FR2507103A1 - Procede et installation de fragmentation d'une matiere - Google Patents

Abstract

PROCEDE ET INSTALLATION DE FRAGMENTATION D'UNE MATIERE. L'INSTALLATION COMPREND UN RECIPIENT 2 QUI EST MUNI D'UN CANAL 17 AXIAL D'AMENEE DE LA MATIERE QUI PEUT TOURNER AUTOUR DE SON AXE LONGITUDINAL, ET DANS LEQUEL EST PREVU UN ARBRE 8 DE COUPE. L'ARBRE 8 DE COUPE EST PARALLELE A L'AXE DU RECIPIENT 2 ET PORTE UNE TETE 21 DE COUPE. INDUSTRIE ALIMENTAIRE.

Description

l 2507103

La présente invention concerne un procédé de frag-

mentation d'une matière,dans lequel on soumet la matière à l'action de couteaux tournant rapidement, ainsi qu'une

installation pour exécuter ce procédé.

Pour réaliser des processus opératoires de ce type, on a utilisé, jusqu'ici, avec beaucoup de succès, notamment dans l'industrie de préparation de la viande, ce que l'on appelle un coupoi- Un avantage particulier d'un coupoir, comprenant une auge annulaire dans lequel est monté un

arbre de coupe,réside dans le fait que, par la coupe s'ef-

fectuant en tirant du couteau du coupoir,la matière est traitée de manière à obtenir une fragmentation fine et

propre, permettant de réaliser une liaison remarquable en-

tre l'eau, la matière grasse et les protéines.

Quoi qu'il en soit, les coupoirs connus emportent

nécessairement un grand nombre d'inconvénients graves.

C'est ainsi que le fonctionnement du coupoir nécessite un

mode de travail en discontinu Le chargement et le décharge-

ment qui sont nécessaires donnent lieu à des temps morts notables,qui sont à porter au débit d'une installation dont le coût d'investissement est important En augmentant la capacité, on multiplie en même temps la dépense en capital qui est nécessaire tandis que, d'autre part, on a besoin

aussi d'une puissance très grande.

On a déjà aussi utilisé pour la fragmentation des

broyeurs qui autorisent, certes, un mode opératoire en con-

tinu, mais qui ne permettent pas d'atteindre -et de loin-

en raison des surchauffes locales qui se produisent pendant

leur fonctionnement et qui sont dues à un frottement mécani-

que élevé, une qualité comparable de la matière fragmentée.

Enfin, on connait également, par la demande de bre-

vet publiée en République Fédérale d'Allemagne sous le

No 2 045 453, une installation de fragmentation d'une ma-

tière dans laquelle un bottier cylindrique, éventuellement tournant, est muni sur sa partie intérieure de couteaux dirigés radialement vers l'intérieur, tandis qu'un arbre,

muni de dents dirigées vers l'extérieur, est maintenu coaxia-

lement au boîtier à l'intérieur de celui-ci Mais, dans cet

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agencement, le processus de coupe ne donne pas satisfac-

tion Il se produit aussi des surchauffes locales qui pro-

voquent une diminution de qualité de la matière fragmentée.

En outre, en raison de la disposition des couteaux, un transport uniforme de la matière sur la partie intérieure de la paroi du boîtier n'est pas assuré, ce qui provoque

des fluctuations de qualité notable.

Suivant le brevet des Etats-Unis d'Amérique numéro

2.974 701, il est prévu un boîtier fixe vertical dans le-

quel tourne un arbre de coupe centrale dont les couteaux sont affûtés d'un côté Aussi, la matière est-_ elle, quand

l'arbre de coupe tourne à grande vitesse comme il est néces-

saire en raison de l'affûtage d'un seul côté des couteaux, projetéedans le boîtier avec une grande vitesse suivant la

direction radiale Pour pallier cet inconvénient, les cou-

teaux sont, à la demande de brevet mise à l'Inspection publique en République Fédérale d'Allemagne sous le numéro 1.266 660, affûtés alternativement en sens opposé Mais, ainsi, on projette simplement d'un côté, puis de l'autre, la matière à l'intérieur du boîtier, en sorte qu'il n'est pas possible d'obtenir une coupe uniforme, tandis que d'autre part se produisent des surchauffes locales déjà

mentionnées qui portent préjudice à la qualité.

Sur la base de cet état de la technique, l'inven-

tion vise à perfectionner l'installation du type mentionné

en permettant un mode opératoire en continu, tout en conser-

vant la qualité de la matière fragmentée, comme cela n'avait pu être atteint jusqu'ici que par un traitement au coupeur.

Le procédé suivant l'invention consiste à introdui-

re la matière en continu dans un récipient essentiellement cylindrique ou conique, qui est muni d'un arbre équipé de couteaux, pouvant tourner autour de l'axe longitudinal du récipient et disposé sensiblement parallèlement à cet axe, et à faire tourner le récipient à une vitesse telle que la matière introduite soit appliquée par la force centrifuge sur la paroi intérieure du récipient, tandis qu'on enlève en continu la matière fragmentée On rend ainsi possible

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un mode opératoire en continu de l'installation, tout en maintenant la coupe s'effectuant en tirant du couteau de

coupoir, pour obtenir une qualité de matière qui est cons-

tamment bonne La matière à fragmenter est introduite en continu dans le récipient tournant, ce qui crée, par la force centrifuge, une épaisseur de couche déterminée à l'avance sur la paroi intérieure du récipient Cette couche de matière est coupée, suivant une coupe s'effectuant en

tirant, par les couteaux qui tournent rapidement De préfé-

rence, le procédé consiste à introduire la matière à trai-

ter d'un côté du récipient, suivant la direction axiale, et

à enlever la matière fragmentée du côté opposé du récipient.

On obtient ainsi un mode opératoire en continu, en sorte que, en comparaison des agencements à coupoirs classiques, on peut obtenirpour une capacité du récipient nettement plus petite, un débit par jour un peu plus élevé en raison

de la suppression des temps morts.

Suivant un mode d'exécution préféré du procédé sui-

vant l'invention, on effectue la fragmentation sous vide en sorte que la matière est découpée et mélangée à l'abri de l'air L'absence d'inclusion d'air dans la matière

traitée en augmente la consistance, ce qui est particuliè-

rement important lorsqu'il s'agit de denrées alimentaires

périssables, comme par exemple de la viande.

Sinon, il n'est pas absolument nécessaire de procé-

der sous vide, puisqu'en raison de la force centrifuge,

il se crée, dans la couche de matière sur la paroi inté-

rieure du récipient, une pression intérieure qui expulse

les inclusions d'air.

On peut se rendre maître de la finesse de la matiè-

re fragmentée suivant l'invention de diverses manières On peut faire appel, à cet effet, d'une part,à la vitesse d'amenée de la matière et, d'autre part, à la vitesse de rotation des couteaux, par rapport à la vitesse de rotation du récipient En outre, on peut se rendre maître de la finesse de la matière fragmentée en réglant la vitesse de rotation absolue du récipient, car lorsque la vitesse de rotation du récipient augmente, la matière est retenue sur

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la paroi intérieure du récipient en raison de l'augmenta-

tion de la force centrifuge, ce qui permet d'obtenir une

fragmentation plus intense.

Suivant l'invention, l'installation pour exécuter le procédé se caractérise par un récipient, qui est muni d'un canal axial d'amenée de la matière, qui peut tourner autour de son axe longitudinal et dans lequel est

prévu un arbre de coupe, qui est entraîné, qui est paral-

lèle à l'axe du récipient et qui porte une tête de coupe.

Suivant un mode de réalisation préféré, des moteurs sont prévus pour entraîner tant le récipient que l'arbre de coupe.

De préférence,le récipient et l'arbre de coupe tour-

nent dans le même sens à des vitesses de rotation différen-

tes Mais le récipient et l'arbre de coupe peuvent tourner aussi en sens inverse On notera en tout cas, à cet égard, que la vitesse relative entre le récipient et les couteaux tournants n'est pas trop grande, car le récipient doit être

entraîné à une certaine vitesse de rotation minimale déter-

minée à l'avance pour maintenir la matière sur la paroi in-

térieure du récipient.

Avantageusement, un dispositif d'amenée de la matiè-

re,fonctionnant en continu et pouvant être commandé,est dis-

posé en amont du canal d'amenée Le dispositif d'amenée de la matière peut être une pompe pour substance épaisse La matière à fragmenter est introduite de façon uniforme dans

le récipient par cette pompe, cependant que l'on a la possi-

bilité de se rendre maître de la finesse de la matière, en

réglant la vitesse d'amenée Sur la partie du récipient op-

posée au canal d'amenée est avantageusement prévue une tête

d'écrêtage pour enlever la matière du récipient Ceci per-

met un détachement continu et uniforme de la couche de ma-

tière de la paroi intérieure du récipient Suivant un mode

de réalisation de l'invention, l'axe longitudinal du réci-

pient et celui de l'arbre de coupe sont verticaux De préfé-

rence, dans ce mode de réalisation, un fourreau,dans lequel se trouve une vis transporteuse entraînée par un moteur,se

raccorde à la tête d'écrêtage On obtient ainsi un enlève-

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ment uniforme de la matière fragmentée par une goulotte de sortie. Quand on effectue le procédé selon l'invention sous vide, on installe, au lieu de la goulotte de sortie, une pompe pour substances épaisses à autoamorçage, par l'inter-

médiaire d'un tuyau ou d'un conduit souple.

Même lorsque l'on travaille sans être à l'abri de

l'air, le système d'évacuation mentionné ci-dessus est utili-

sé avec avantage, pour autant que la matière fragmentée

doive être envoyée directement par pompage dans des machi-

nes de traitement ultérieur, par exemple dans des installa-

tions de remplissage.

Suivant un autre mode de réalisation de l'invention,

l'axe longitudinal du récipient et celui de l'arbre de cou-

pe sont horizontaux Il suffit alors, dans la plupart des cas, de prévoir une goulotte de sortie directement raccordée à la tête d'écrêtage, notamment quand le procédé suivant

l'invention n'est pas effectué sous vide.

Suivant un mode de réalisation préféré, le récipient

et l'arbre de coupe sont disposés coaxialement Cela procu-

re l'avantage que les tranchants des couteaux viennent en prise avec la matière à fragmenter sur tout le pourtour de la partie intérieure du récipient Le rendement s'en trouve en conséquence nettement augmenté par rapport aux coupoirs

habituels.

Mais, suivant un autre mode d'exécution de l'inven-

tion,les axes du récipient et de l'arbre de coupe sont décalés l'un par rapport à l'autre, un tuyau de chargement traversant l'espace libre étant prévu pour l'amenée de la matière Ce mode de réalisation procure l'avantage que l'amenée et l'enlèvement de la matière peuvent s'effectuer

d'un côté du récipient.

Dans les divers modes de réalisation de l'invention, on utilise en général pour la fragmentation de la matière une tête de coupe à couteaux circulaires d'un type nouveau,

suivant l'invention.

On peut aussi utiliser les couteaux habituels de coupoirs pour la préparation de la viande Mais cela

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s'accompagnerait d'un grand nombre d'inconvénients graves.

Bien que seul un petit secteur du tranchant de couteau soit mis à profit, il faudrait cependant changer et affûter

le couteau quand ce secteur serait émoussé.

Un autre inconvénient est qu'en raison du nombre total de 10 à 20 couteaux de coupoirs qui sont nécessaires

et des disques intermédiaires, il se forme un paquet de cou-

teaux relativement lourd dont l'équilibrage dynamique précis, notamment après l'usure des couteaux, présente de grandes

difficultés.

La tête de coupe suivant l'invention pallie les in-

vénients mentionnés ci-dessus et a des caractéristiques

d'un type entièrement nouveau.

Les couteaux circulaires appartenant à cette tête

de coupe, qui sont montés autour du corps de base à la ma-

nière de satellites sur des'porte-couteaux à l'aide de bou-

lons calibrés, peuvent être tournés autour de leur centre après usure de leur tranchant dans le secteur de coupe de manière à obtenir environ six positions de coupe Ceci sera explicité davantage sur un mode de réalisation de l'invention et cela par des trous numérotés correspondants ménagés dans les couteaux circulaires, et par une tige

d'indexation sur les porte-couteaux.

Il ne se pose pas de problème de balourd dans cette

tête de coupe d'un type nouveau Cette tête de coupe complè-

tement nouvelle est équilibrée dynamiquement, y compris tous les couteaux circulaires, par le fabricant Quand les

couteaux circulaires tournent autour de leur centre, c'est-

à-dire lorsque l'on passe à un nouveau secteur de coupe inu-

tilisé, il ne se produit pas de balourd.

Quand la capacité de coupe des couteaux circulaires a été entièrement mise à profit, c'est-à-dire sur tout le pcurtour, on peut échanger les couteaux circulaires d'une manière très simple En outre, les couteaux circulaires sont des outils de coupe d'un prix bien moindre que les couteaux de coupoirs habituels et, en raison de leur forme circulaire et de leurs faibles dimensions, peuvent être

affûtés automatiquement à moindres frais.

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La faible épaisseur des couteaux circulaires et la

forme favorisant l'écoulement de la partie du couteau circu-

laire plongeant dans la matière à fragmenter procurent un grand avantage Grâce à cela, le frottement créé par les couteaux circulaires dans la matière coupée est très petit.

Ce que l'on appelle la coupe des couteaux circulai-

res s'effectuant en tirant, est en outre très important pour la manière dont agit la nouvelle tête de coupe Cette

coupe provient du rapport élevé du diamètre intérieur du ré-

cipient au diamètre du couteau circulaire.

Comme le logement des paliers de l'arbre de coupe de la machine de fragmentation arrive, en général, tout près du moyeu du corps de base de forme cylindrique tubulaire de la tête de coupe tubulaire, c'est-à-dire pénètre dans le cylindre tubulaire, il en résulte un agencement peu apte à

vibrer de l'arbre de coupe et de ses paliers.

Pour monter toute la tête de coupe sur la machine

de fragmentation et pour l'en démonter, il est prévu, sui-

vant l'invention, dans un exemple de réalisation, trois barrettes de protection qui peuvent être montées sur le

diamètre extérieur du corps de base et dont le cercle enve-

loppant extérieur est légèrement plus grand que le cercle enveloppant extérieur des couteaux circulaires On empêche

ainsi que les couteaux circulaires puissent venir en con-

tact avec la paroi intérieure du bottier et que les tran-

chants soient endommagés Avant la mise en fonctionnement de la machine de fragmentation, on enlève les barrettes de

protection On procède de manière inverse lorsque l'on reti-

re la tête de coupe de l'arbre de coupe de la machine de

fragmentation.

D'autres avantages et caractéristiques de l'inven-

tion ressortiront-de la description qui va suivre de divers

exemples de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un schéma en coupe de l'installation suivant l'invention; la figure 2 est une vue en élévation correspondant à la figure 1, mais à plus petite échelle et complétée par

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un dispositif de chargement et d'évacuation la figure 3 est une vue correspondant à la figure 1 d'un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 4 est une vue partielle de la figure 1, mais avec un autre mode de réalisation du dispositif d'évacuation; la figure 5 est une vue en coupe longitudinale du

récipient et de l'arbre de coupe d'un autre mode de réalisa-

tion de l'invention; la figure 6 est une vue en coupe transversale de l'agencement de la figure 5; la figure 7 est une vue en élévation de la tête de

coupe suivant l'invention, les parois du bottier du réci-

pient de la machine de fragmentation et la matière à frag-

menter étant également représentées; la figure 8 est une vue en plan de la tête de coupe, le récipient de la machine de fragmentation étant également représenté;

la figure 9 est une vue en élévation d'un porte-cou-

teaux muni d'un couteau circulaire,représentant donc une partie de la figure 6; la figure 10 est une vue en plan d'un porte-couteaux muni d'un couteau circulaire,correspondant donc à une vue partielle de la figure 7, la paroi intérieure du bottier et la matière à fragmenter étant également représentées la figure 11 est une vue correspondant à la figure 9, mais d'un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 12 est une vue en coupe longitudinale

partielle de la tête de coupe d'un autre exemple de réali-

sation; et

la figure 13 est une vue en plan de la tête de cou-

pe du même exemple de réalisation qu'à la figure 11.

On explicitera d'abord, dans ce qui suit, un mode de réalisation de l'installation suivant l'invention, en se

référant aux figures 1 et 2.

Sur un bâti 1, un récipient 2 essentiellement cylin-

drique est monté tournant par l'intermédiaire de paliers 3.

Le récipient peut être aussi légèrement conique L'entraîne-

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ment s'effectue par un moteur 4 d'entraînement par l'inter-

médiaire d'une transmission 5 à courroie trapézoïdale et de l'arbre 6 intermédiaire à garniture étanche, ainsi que

par la transmission 7 à courroie dentée A l'extrémité ou-

verte du récipient 2, qui est l'extrémité de sortie, est montée une bague 28 relativement étroite qui peut être enlevée. Dans ce mode de réalisation, l'axe de rotation du récipient est vertical Un arbre 8 de coupe est monté dans un palier coaxialement à l'axe du récipient, de manière à

pouvoir tourner par rapport au bâti de la machine L'entra;-

nement de l'arbre 8 de coupe s'effectue par le moteur 9 d'entraînement, par l'intermédiaire d'une transmission 10

à courroie trapézoïdale.

Le récipient 2,qui tourne en fonctionnement,est en-

touré, par souci de protection pour la sécurité du travail, mais aussi pour effectuer le procédé sous vide, d'un boîtier 11 monté étanche sur le bâti 1 et d'une hotte 12 qui peut être rabattue Comme les paliers 3 et 13 sont munis de garnitures 14 et 15 étanches pour les arbres, on peut mettre sous vide tout l'espace intérieur, à l'aide d'une pompe à vide, se trouvant à l'extérieur et raccordée par le conduit 16 souple. Dans la région de l'ouverture d'entrée du récipient 2 est prévu, coaxialement à l'arbre 8 de coupe, un canal 17

d'amenée de la matière à fragmenter, ce canal ayant essen-

tiellement la forme d'un tube à section rectangulaire Dans ce canal d'amenée débouche un tuyau 18 d'amenée qui est raccordé à une pompe 19 pour liquide épais Une trémie 20 de chargement est-disposée en amont de la pompe 19 pour

liquide épais.

Sur l'arbre 8 de coupe,dont la partie supérieure est en forme de cône avec toc et vis sans tête à pivot,se trouve la tête 21 de coupe qui est maintenue par l'écrou

22.

Sur la tête 21 de coupe sont montés, à la manière

de satellites, un assez grand nombre de couteaux 23 circu-

laires dont le cercle enveloppant extérieur commun est

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légèrement plus petit que le diamètre intérieur du réci-

pient 2.

La tête 21 de coupe complète sera décrite ultérieu-

rement d'une manière plus détaillée.

A l'extrémité de sortie du récipient 2, une tête

24 d'écrêtage pénètre dans le récipient 2 à quelques milli-

mètres de distance de la paroi intérieure du récipient La tête 24 d'écrêtage se trouve à l'extrémité inférieure du

fourreau 25 dans lequel est montée la vis 26 transporteuse.

Celle-ci est entraînée par le moteur 40, par l'intermédiai-

re d'une transmission 39 à courroie trapézoïdale ou à courroie dentée Vers le haut, la goulotte 33 de sortie se

raccorde au fourreau 25 de la vis.

Le mode de fonctionnement de l'exemple de réalisa-

tion décrit est le suivant

La matière à fragmenter est transportée, par l'in-

termédiaire d'un chariot 37 transporteur, à l'extrémité de chargement de l'installation A l'aide d'un dispositif 38 de levage et de basculement, la matière est chargée dans la trémie 20 Il est également possible d'envoyer la matière

à fragmenter directement de la sortie de machine de traite-

ment préalable, par exemple le mélangeur, dans la trémie 20.

L'introduction uniforme de la matière à fragmenter dans le

récipient 2 s'effectue par la pompe 19 pour substance épais-

se, par le tuyau 18 d'amenée, ainsi que par le canal 17 d'amenée. En raison de la rotation du récipient 2 autour de son axe longitudinal, il se crée sur la partie intérieure de la paroi du récipient 2 une couche 27 de matière d'une épaisseur uniforme L'épaisseur de la couche dépend, entre

autres, de la distance de la tête 24 d'écrêtage à la par-

tie intérieure de la paroi du récipient Les couteaux 23 circulaires tournant dans le même sens de rotation à une vitesse nettement plus élevée séparent la couche de matière qui se trouve sur la partie intérieure du récipient, par

une coupe s'effectuant en tirant.

La paroi du récipient 2, et donc la matière coupée, peut être refroidie par de l'eau froide ou par de l'eau glacée On prévoit, à cet effet, le tuyau 29 d'arrivée à buses 30 de projection, la cuve 31 collectrice et le tuyau

32 de recyclage.

Sous l'effet de la rotation du récipient et, d'une part, de la force centrifuge s'appliquant ainsi sur la ma- tière coupée et, d'autre part, de l'amenée de la matière par la pompe pour matières solides, la matière se déplace sur la paroi intérieure du récipient suivant la direction

axiale vers l'extrémité de sortie.

A l'extrémité de sortie du récipient, la tête 24

d'écrêtage arrive tout près de la paroi intérieure du réci-

pient, afin de détacher la matière qui, en raison de la vitesse de rotation, emplit par le bas le fourreau 25 de la vis Sous l'effet de la rotation de la vis transporteuse, la matière est transportée vers le haut et glisse, par la goulotte 33 de sortie, dans le chariot 37 transporteur qui

se trouve en-dessous.

La figure 3 représente un autre mode de réalisation

de l'installation suivant l'invention Il se distingue es-

sentiellement de celui décrit en référence aux figures 1 et

2 par le fait que les axes du récipient et de l'ar-

bre 8 de coupe sont horizontaux Là aussi est prévue une

trémie 20 à laquelle se raccorde une pompe 19 pour substan-

ce épaisse par laquelle la matière à fragmenter est envoyée au récipient 2 par l'intermédiaire d'un tuyau 18 d'amenée

et d'un canal 17 d'amenée ayant la forme d'un tube de sec-

tion rectangulaire.

Comme il ressort de la figure 3, le récipient 2 mon-

* té par des paliers 3 dans le bâti 41 de la machine est en-

traîné par le moteur 43 d'entraînement par l'intermédiaire d'une transmission 42 à courroie dentée, tandis que l'arbre 8 de coupe, qui est monté également horizontalement dans le bâti 41 par l'intermédiaire de paliers 44, est entraîné par

un moteur 45 d'entraînement propre et par la transmis-

sion 46 à courroie trapézoïdale On pourrait cependant, dans ce mode de réalisation, effectuer l'entraînement du récipient ainsi que de l'arbre de coupe par un moteur unique ayant,

par exemple, deux bouts d'arbre ou un arbre intermédiaire.

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L'agencement de l'arbre 8 de coupe et de la tête 21 de cou-

pe qui s'y trouve est le même que ce qui a été décrit à propos du mode de réalisation sur la figure 1 et qui sera

décrit ultérieurement en référence aux figures 7 à 13.

Dans l'extrémité de sortie du récipient 2 est en- gagée une tête 47 d'écrêtage s'approchant jusqu'à quelques millimètres de la paroi intérieure de ce récipient, pour détacher la matière, qui est envoyée au chariot transporteur

par l'intermédiaire d'une goulotte 48 de sortie.

Le mode de fonctionnement de l'exemple de réalisa-

tion décrit en dernier est essentiellement le même que

celui du premier exemple de réalisation La matière à trai-

ter est introduite dans le récipient par l'intermédiaire de

la trémie 20, de la pompe 19 pour substance épaisse, du con-

duit 18 d'amenée et du canal 17 d'amenée Comme cela est représenté aux dessins en pointillés, il se forme, sur la paroi intérieure du récipient, une couche 27 de matière qui se déplace le long de la paroi suivant la direction axiale, en direction de l'extrémité de sortie Au cours de ce mouvement, la matière est traitée et fragmentée par les couteaux 23 circulaires qui atteignent presque la paroi du récipient Là aussi, on peut se rendre maître de la finesse de la matière en réglant sa vitesse de chargement, la vites i se relative entre le récipient et la tête de coupe et/ou la

vitesse de rotation absolue du récipient.

Dans ce mode de réalisation, il n'est pas nécessaire en général d'avoir une vis transporteuse, puisque la matière

traitée et détachée par la tête d'écrêtage tombe, sous l'ef-

fet de son propre poids, en passant par la goulotte de sor-

tie, dans le chariot transporteur pour être évacuée.

Le mode de réalisation de l'invention suivant la figure 1, qui a été décrit au début, peut être conçu avec un dispositif d'évacuation, à la différence de ce qui a été représenté et expliqué La partie supérieure du fourreau 25 de vis est reliée, par un tuyau ou par un conduit 34 souple, à la sortie de la pompe 35 pour substance épaisse entraînée par un moteur Le mode de fonctionnement, pour ce

qui concerne la tête 24 d'écrétage et la vis 26 transporteu-

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se, est le même que ce qui a été décrit lorsque l'on a ex-

pliqué la figure 1, mais maintenant la matière fragmentée est aspirée et transportée par la pompe 35 pour substance épaisse Ce dispositif permet une évacuation uniforme lorsque l'on effectue le procédé sous vide, ainsi qu'un transport direct sur ou dans des machines de traitement

ultérieur, à l'aide du conduit 36 souple.

Un autre mode de réalisation de l'installation est représenté schématiquement aux figures 5 et 6 L'arbre 8 de coupe y est, certes, parallèle à l'axe du récipient 2, mais est décalé par rapport à celui-ci On obtient ainsi, à côté

de la tête de coupe maintenue par l'arbre de coupe, un espa-

ce libre dans lequel un conduit 49 d'amenée peut être enga-

gé jusqu'à l'extrémité d'entrée du récipient Ce mode de

réalisation procure l'avantage de rendre possible le charge-

ment ainsi que le déchargement de la matière par un côté du récipient Dans ce mode de réalisation, il est prévu aussi

une tête 50 d'écrêtage pour détacher la matière à l'extré-

mité de sortie du récipient L'évacuation de la matière s'effectue en raison de l'agencement vertical dé couteau de coupe et de l'axe de rotation du récipient, par un conduit 51 d'évacuation raccordé à un système en dépression, ou à une pompe pour substance épaisse à autoamorçage, ou bien aussi, comme dans le premier mode de réalisation décrit,23 par une vis transporteuse L'évacuation peut s'effectuer, cependant aussi, lorsque l'axe est horizontal, comme dans

le mode de réalisation décrit en second, donc par l'intermé-

diaire d'une goulotte de sortie.

Dans les modes de réalisation de l'invention décrits, on met en oeuvre de préférence une tête de coupe à couteaux circulaires telle que décrite cidessous: On décrit d'abord un mode de réalisation d'une tête de coupe suivant l'invention en se référant aux figures 7 à 10.

Le corps 52 de base de la tête de coupe est un cy-

lindre tubulaire à moyeu 53 intérieur, ce dernier étant un

moyeu conique.

Sur des fraisages ménagés dans la surface du pour-

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tour extérieur du corps 52 de base, sont fixés, à l'aide

de vis 55 à six pans, des porte-couteaux 54 répar-

tis d'une manière régulière à 600 l'un de l'autre, comme le

montre la figure 8 Comme le montre la figure 7, les porte-

couteaux 54 sont également écartés de manière uniforme sui- vant la direction longitudinale du corps de base, de manière à obtenir un agencement en spirale des porte-couteaux autour

du corps de base.

Des couteaux 23 circulaires, servant d'outils de coupe, sont fixés aux porte-couteaux 54 à l'aide de boulons 56 calibrés, les écrous 57 à six pans étant empêchés de se

desserrer par des rondelles 58 d'arrêt.

Comme il ressort de la figure 10, les tranchants des couteaux 23 circulaires ne se trouvent dans la matière

à fragmenter que dans la région du cercle enveloppant exté-

rieur de tous les couteaux circulaires On obtient ainsi, quand la tête de coupe tourne dans le sens indiqué par une flèche, un secteur 59 de coupe de chaque couteau circulaire qui ne représente environ qu'un sixième du pourtour total

de coupe.

La figure 11 représente un autre exemple de réalisa-

tion des porte-couteaux 54 et des couteaux 23 circulaires.

Les couteaux 23 circulaires présentent six trous 60 répar-

tis de manière uniforme sur un cercle de même centre que

le couteau.

Ces trous sont, de préférence, munis de numéros 61

obtenus par poinçonnage ou par gravage Sur les porte-cou-

teaux, sont fixées des tiges 62 d'indexation, en sorte que

pour un secteur de coupe déterminé, par exemple celui repré-

senté, la tige d'indexation se trouve dans le trou No 1.

Après avoir desserré les boulons 56 calibrés, on peut faire tourner le couteau 23 circulaire autour de son centre, de manière à ce qu'un autre trou vienne s'encliqueter dans la tige d'indexation et qu'ainsi un nouveau secteur de coupe

aiguisé vienne en la position de travail proprement dite.

Les figures 12 et 13 représentent un exemple de réalisation de la tête de coupe dans lequel trois baguettes 63 de protection sont montées à l'extérieur sur le corps de

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base à l'aide de broches 64 en acier et de vis à tête 65, le corps de base 52 présentant, à cet effet, des pions de maintien ayant un trou 66 et des perçages dans la région

des vis à tête On peut ainsi fixer et enlever, d'une maniè-

re simple et rapide les baguettes de protection Leur hau-

teur est telle qu'un cercle extérieur imaginaire les enve-

loppant correspond au diamètre intérieur du récipient, et

est donc ainsi légèrement plus grand que le cercle envelop-

pant extérieur des couteaux circulaires, comme le montre la

figure 13.

Comme on l'a déjà mentionné, l'un des domaines

d'utilisation préféré de l'installation décrite est la pré-

paration de la viande Mais il faut mentionner expressément que le procédé suivant l'invention, ainsi que l'installation correspondante, peuvent s'appliquer avec avantage à d'autres domaines d'utilisation, comme par exemple la préparation

de fromages, l'industrie chimique, ou l'industrie pharmaceu-

tique Ces domaines d'utilisation entrent aussi, en consé-

quence, dans le cadre de l'invention.

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Claims (29)

REVEND ICAT IONS

1 Procédé de fragmentation d'une matière, dans le-

quel on soumet la matière à l'action de couteaux tournant rapidement, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire la matière en continu dans un récipient essentiellement cylindrique ou conique, qui est muni d'un arbre équipé de couteaux, pouvant tourner autour de l'axe longitudinal du récipient et disposé sensiblement parallèlement à cet axe, et à faire tourner le récipient à une vitesse telle que la matière introduite soit appliquée par la force centrifuge sur la paroi intérieure du récipient, tandis que l'on enlève

en continu la matière fragmentée.

2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à introduire la matière à traiter d'un côté du récipient, suivant la direction axiale, et à

enlever la matière fragmentée du côté opposé du récipient.

3 Procédé suivant la revendication 1 ou 2, carac-

térisé en ce qu'il consiste à effectuer la fragmentation

sous vide.

4 Procédé suivant l'une des revendications précé-

dentes, caractérisé en ce qu'il consiste à se rendre mal-

tre de la finesse de la matière fragmentée, en réglant la

vitesse d'amenée de la matière.

Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce qu'il consiste à se rendre maître de la finesse de la matière fragmentée en réglant la vitesse de

rotation des couteaux.

6 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce qu'il consiste à se rendre maître de la finesse de la matière fragmentée en réglant la vitesse de

rotation du récipient.

7 Installation pour exécuter le procédé suivant

l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par un réci-

pient ( 2), qui est muni d'un canai ( 17) axial d'amenée de la matière, qui peut tourner autour de son axe longitudinal

et dans lequel est prévu un arbre ( 8) de coupe, qui est en-

traîné, qui est parallèle à l'axe du récipient ( 2) et qui

porte une tête ( 21) de coupe.

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8 Installation suivant la revendication 7, caracté-

risée en ce que le récipient ( 2) et l'arbre ( 8) de coupe peuvent tourner dans le même sens à des vitesses de rotation différentes. 9 Installation suivant la revendication 7, caracté- risée en ce que le récipient ( 2) et l'arbre ( 8) de coupe

tournent en sens opposés.

Installation suivant l'une des revendications

7 à 9, caractérisée en ce qu'un dispositif d'amenée de la matière, fonctionnant en continu et pouvant être commandé,

est disposé en amont du canal ( 7) d'amenée.

11 Installation suivant la revendication 10, ca-

ractérisée en ce que le dispositif d'amenée de la matière

est constitué d'une pompe ( 19) pour substances épaisses.

12 Installation suivant l'une des revendications

7 à 11, caractérisée en ce que, sur la partie du récipient ( 2) opposée au canal ( 17) d'amenée, est prévue une tête ( 24) d'écrêtage destinée à enlever la matière et montée sur un fourreau ( 25) de vis, une vis ( 26) transporteuse, montée

dans le fourreau ( 25),servant en outre à effectuer cet enlè-

vement et étant entraînée par un moteur ( 40) par l'intermé-

diaire d'une transmission ( 39) par courroie trapézoôdale

ou à courroie dentée.

13 Installation suivant la revendication 12, ca-

ractérisée en ce que, à la suite du fourreau ( 25) de vis,

est prévue une goulotte ( 33) de sortie.

14 Installation suivant la revendication 12, ca-

ractérisée en ce qu'une pompe ( 35) à auto-amorçage pour substances épaisses et ayant un conduit ( 36) souple, est raccordée au fourreau ( 25) de vis par l'intermédiaire d'un

conduit souple ( 34).

Installation suivant l'une des revendications

7 à 14, caractérisée en ce que l'axe longitudinal du réci-

pient ( 2) et l'arbre ( 8) de coupe sont verticaux.

16 Installation suivant l'une des revendications

7 à 14, caractérisée en ce que l'axe longitudinal du réci-

pient ( 2) et l'arbre ( 8) de coupe sont horizontaux.

17 Installation suivant l'une des revendications

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7 à 16, caractérisée en ce que les axes du récipient ( 2) et de l'arbre ( 8) de coupe sont décalés l'un par rapport à l'autre, un conduit ( 49) tubulaire traversant l'espace

libre, étant prévu pour l'amenée de la matière.

18 Installation suivant l'une des revendications

7 à 17, caractérisée en ce que la hotte ( 12), et donc aussi le bottier ( 11) sont raccordés à un dispositif pour faire

le vide.

19 Installation suivant l'une des revendications

7 à 18, caractérisée en ce que sur l'arbre ( 8) de coupe, est montée une tête de coupe constituée d'un corps ( 52) de base, de forme cylindrique tubulaire, et un moyeu ( 53), un certain nombre de couteaux ( 23) circulaires étant montés comme des satellites sur un cercle concentrique au centre

de la tête de coupe.

Installation suivant la revendication 19, caractérisée en ce que, sur la surface extérieure du corps ( 52) de base en forme de cylindre tubulaire sont fixés des

porte-couteaux ( 54),sur lesquels les couteaux ( 23) circulai-

res sont fixés en leur centre par des boulons ( 56) calibrés.

21 Installation suivant la revendication 19 ou 20, caractérisée en ce que, dans les couteaux ( 23) circulaires,

sont ménagés des trous ( 60),de préférence numérotés, répar-

tis de manière uniforme sur un cercle de même centre que le couteau circulaire, une tige ( 62) d'indexation, fixée sur

le porte-couteau concerné, pénétrant dans chaque trou.

22 Installation suivant l'une des revendications

19 à 21, caractérisée en ce qu'au moins trois baguettes ( 63) de protection, pouvant être enlevées, sont montées sur le corps ( 52) de base en forme de cylindre tubulaire,

le cercle enveloppant extérieur de ces baguettes étant lé-

gèrement plus grand que le cercle enveloppant extérieur des

couteaux ( 23) circulaires.

23 Installation suivant l'une des revendications

19 à 22, caractérisée en ce que les couteaux ( 23) circulai-

res portent un revêtement.