Brevet FR2003464A1 — publié le 19691107

L'invention est relative à une machine apte de réaliser l'extraction de l'air ou d'autres substances gazeuses des récipients contenant des produits, notamment des produits alimentaires, et pour l'introduction d'un liquide dans lesdits recipients pour la conservation desdits produits ou pour améliorer les caractéristiques organoleptiques desdits produits. Comme il est connu, dans les récipients de beaucoup de types de produits, et notamment, de produits alimentaires, on introduit un liquide appelé de traitement, ayant particulièrement le-but de favoriser la conservation du produit, en éliminant dudit produit (c'est-à-dire ainsi de ses porosités) toute trace d'air ; en effet l'air aurait un effet nuisible au produit en raison de son action oxydante.Le liquide ainsi dit de traitement peut servir également pour conférer aux produits alimentaires des caractères organoleptiques déterminés (parfum, arome, saveur etc.) . En ce moment, comme il est connu, pour effectuer l'introduction du liquide dans le récipient on utilise un procédé, selon lequel le liquide de traitement est simplement versé dans le récipient ; le liquide est versé peu à peu jusqu'à ce que le produit indique qu'il n'en absorbe plus.Ledit procédé du type connu, outre d'8tre long et compliqué, n'assure pas tout à fait, en opérant sous pression ambiante, l'élimination complète de l'ai et des gaz existants à l'intérieur du produit, ne serait-ce que du fait que le produit présente des porosités ou creux, dans lesquels le liquide ne réussit pas à entrer étant donné l'absence de possibilité d'échappement de l'air desdits creux (surtout si l'ouverture des cavités est tournée vers le bas à la manière des cloches à plongeur). Un but de la présente invention est la réalisation de moyens permettant de réaliser l'extraction complète de l'air des porosités ou cavités des produits.Un autre but de la présente invention est la réalisation de moyens aptes à effectuer automatiquement et avec une certaine rapidité les opérations d'extraction de l'air (ou d'une autre substance à l'état gazeux) des produits déjà logés dans les récipients et l'introduction dans ceux-ci de liquides aptes de conserver les produits ou pour en améliorer les caractéristiques organoleptiques.La machine selon l'invention, ca pable d'aspirer des produits renfermés dans le récipient l'air ou les autres gaz éventuels et pour introduire dans celui-ci des doses préétablies de liquides ci-dessus, est caractérisée notamment en ce qu'elle comprend un organe transporteur apte à supporter une série de récipients le long d'un parcours déterminé, une source dudit liquide, des moyens pour aspirer l'air ou lesdits gaz et une série de tetes de travail portées, au-dessus dudit transporteur, par un support solidaire dudit transporteur, chacune desdites teçtes, apte à effectuer des mouvements d'approche et d'éloignement du transporteur, étant reliée avec ladite source de liquide et avec lesdits moyens d'aspiration, et étant munie de deux soupapes à traversdesquelles on réalise, respectivement, l'aspiration de l'air et de 1' autre matière gazeuse du récipient et du produit, ainsi que lin- troduction du liquide dans le récipient, étant prévus en outre des moyens aptes à placer les récipients sur ledit transporteur, respectivement au-dessous des diverses tEtes et des moyens solidaires du bati fixe de la machine, aptes à coopérer avec chacune des tetes et avec les soupapes, de manière à déterminer préalablement la descente de ladite tete sur le récipient d'une manière à adhérer de fa- çon étanche au bord du récipient, à cette phase succédant une phase d'aspiration de l'air et des gaz contenus dans ledit récipient, puis une phase dans laquelle a lieu l'introduction d'une dose de liquide préétablie dans le récipient, à la suite de ladite phase la tette étant soulevée en libérant ainsi le récipient, lequel de cette fa çon est libre pour etre enlevé. Pour mieux expliquer ces caractéristiques ainsi que d'autres de la machine suivant l'invention, on en décrira ci-après un exemple de réalisation de celle-ci, avec référence au dessin schématique annexé, où la fig. I montre en vue perspective la machine dans son ensemble, la fig. 2 montre séparément, en coupe et en échelle agrandie par rapport de la figure I, une texte de travail dans une pha se de travail déterminée, la fig. 3 et 4 montrent, également en coupe, la tete fonctionnant dans diverses phases de travail, la fig. 5 montre le développement schématique de trois cames fai sant part de la machine. La machine selon l'invention comprend-un bati fixe (non représenté dans le but de simplifier le dessin) supportant un arbre vertical I tournant librement autour de son axe. Dudit arbre I est solidaire un engrenage 2 s'engageant avec un engrenage 3, plus petit, solidaire d'un arbre vertical 31. Par 7 est désigné un arbre horizontal commandé par un moteur électrique ou un variateur de vitesse (non représentés) ; l'arbre moteur 7 est apte de transmettre la rotation audit arbre 31 par l'entremise d'un couple d'engrenages désignés par 32 et 33. Ledit engrenage 2 coopère avec un engrenage plus petit 4, lequel coopère à la fois avec un engrenage 5 ; les deux engrenages 4 et 5 sont solidaires respectivement de deux arbres verticaux 34 et 35.Lesdits arbres 7, 31, 34, 35 sont également supportés par le bti fixe, de manière à tourner autour de leurs propres axes L'arbre 35 peut transmettre le mouvement à un arbre horizontal 36 par l'entremise d'un couple conique I8, I8'. L'arbre 36 de son coté, par l'entremise d'un couple conique I9,I9', est apte à transmettre le mouvement à un disque horizontal 20 ; ledit arbre 36et ledit disque sont également supportées par le bati de la machine de manière à tourner autour de leurs propres axes. Par 25, 23, 21 sont désignés trois organes en forme d'étoile, respectivement solidaires des arbres 31, 34, 35.L'arbre 35, à son extrémité inférieure, est solidaire en outre d'une came multiple 22, laquelle engage une roulette 37 pivotant sur un bras 26 solidaire d' un arbre vertical 38, supporté par le bati d'une manière à tourner autour de son axe ; à l'extrémité supérieure de l'arbre est prévu un organe 27, lequel comme il sera décrit ci-après, effectue un mouvement oscillatoire c'est-à-dire des rotations alternatives de manière à arrêter les récipients avançant sur le disque 20 pour permettre en fait l'avancement desdits récipients. De l'arbre I est solidaire un disque 8 constituant, en fait, une plate-forme horizontale apte à supporter les récipients, tandis que ceux-ci, comme on le dira plus tard, effectuent les phases d'aspiration de l'air et d'autres substances gazeuses et les opérations d'introduction du liquide dans les récipients. Par 24 est désignée une plaque d'appui horizontale, fixée au bati, dont la surface supérieure (surface d' appui) est pratiquement au même niveau que la surface supérieurs disque 20 et que la surface supérieure de la plate-forme 8 ; la plaque 24 est galbée de manière à être pratiquement au ras du or du disque 20 ; substantiellement, ladite plaque sert pour étant une continuité en le disque 20 et la plate-forme 8, c'est-à-dire pour soutenir les récipients lesquels, en abandonnant le disque 20, se dirigent vers la plate-forme 8.La machine comprend une sert de têtes de travail, dont chacune est désignée par I5, soutenues par le support II, par exemple un anneau en éventail, solidaire (' un arbre I2; l'arbre I2 est accouplé à l'arbre I, de manière à solidaire de celui-ci par rotation et pour effectuer des déplace- ments axiaux par rapport à celui-ci.Par exemple une nervure ié- rieure de l'arbre I2 peut être insérée dans une cavité correspon dante supérieure de l'arbre I, lequel,à sa partie supérieure, est muni d'un taraudage 9 pour être vissé dans un écrou 10 I2 s'appuie sur ledit écrou 10. Si donc l'écrou I0 tourne ilfait saillie ou descend le long de l'arbre I et donc l'ensemble II mop te et descend avec ledit écrou 10. De l'arbre I2 est solidaire un réservoir I3 contenant le liquide, par exemple de l'huile, à introduire dans les récipients des produits.Le réservoir I3 est traver- sé en son centre, par un corps tubulaire 40, lequel par l'entremt- se d'un tuyau 41 est relié avec l'embouchure d'aspiration d'une pompe apte à réaliser un degré remarquable de vide dans ledit corps tubulaire 40. Ledit tuyau 40 est fixé au bbti ; ledit corps tubu laire 40 est solidaire du réservoir I3, lequel de son cEté est so lidaire de l'arbre I2 et donc, tout l'ensemble comprenant le sup- lc port II avec les têtes I5, supportées par celui-ci, l'arbre 12, réservoir I3 et le corps tubulaire 40, tourne en conséquence corm-ae décrit précédemment, autour dudit arbre.Le complexe peut autre en outre soulevé ou abaissé, en faisant tourner dans un sens ou dans l'autre ledit écrou 10. Chaque tête, repérée dans son ensemble par I5, comprend un corps 42 fixé par des boulons ou moyens similaires au support II, c'est-à-dire est solidaire de celui-ci.A l'intErF eur du corps 42 il y a un siège logeant une part supérieure deux organe 43 ayant forme de tampon, lequel peut effectuer des mou vements axiaux par rapport audit corps 42 ; en position supérieure une paroi 44 est solidaire dudit organe 43 ; par 45 est repéré un ressort comprimé entre ladite paroi 44 et une surface dudit corps 42 et en soncéquence ledit ressort tend à repousser vers le haut la paroi 44 et en conséquence l'organe 43. A l'intérieur du corps 42 est prévu en outre un organe 46, également mobile axialement, comprenant une jambe 46' traversant un couvercle 71 fermant à l'endroit supérieur le corps 42. Par 47 est repéré un ressort comprimé entre l'organe 46 et la paroi 44 solidaire de l'organe 43.Dans ledit organe 43 il y a deux conduites 52, 53, reliées respectivement avec des cavités 54,55, ouvertes dans leur partie inférieure vers l'extérieur ; par 50 et 51 sont repérées deux soupapes munies de garnitures et aptes à fermer respectivement la cavité 54 ou 55. La conduite 52 est reliée, par l'entremise d'un tuyau 29 avec l'intérieur du corps tubulaire 40, lequel, comme déjà dit, est relié par l'entremise du tuyau 41 avec l'embouchure d'aspiration d'une pompe apte à réaliser un certain degré de vide ; la conduite 53 par contre, est reliée par l'entremise d'un tuyau 31, avec le réservoir de liquide (par exemple de l'huile) repéré par I3. Audit organe 43, en forme de tampon, est fixée inférieurement une garniture annulaire 56 en caoutchouc ou similaire.Par 48 et 49 sont repérées respectivement les deux tiges des soupapes 50 et 51, qui traversent des trous prévus dans l'organe 43, de l'organe 46 et du couvercle 71, de manière à déborder par leurs extrémités supérieures au-dessus dudit couvercle 71. Par 57, 58, 59 sont repérés respectivement trois levier s pivotant sur un pivot 66 à deux épaulements 72 solidaires du couvercle 71 c'est-à-dire du corps 42 de la tête ; lesdits leviers portent à leurs extrémités supérieures respectivement des roulettes 60, 61, 62.On a en outre prévu des cames annulaires, du type frontal, concentriques, solidaires du bazti fixe de la machine (l'axe géométrique commune desdites cames coïncide avec l'axe géométrique de l'arbre I c'est-à-dire de la pate-forme 8) lesdites Ca- mes, repérées par 63, 64, 65 sont aptes à agir, respectivement sur les leviers 57, 58, 59, dont les roulettes 60, 61, 62 roulent au contact avec les surfaces de contact desdites cames. Les trois le viers 57, 58, 59 à la fois sont aptes à agir respectvement, sur la tige 48 de la soupape 50, sur la tige 46' de l'organe 46, sur la tige 49 de la soupape 51.Par 72 et 73 sont repérés deux ressorts et par 68 et 69 sont repérés deux éléments solidaires, respectivement des tiges 48 et 49 ; lesdits ressorts 72 et 73, en réagissant contre l'organe 43 et lesdits éléments solidaires desdites tiges, tendent à maintenir les soupapes 50 et 51 dans une position soulevée c'est-àdire dans une position dans laquelle lesdites soupapes ferment les cavités 54 et 55 l'étanchéité entre les deux tiges 48 et 49 et les surfaces des trous de la pièce 43, dans lesquels les tiges sont insérées, est assurée par deux garnitures 70. Comme déjà mentionné, les leviers 57, 58, 59 sont commandés, pendant la rotation de la plate-forme 8, par la série de trois cames 63, 64 et 65 respectivement, disposées en arc de cercle, et supportées de manière fixe au-dessus desdits leviers.Sur la figure I est représentée, pour plus de simplicité et de clarté, seulement une portion des cames, dont le développement en plan est montre par contre à la figure 5, par rapport à laquelle le déplacement des leviers pendant le fonctionnement de la machine a lieu vers la droite. A la figure 5 est repérée par la lettre A une position idéale depuis laquelle commence l'abaissement de la partie mobile de la texte, et par les lettres M, N, P, Q, B d'autres positions idéales depuis lesquelles on a une variation de l'engagement des cames avec les roulettes 60, 61, 62. De la position A à la position B, c'est la came qui détermine l'abaissement de la partie mobile de la tete, c'est-à-dire dans ledit intervalle A-B, ladite partie repousse, avec la garniture, contre le bord supérieur du récipient. De la position M (immédiatement à la suite de la position A) à la position N a lieu l'aspiration de l'air, par l'action de la came correspondante vide de la position P (immédiatement à la suite de la position N) à la position Q, a lieu l'introduction du liquide (par exemple de l'huile) dans le récipient vide de la position B (immédia- tement après la position Q) à la position A, ladite partie mobile de la tette est soulevée, et dans ledit intervalle le récipient est enlevé et un nouveau récipient est déposé sur la plate-forme à ro tation, au-dessous de la tette considérée, pour lequel àpartir de la position A, les mimes opérations sont repétées. Le fonctionnement de la machine est essentiellement le suivant : en supposant que le moteur actionnant l'arbre 7 soit en fonction et qu'également la pompe engendrant le vide dans le corps tubulaire 40 à l'intérieur du réservoir I3. L'arbre 7, par l'entre- mise du couple conique 32, 33 et des engrenages 3 et 2, transmet la commande de rotation à l'arbre I et par suite la plate-forme circulaire 8 tourne autour de son axe géométrique (axe géométrique de l'arbre I). Par l'entremise des engrenages 2, 4, 5 de l'arbre 35, du couple conique I8, I8', de l'arbre 36 et du couple conique I9, 19', le disque 20 sera tourné dans le sens repéré par la flèche FI.Les organes ayant une forme d'étoile 21, 23 tournent, respectivement, dans les sens des flèches F2 et F3 ; l'organe de blocage 27, commandé par larbre 35 par l'entremise de ladite came muS tiple 22 et ledit bras 26 solidaire de l'arbre 38, effectue un mouvement rotatoire alterné. Sur le disque tournant 20 sont placés les récipients avec le produit déjà introduit ; lesdits récipients sont transmis audit disque par exemple par un organe de transport convenable.Les récipients disposés en rangs se déplacent pratiquement le long du parcours repéré par la ligne 80, entraînés par le disque 20 et guidés par des parois convenables (non représentées pour plus de clarté) ; quand l'organe 27 se trouve dans une position déterminée, ledit organe 27 arrête le rang des récipients, et quand l'organe 27, en tournant, se déplace de ladite position, le rang des récipients avance, ledit organe 27 laisse passer les récipients l'un après l'autre et il est synchronisé, par rapport à l'organe à étoile 21, de manière à faire arriver chaque récipient dans une cavité du bord périphérique galbé dudit corps à étoile.En conséquence chaque récipient, en abandonnant le disque 20, se déplace sur le plan fixe 24, entraîné par l'organe à étoile 21, le long du parcours repéré par ladite ligne 80, et à un certain moment, il arrive à une encoche de l'organe à étoile 23, lequel à son tour entre ne le récipient, lequel de cette manière arrive à la plate4brme 8 (le mouvement des organes à étoile 21, 23 est réglé de manière que chaque récipient, quand il est abandonné par l'organe 21, se trouve dans une encoche de l'organe 23). Les mouvements sont en outre réglés de manière que, quand un récipient arrive sur la plateforme 8, il se trouve exactement au-deeus d'une texte de coopération I5.La plate-forme 8 tourne dans le sens de la flèche P, et donc avec la plate-forme tourne le support en éventail II, supportant la tette I5. Les diverses opérations effectuées par chaque tette I5 sont commandées par lesdites cames 63, 64, 65, lesquelles, comme mentionné précédemment, sont fixes. Dans un premier temps, dès que le récipient 67 contenant le produit s'est placé au-dessous d'une texte I5, la ceme 64 commence à fonctionner en déterminant l'abaissement de l'organe 43 en forme de tampon, étant donné que le ressort 47 a une force supérieure à celle du ressort 45 ; en abaissant la pièce 43, la garniture 56 pousse contre le bord supérieur du récipient 67 en déterminant la fermeture étanche.Dans un second temps la came 63 commence à fonctionner, laquelle, en déterminant l'abaissement du levier 57 et donc de la tige 48, détermine l'ouver- ture de la soupape 50 c'est-à-dire de la cavité 54, dans laquelle existe un degré de vide notable, en établissant ainsi la communication avec l'intérieur du récipient. De cette manière l'air et des substances éventuelles gazeuses, sont aspirés par le récipient et par le produit lui-mEme c'est-àdire les pores et les cavités se trouvant dans le produit ; l'air et lesdites substances gazeuses parcourent la cavité 54, la conduite 52, le tuyau 29 et le corps creux 40, aspirés par la pompe.A un certain moment ; la came 63 permet le soulèvement de la tige 48 de la soupape 50, ledit soulèvement étant réalisé par un ressort 72 avec pour résultat que la soupape 50 ferme la conduite de vide. Immédiatement après, par 1' action de la came 65, est abaissé le levier 59 c'est-à-dire que la coupape 51 s'abaisse et en conséquence la cavité 55 est reliée avec l'intérieur du récipient 67, de cette manière l'huile descend dé- servoir I3 le long du tuyau 31 à la cavité 55 et peut pénétrer dans ledit récipient 67. Quand le produit est imprégné et le récipient est rempli d'huile (ou d'un autre liquide) avec une quantité nécessaire, la came 65 permet le soulèvement de la soupape 51, réalisé par le ressort 73.Peu de temps après, la mezme came 64 permet le soulèvement de la pièce à tampon 43, ledit soulèvement étant réalisé par le ressort 45 et le récipient est donc libre pour outre enlevé ou éloigné de la texte. A un certain moment le récipient est pris par l'organe à étoile 25, lequel entratne le récipient sur le plan 24 (tandis que le récipient est guidé par un guide convenable, non représenté. Ensuite le récipient peut entre éloigné sur un organe de transport convenable. Ledit support en éventail II supporte une série de tetes I5, dont chacune est constituée comme décrit ci-haut et fonctionne de la mEme façon et il est évident qu'en disposant d' un nombre élevé de têtes, on a une production horaire remarquable. Si, à cause d'un accident quelconque, au-dessous de la tête I5 aucun récipient n'arrive, l'organe 43 ne rencontrant pas la résistance du récipient, s'abaisse d'une manière supérieure par rapport à l'abaissement qu'il effectue quand un récipient se trouve en place et en conséquence, étant donné qu'ensemble avec l'organe 43 s'abaissent également les tiges 48 et 49 de la soupape, alors que les leviers 57 et 59 sont abaissés par des cames correspondantes, lesdites tiges de soupape ne seront pas touchées par lesdits leviers c'est-à-dire que les soupapes 50, 51 restent dans une position de fermeture, en d'autres termes il n'y a plus aucune aspiration d'air et de cette façon il n'y a plus de débit d'huile.Simplement à titre d'exemple, le cycle entier pour l'aspiration des substances à forme d'air du récipient et du produit et pour l'introduction du liquide de traitement dans le récipient (c'est-à-dire le cycle comme décrit ci-haut) peut se dérouler pendant que la plate-forme 8 tourne autour d'un angle d'environ 3300, pendant le temps que ladite plate-forme effectue le parcours des derniers 50 (en complétant ainsi un tour entier) le récipient est enlevé par un organe ayant la forme d'étoile 25 et un autre récipient est inséré au-dessous de la tête par ledit organe à étoile 23. Le récipient pour lequel la phase est terminée, est transporté par un appareil transporteur, vers la phase de travail suivante (fermeture, stérilisation etc), suivant les exigences du produit. Dans la machine telle que décrite, laquelle peut autre reliée avec d'autres machines, peuvent être prévus des moyens pour chauffer le liquide de traitement à température désirée et d'autres moyens, tels que la pression d'un gaz inerte, pour favoriser la descente du liquide du réservoir au récipient à travers la tête. La durée des phases individuelles d'aspiration et d'introduction du liquide est variable selon la longueur et la disposition des cames. La garniture de la tête peut s'étendre à l'intérieur du récipient pour maintenir le niveau du liquide au-dessous du bord dudit récipient. En manoeuvrant l'écrou IO on peut régler la hauteur du support en éventail 00 supportant les têtes, lesquelles peuvent être aisément et rapidement remplacées. R E V E N D I C A T I O N S I- I- Machine pour l'aspiration de substances aéroformes hors des récipients contenant des produits, en particulier des produits alimentaires, et pour introduire dans ceux-ci des doses préétablies d'un liquide de traitement, caractérisée en ce qu'elle comprend un organe de transport apte à transporter une série de récipients le long d'un parcourspréétabli, une source dudit liquide, une pompe pour aspirer ledit produit aéroforme et une série de té- tes de travail supportées au-dessus du transporteur, par un support solidaire du transporteur, chaque tête comprenant une partie mobile communiquant avec la source de liquide et avec l'embouchure d' aspiration de la pompe, ladite partie mobile étant munie de deux soupapes à travers lesquelles peut être réalisée une aspiration, respectivement une introduction du liquide dans le récipient, des moyens étant prévus pour placer les récipients sur le transporteur au-dessous des diverses têtes et des moyens solidaires du bati fixe, étant prévus pour coopérer avec chaque tête, en déterminant ain Si préalablement la descente de la partie mobile de la tête sur le récipient, puis une aspiration puis l'introduction d'une dose préétablie de liquide dans ledit récipient et enfin le soulèvement de la tête loin du récipient. 2- Machine selon la revendication I, caractérisée en ce que ledit transporteur est constitué d'une plate-forme circulaire horizontale, solidaire d'un arbre vertical entraîné par un moteur, le support des têtes étant relié avec ledit arbre par rapport auquel il ne peut pas tourner,rtais être transféré axialement. 3- Machine suivant la revendication 2, caractérisée en ce que chaque tête comprend un corps fixé au support, une partie en forme de piston mobile dans ledit corps et traversé par deux conduites fermées par lesdites soupapes et communiquant par l'entremise de tuyaux flexibles respectivement avec ladite pompe et avec ledit réservoir dudit liquide, la partie mobile de la tête étant munie à son extrémité inférieure d'une garniture, la tête comprenant un organe, avec des moyens élastiques pour commander 1' abaissement de la partie mobile de ladite tête en opposition à 1' action d'un second moyen élastique. 4- Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend trois cames en arc de cercle, solidaires du bâti fixe et aptes à agir respectivement sur ledit organe qui détermine l'abaissement de ladite partie mobile de la tête et sur lesdites deux soupapes, chaque soupape étant soumise à l'action d'un moyen élastique tendant à la ramener à la position de fermeture. 5- Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte des organes tournants en forme d'étoile, dont le bord présente des encoches, dans lesquelles pénètrent partiellement lesdits récipients appuyés sur un plan horizontal, lesquels guidés par un guide fixe, sont entrainés sur la plate-forme, l'un au-dessous de chaque tête. 6- Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce que le réservoir de liquide est solidaire du support de la tête et se trouve à un niveau au-dessus des têtes. 7- Machines suivant la revendication 6, caractérisée en ce que ladite pompe est reliée avec un corps tubulaire intérieur dudit réservoir et reliée par des tuyaux flexivles avec les têtes de travail.