Installation agroalimentaire notamment dans la fabrication du fromage

La présente invention concerne une installation dans le domaine de l'agroalimentaire, notamment pour la fabrication du fromage.

Il est connu de fabriquer du fromage à partir d'une installation comportant :

• un poste de formation d'un caillé à partir de lait et de présure, à transférer avec le sérum ainsi généré, vers
• un poste de moulage dans lequel le caillé est disposé dans un moule dont les parois sont perforées, pour être séparé du sérum, afin de former un pain de caillé,
• un poste de transfert du pain de caillé du poste de moulage vers
• un poste de pressage dans lequel sont entreposés les moules de caillé,
• un poste d'affinage pendant une période et une température prédéterminées, voir par exemple WO 92/20217.

A titre d'exemple illustratif, pour 5000 litres de lait, on ajoute 10 litres de présure et d'eau, générant la formation de caillé (solide) et de sérum (liquide). Le caillé ainsi formé constitue un bloc qu'il faut ensuite casser pour le réduire en grain.

C'est ce mélange caillé-sérum qui sera transféré vers le poste de moulage, où il décantera naturellement pour évacuer le maximum de sérum, dans un temps d'environ 20 minutes.

Le pain de caillé est ensuite dirigé vers le poste de pressage afin d'évacuer le maximum de sérum subsistant dans le pain, pendant environ 6 heures.

Le fromage non affiné ainsi obtenu est dirigé, comme cité ci-dessus, vers un poste d'affinage, en fait une cave ou une chambre tempérée à environ 12° constant pendant 16, 19 ou 24 heures.

Des installations de ce type sont connues, dans lesquelles le poste de moulage est constitué par un système de chaînes à taquets, entrainant les moules, après formation du pain de caillé, vers le poste de pressage.

L'inconvénient de ce type de transfert réside dans le fait que les chaines, ou encore rouleaux de transfert sont arrosés par le sérum au cours de la décantation, ce qui provoque la salissure des pièces mécaniques, et accroit la difficulté à les nettoyer.

Le but de la présente invention est d'éviter à toutes les pièces mécaniques en présence tout contact avec le sérum, et de rendre toutes les pièces accessibles facilement par une solution de nettoyage.

La présente invention permet d'atteindre ce but et concerne à cet effet une installation dans le domaine de l'agroalimentaire, notamment pour la fabrication du fromage, comportant :

• un poste de formation d'un caillé à partir de lait et de présure, à transférer avec le sérum ainsi généré, vers
• un poste de moulage dans lequel le caillé est disposé dans un moule dont les parois sont perforées, pour être séparé du sérum, afin de former un pain de caillé,
• un poste de transfert du pain de caillé du poste de moulage vers
• un poste de pressage dans lequel sont entreposés les moules de caillé, pour être soumis individuellement à la pression d'un plateau, associé à un vérin commandé en descente selon une vitesse prédéterminée, pour évacuer le sérum subsistant dans le caillé et obtenir un fromage non affiné,
• un poste d'affinage pendant une période et une température prédéterminées (non représenté),

caractérisée en ce que le poste de moulage est constitué par une structure métallique dans laquelle sont disposés une pluralité de moules dont les parois sont perforées, surmontés de rehausse alimentées à leur partie supérieure du mélange caillé-sérum, issu du poste de formation de celui-ci, par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation et de distribution dans chacune des rehausses, ladite structure étant statique pendant la phase de décantation du caillé, et animée en rotation ensuite, à la manière d'un carrousel, après désolidarisation des rehausses des moules associés, pour diriger ces derniers, pas à pas, vers le poste de transfert, puis de pressage.

Avec un tel poste de moulage rotatif, l'opérateur n'a plus à se déplacer, les moules viendront à lui.

Egalement la réduction des pièces mécaniques en mouvement réduira le coût de maintenance de manière notable, le système rotatif ne comportant qu'un seul moto réducteur d'entrainement et un axe de centrage.

Egalement est ainsi obtenue une diminution des zones salissables, donc une réduction des opérations de nettoyage, faisant gagner en volume d'eau, énergie de chauffage de la solution de nettoyage et le temps de nettoyage proprement dit.

L'installation prévoit également une évacuation du sérum directement dans un bac situé à la partie inférieure du carrousel, constituant le poste de moulage, sans tuyauteries ni vannes, ce qui représente un avantage important du système.

A noter également qu'au niveau du moule et de sa rehausse, sont éliminées les zones où les grains de caillé risquent de s'accumuler, de s'agglomérer ou de se coller à la paroi.

Est également recherchée une facilité de nettoyage totale, en particulier à l'intérieur de la rehausse.

L'invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre, et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles.

Cette description donnée à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée en référence aux dessins annexés sur lesquels:

• La figure 1 représente en perspective une installation pour la fabrication du fromage selon l'invention, montrant tous les postes de fabrication.
• La figure 2 est une vue en plan d'un moule et de sa rehausse, selon l'invention, après assemblage.
• La figure 3 est une vue en plan d'un moule et de sa rehausse, selon l'invention, avant assemblage.
• La figure 4 est une vue en coupe axiale de la rehausse selon la figure 3.
• La figure 5 est une vue en perspective de la rehausse selon la figure 4, montrant les moyens de décantation associés, selon l'invention.
• La figure 6 est une vue en coupe axiale de la rehausse selon les figures 2 et 3, montrant des moyens de nettoyage interne et externe de la rehausse.
• La figure 7 est une vue en perspective d'un poste de moulage.
• La figure 8 est une vue de détail à échelle agrandie selon la figure 7, montrant plus particulièrement les moyens de répartition du mélange caillé-sérum aux rehausses du poste de moulage.
• La figure 9 est une vue de détail à échelle agrandie selon la figure 7, montrant plus particulièrement le circuit de rinçage des rehausses, ainsi que leurs bras supports et de guidage.
• La figure 10 est une vue de détail à échelle agrandie selon la figure 7, montrant plus particulièrement le bac de récupération du sérum lors du moulage.
• La figure 11 est une vue de détail à échelle agrandie selon la figure 7, montrant plus particulièrement le système de suspension de la structure porteuse mobile en translation ascendante ou descendante par rapport au bâti fixe.
• La figure 12 est une vue de détail à échelle agrandie selon la figure 7, montrant plus particulièrement, en vue de dessous, les moyens d'entrainement en rotation motorisé du plateau rotatif de récupération du sérum.
• La figure 13 représente en perspective un poste de pressage en cours de montage, ayant déjà reçu une première colonne étagée de moules.
• La figure 14 est une vue en coupe à échelle agrandie des moyens de centrage et de maintien d'un mât central de la structure de pressage, située à sa partie inférieure.
• Les figures 1 5 , 1 6 , 1 7, 18 représentent en perspective tous les postes d'élaboration du fromage, respectivement : à la fin du moulage ; pendant le transfert vers le poste de pressage ; lors de la mise en place dans le poste de pressage ; lors de l'ouverture du poste de transfert.

L'installation 1 globalement désignée sur la figure 1 est notamment destinée à la fabrication du fromage.

De manière connue, elle comporte :

• un poste de formation 2 d'un caillé à partir de lait et de présure, à transférer avec le sérum ainsi généré, vers
• un poste de moulage 3 dans lequel le caillé est disposé dans un moule 4 dont les parois sont perforées, pour être séparé du sérum, afin de former un pain de caillé,
• un poste de transfert 5 du pain de caillé du poste de moulage 3 vers
• un poste de pressage 6 dans lequel sont entreposés les moules de caillé 4, pour être soumis individuellement à la pression d'un plateau 7, associé à un vérin 8 commandé en descente selon une vitesse prédéterminée, pour évacuer le sérum subsistant dans le caillé et obtenir un fromage non affiné,
• un poste d'affinage pendant une période et une température prédéterminées (non représenté).

Selon l'invention, le poste de moulage 3 est constitué par une structure métallique dans laquelle sont disposés une pluralité de moules 4 dont les parois sont perforées, surmontés de rehausse 9 alimentées à leur partie supérieure du mélange caillé-sérum, issu du poste de formation 2 de celui-ci, par l'intermédiaire d'un circuit 10 d'alimentation et de distribution dans chacune des rehausses 9, ladite structure étant statique pendant la phase de décantation du caillé, et animée en rotation ensuite, à la manière d'un carrousel, après désolidarisation des rehausses 9 des moules 4 associés, pour diriger ces derniers, pas à pas, vers le poste de transfert 5, puis de pressage 6.

Il est important de noter que la partie supérieure des rehausses 9 des moules 4, recevant le mélange caillé-sérum, forme une collerette périphérique 11 dans laquelle a été ménagé un premier orifice 12 d'alimentation du mélange arrivant sous pression depuis le poste de formation 2, pour être projeté tangentiellement contre la paroi interne de la collerette 11, afin de lui impliquer un mouvement circulaire en direction d'une grille de filtration 13 doublant partiellement la collerette 11, et délimitant avec celle-ci un espace 14 destiné à pré-décanter le caillé en recueillant le sérum du côté interne du filtre 13, dans cet espace 14 pourvu d'un orifice d'évacuation 15, le caillé arrêté du côté externe du filtre 13 tombant par gravité dans le moule 4 dont les parois sont perforées, situé à la base de la rehausse 9.

Le mouvement circulaire ainsi obtenu a pour avantage d'offrir une bonne répartition du caillé dans le moule et l'obtention d'un dôme favorable au pressage à venir.

Comme on peut le voir sur la figure 5, ce mouvement est donné selon la flèche « F » selon la présente réalisation.

La décantation du caillé-sérum va se poursuivre dans le moule 4 pendant un temps prédéterminé, en général une vingtaine de minutes.

En fait, il faut savoir que le « grain » de caillé doit baigner dans la totalité du sérum en début de moulage. C'est pourquoi la rehausse 9 est conçue pour que le sérum soit conservé en totalité en début de moulage, d'où l'importance de la position de la grille 13.

Il est à noter également que le diamètre du tube d'arrivée définira la vitesse de rotation du mélange, selon le sens « F ». Ceci permet que le mélange caillé-sérum arrive en pluie dans le moule et que les grains s'y déposent doucement, car on cherche à obtenir une répartition homogène de ces grains dans le pain de caillé.

L'arrivée en pluie et en rotation lente a précisément pour résultat cette répartition finale en forme de dôme, et une bonne homogénéité de la répartition des grains, quelle que soit leur taille.

Selon une autre caractéristique associée à la rehausse, la collerette périphérique 11 et sa grille 13 de filtration sont associées à un tronc de cône 16 dont la grande base « B » se confond avec la collerette 11, et dont la paroi tronconique recueille le caillé pour le diriger vers une ouverture centrale 17 constituant la petite base « b » du cône 16, pour assurer sa concentration et son déversement au centre du moule 4, de manière à obtenir une bonne répartition et la formation d'un pain de caillé en dôme.

Par ailleurs, la rehausse 9 comporte au moins une nervure de rigidification périphérique 18,19.

Egalement, chaque rehausse 9, associée à un moule 4, est pourvue de pattes latérales 20 destinées à leur suspension à la structure de moulage 3, disposées de part et d'autre de la rehausse 9.

De ce fait, la rehausse est mobile et indépendante de la structure qui la supporte. De cette manière, en cas d'obstacle à la descente de la rehausse (moule en position décentrée par exemple), celle-ci se déplace de son support, le détecteur commande l'arrêt de la descente et le matériel n'est pas détérioré.

D'une manière globale, le carrousel constituant la structure de moulage 3 est constitué par :

• un bâti fixe 21, posé au sol, globalement quadrangulaire, à l'intérieur duquel s'inscrit, à sa partie inférieure,
• un plateau rotatif 22 sur lequel sont disposés les moules 4 et qui est susceptible d'être entrainé en rotation par un moteur 23, afin de diriger ceux-ci en direction du poste de transfert 5,
• une structure porteuse 24, mobile en translation ascendante ou descendante par rapport au bâti 24, sur laquelle sont disposées les rehausses 9 au regard des moules 4, en place sur le plateau rotatif 22, à l'arrêt.

Plus particulièrement, la structure porteuse 24, mobile en translation ascendante ou descendante, comprend un anneau support 25 relié à deux poutres horizontales 26,27 du bâti fixe 21, par quatre chaines ou câbles de suspension 28, susceptibles d'être actionnées en montée ou en descente pour agir sur l'anneau 25, et conséquemment sur les rehausses 9 par l'intermédiaire de bras supports 29, interposés radialement entre ces dernières et l'anneau 25.

Comme on le voit particulièrement bien sur les figures 6 et 10, les chaines de suspension 28 de l'anneau support 25 et des bras 29 support de rehausses 9 sont actionnées par un moteur électrique 30 et une boite de pignons de renvoi d'angle 31.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la structure porteuse 24, mobile en translation ascendante ou descendante, comporte une autre série de bras radiaux 32 reliant l'anneau 25 à un répartiteur central 33 de mélange caillé-sérum, alimenté par le poste de formation 2 et le distribuant aux parties supérieures des rehausses 9, par l'intermédiaire de canalisations radiales constituant le circuit 10.

Comme bien visible sur les figures 7 et 8, les bras 29 support de rehausses 9 sont doublés, de manière à coopérer avec les pattes latérales 20, en vis-à-vis de deux rehausses 9 adjacentes, de tels bras 29 présentant, à leur extrémité libre, un galet de guidage 34 contre un montant correspondant 35 du bâti fixe 21.

Préférentiellement, les galets de guidage 34 forment une section en V, de manière à s'adapter sur l'angle 3 du montant 35 correspondant du bâti fixe.

Selon le présent exemple de réalisation, huit rehausses 9 sont accouplées deux à deux et entrainées dans un mouvement de translation ascendante et descendante par la structure porteuse mobile 24, de manière à couvrir ou découvrir le moule 4, selon qu'on se trouve en phase de moulage ou de démoulage.

Le carrousel constituant le poste de moulage comporte en outre un circuit de lavage après moulage, fixe par rapport au bâti 21, constitué par une canalisation circulaire 36 alimentée par une pompe, et de laquelle sont issus autant de dérivations 37 que de rehausses 9, qu'elles alimentent par l'intermédiaire de tubes plongeurs incorporés à la partie supérieure de chaque rehausse 9.

Ces tubes plongeurs (non représentés) sont solidaires de la canalisation circulaire 36, cette dernière étant elle-même solidaire du bâti 21, donc fixe par rapport à la structure porteuse 24 mobile en translation ascendante ou descendante supportant les rehausses 9. Ceci permet de laver l'intérieur de ladite rehausse dans sa globalité, lorsqu'elle monte et descend par rapport au tube plongeur fixe.

Selon un perfectionnement de cette caractéristique, chaque tube plongeur de lavage fixe comporte une boule diffusante d'eau, pour une aspersion interne de la rehausse 9.

La rehausse 9 comporte, à sa partie supérieure formant couvercle 58, un cône interne central 59 dans lequel plonge le tube 60 comportant la boule diffusante 61, de manière à distribuer la solution de lavage, tant à l'intérieur de la rehausse qu'à l'extérieur.

Ceci a pour avantage de diminuer considérablement le temps de nettoyage manuel.

Selon une autre caractéristique de l'invention du carrousel constituant la structure de moulage 3, le plateau rotatif 22 support de moules 4 constitue un bac de récupération du sérum en cours de moulage et comporte des éléments réglables de blocage 38 en position des moules 4.

Le plateau rotatif 22 comporte une canalisation basse 39 d'évacuation du sérum.

De plus, le plateau rotatif 22 comporte un rail circulaire inférieur 40, posant verticalement sur quatre roulettes 41 fixées au bâti 21, et un moteur 23 d'entrainement en rotation d'une roulette motrice 42, en appui sur une face latérale externe du rail 40, une seconde roulette libre 43 étant en appui sur la face interne opposée dudit rail 40.

Comme bien visible sur les figures 1, 14, 15, 16 et 17, le poste de transfert 5 est constitué par un convoyeur 44, interposé entre le poste de moulage 3 et le poste de pressage 6, ledit convoyeur 44 étant rabattable pour permettre le passage d'un opérateur entre les deux postes, et susceptible d'être mis en coïncidence avec un palettiseur 45 étagé, programmé en fonction des différentes hauteurs des presses du poste de pressage.

Selon la forme de réalisation représentée, le transfert des moules 4, présentés automatiquement devant le convoyeur 44, vers le palettiseur 45, se fait manuellement par un opérateur. Mais bien entendu, ce transfert pourrait également être automatisé.

En ce qui concerne le poste de pressage 6, visible sur les figures 1, 12, 13, 14, 15, 16 et 17, celui-ci forme une tour, constituée par un mât central 46 soutenant un tube périphérique annulaire 47, par l'intermédiaire de bras radiaux 48 issus de l'extrémité du mât 46 d'une part, et de bras inclinés 49 issus d'une partie inférieure du mât 46 d'autre part, les deux types de bras 48,49 formant avec ce dernier autant de potences de soutènement du tube 47 ayant la double fonction, la première de supporter des colonnes étagées 50 de moules 4, chacun de ceux-ci étant associé à un dispositif de pressage constitué d'un plateau 7 et d'un vérin 8, et la seconde de constituer un conduit d'alimentation en air comprimé desdits vérins 8 associés aux plateaux de pressage 7.

Comme le montre bien la figure 12, chaque colonne 50 de moules 4 est suspendue librement au tube périphérique 47 en deux points supérieurs, se prolongeant par deux montants latéraux 51,52 reliant entre eux les moules 4 à presser.

De plus, le tour de pressage 6 comporte, à sa partie inférieure, un bac circulaire 53 de récupération du sérum issu du pressage.

Comme le montre la figure 13, le centrage et le maintien du mât central 46 s'effectue d'une part à sa partie supérieure, par l'intermédiaire de tirants 54,55 de maintien solidaire d'une cloison, et d'autre part à sa partie inférieure, par un socle 56 muni d'un roulement à rouleaux coniques 57.

Préférentiellement, étant donné la spécificité des produits traités par l'installation qui vient d'être décrite, toutes les pièces métalliques sont en acier inoxydable, répondant aux normes alimentaires.