circular openings concentric with these molds.

[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. [0018] The filling obtained is particularly homogeneous and the small quantity of curd deposited on the bottom of the super between the molds makes it possible, at the end of filling, to reload the surface of each of the filled molds.

[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. [0019] A seventh object of the invention, illustrated in FIG. 2, is a rotary dispensing device used in a pair of dispensing heads of different radii R1 and R2, which offers the advantage of dispensing a food fluid at the same time through a single tube 2 fed by a single pump into two groups of molds arranged in two concentric circles, therefore also of different diameter, as shown in fig. 4 . The different flow rates which are desired in each of the two distribution heads 4a and 4b are adjusted by two adjustable diaphragms 21 and 22 mounted on each of the heads.

[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. [0020] An eighth object of the invention illustrated in FIG. 5, is a rotary distribution device 1 used in conjunction with a rise 51 divided by walls into sectors of identical size, making it possible to guide and distribute the curd in an equal manner in quantity and quality between a large number of molds of equal size. Thanks to a funnel-shaped duct fitted to each sector, the curd is directed towards openings on the bottom of the super, facing the molds located on the pressing plate in an effective manner promoting demoulding. Each mold thus has the advantage of being filled identically by a single rotary dispensing device, regardless of the radius of the nozzle or the distance from the axis. An example of such localization is shown in the example of fig. 6, where the molds are in parallel lines.

[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. Finally, the rotary distribution device according to the invention is not limited to the advantages of the examples presented above, but also offers additional advantages by a combination of several of the different objects exposed and an implementation in combination with d other procedures already usually known.

Claims

1. Dispositif rotatif (1) pour la distribution de manière homogène d'un fluide alimentaire (12) content of the 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) presentant un angle defined (α-alpha), une extrémité (7) liberant un jet du fluide (13) Selon an angle (β-béta) defined by rapport au plan horizontal, a pair of joints d'étanchéité et de friction (8, 9) and a mechanical system 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 Also combinés.

3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un diamètreinternal minimum specific au type de caillé distributed soit respecté, en particulier 12 mm pour la pâte dure et mid dure, or 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 disassembly 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, offer ainsi friction réduite et un accès total aux fluides de sterilization 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 ax et avec la même alimentation de fluide alimentaire, en réglant le débit de chaque dispositif par and adjustable diaphragm .

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, independent of son éloignement de l'axe.