Brevet FR2315865A1 — publié le 19770128

La présente invention concerne des dispositifs de traitement d'aliments permettant de fabriquer des aliments en forme de conteneur ou enveloppe cylindrique contenant une substance pâteuse (parfums, assaisonnements, etc...). Un tel dispositif comprend un convoyeur destiné au transfert périodique dés aliments à enveloppe cylindrique, une plaque située au-dessus du convoyeur et destinée à immobiliser ces enveloppes dès que le convoyeur starrête, un dispositif de dosage de la quantité de substance pâteuse, une buse de distribution de cette dose de substance pâteuse destiné à injecter celle-ci à l'intérieur des enveloppes d'aliments en attente sur le convoyeur, et une buse de projection d'air dans la substance pâteuse introduite dans les enveloppes cylindriques des aliments, destinée à réaliser l'étalement de la substance piteuse sur la surface intérieure de l'enveloppe des aliments et à constituer sur cette surface un fin revêtement de substance pateuse La présente invention concerne donc un dispositif de traitement d'aliments comprenant un dispositif d'injection de la substance pâteuse, qui peut être une crème, du chocolat ou tout autre produit, dans les enveloppes cylindriques des aliments. Les aliments fabriqués avec ce dispositif conforme à l'invention ont des enveloppes cylindriques qui sont en général en pâte à gaufre, en sucre, en pâte à gâteau, ou en une autre substance analogue.Ces aliments à enveloppe sont remplis avec une substance également fabriquée et qui, comme on l'a vu ci-dessus, peut être une crème, une substance telle que le miel, ou encore une sauce, par exemple une sauce mayonnaise ou une sauce ketchup. Jusqu'à présent, la phase d'injection de la substance pâteuse à l'intérieur de l'aliment à enveloppe cylindrique était manuelle et exigeait un nombre d'opérations important. La pressente invention a pour but de créer un dispositif de traitement d'aliments assurant un remplissage des aliments plus efficace que les méthodes manuelles precedentes plus satisfaisant en matière d'hygiène et entraînant un abaissement du prix de revient des aliments. Un autre but de la présente invention est d'assurer l'injection de la substance pâteuse dans des aliments à enveloppe cylindrique d'une manière telle que ladite substance pâteuse s'étale avec une épaisseur donnée à l'intérieur de ltenveloppe; il se forme ainsi sur la surface interne de l'enveloppe de l'aliment un mince revêtement de substance pâteuse qui permet d'une part de parfaire le goût souhaité pour l'aliment et d'autre part de doser le goût salé ou sucré de l'aliment. Le dispositif conforme à l'invention permet en outre d'accélérer la solidification de la substance pâteuse et de rendre bien régulier le revêtement qu'elle constitue. La description ci-après et les dessins annexés se rapportent à un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure 1 est une vue de côté montrant un mode de réalisation du dispositif conforme à l'invention; - La figure 2 est une vue en coupe selon l'axe II-II de la figure 1; - La figure 3 est une vue en coupe selon l'axe III-III de la figure 2; - La figure 4 est une vue schématique destinée à décrire sommairement le fonctionnement et observée selon l'axe IV-IV de la figure 2; - Les figures 5 et 6 sont des vues destinées aussi à décrire le fonctionnement et sont observées selon l'axe V-V de la figure 2; et - Les figures 7 et 8 décrivent la phase de traitement de l'aliment lui-meme. Les figures annexées montrent un mode de réalisation de l'invention qui comprend un convoyeur destiné au transfert périodique d'aliments à enveloppe cylindrique, un dispositif d'introduction de parfums ou d'assaisonnements pâteux à l'intérieur de ces enveloppes et un dispositif de dispersion de ces substances pâteuses en couche mince à l'intérieur des enveloppes. L'ensemble de ces dispositifs est porté par une armature réalisée en acier 1. Comme le montre la figure 1, cette armature 1 porte, par l'intermédiaire d'arbres 2 et 3, des engrenages 4 et 5 reliés par une chaîne sans fin 6. La figure 1 n'en montre qu'une seule, mais ce sont deux chaînes 6 qui sont montées le long des pièces de guidage 7. L'engrenage 4 est relié à une roue à rochet 8 par l'intermédiaire de l'arbre 2 autour duquel pivote également un levier 9, dont l'extrémité porte un cliquet 10. L'ensemble formé par la roue à rochet 8, le levier 9 et le cliquet 10 est destiné a' transformer un mouvement de rotation continue (de l'arbre 2) en un mouvement de rotation intermittent (de l'engrenage 4). Le levier 9 et l'arbre 2 sont reliés par un dispositif de transmission de puissance décrit ci-dessous par un moyen de support approprié et non représenté, l'armature 1 porte un arbre pivotant 12 situé, dans le dispositif de transmission, entre le levier 9 et l'organe 2. L'arbre 12 porte un essieu 13 dont est solidaire une tige 13a qui est reliée à l'extrémité inferieure du levier 9 par l'intermédiaire d'une manivelle 14. A l'intérieur du boîtier de 11 organe 2 est monté un réducteur 15 qui commande un arbre de puissance, deux engrenages 17 et 18 et un pignon 19. La liaison entre le réducteur et l'arbre 12 porteur de l'essieu 13 est assurée par un arbre de puissance 20 porté par l'armature 1. Un pignon fixé à une extrémité de l'arbre de puissance 20 s'engrène avec le pignon 19; l'autre extrémité de l'arbre de puissance 20 est reliée à l'arbre 12 par l'intermédiaire de deux pignons 22 et 23. La liaison est ainsi assurée entre l'organe Il et le levier 9. Le fonctionnement du convoyeur cité plus haut est le suivant. L'énergie fournie par l'arbre 2 est transmise, après action modératrice du réducteur 15, a' l'essieu 13, par l'intermédiaire de l'arbre de puissance 20. La rotation de l'essieu 13 et de la tige 13a qu'il porte et qui est solidaire de lui est transmise au levier 9 par l'intermédiaire de la manivelle l4. Le cliquet 10 prévu à l'extrémité supérieure du levier 9 glisse librement sur la roue â rochet 8 lorsque le levier 9 tourne dans le sens des aiguilles d'une montre, ou au contraire entre en contact avec elle lorsque le levier 9 tourne dans le sens inverse. Lorsque la roue a rochet 8 est ainsi entraînée par le levier 9, l'engrenage 4 porteur de la chaîne sans fin tourne, par des rotations unitaires qui sont en nombre égal au nombre de périodes d'oscillations du levier 9. L'essieu 13 commande ces oscillations périodiques du levier 9, dont résulte le mouvement intermittent de la chaîne sans fin 6 portée par l'engrenage 4. L'amplitude du mouvement de la chaîne sans fin 6 a chaque oscillation est directenent fonction du rapport des rayons de la trajectoire circulaire de la tige 13a solidaire de l'essieu et de la trajectoire de l'extrémité inférieure du levier 9. Les figures 1 et 2 montrent l'existence d'un grand nombre de supports 24 pour aliments à enveloppe cylindricnc ces supports, qui reposent sur les deux chaînes 6 parallèles, sont parallèles entre eux et sont disposés à des intervalles réguliers qui correspondent aux rotations unitaires de la chaîne 6. Ces supports 24 sont destinés à recevoir automatiquement les aliments à enveloppe distribués par le réservoir 25a et à maintenir ces aliments 25 dans les évidements prévus à cet effet. La figure 2 montre d'autre part que le dispositif cité plus haut et servant a' introduire les substances pâteuses à l'intérieur des enveloppes des aliments est constitué d'une trémie 26, d'un dispositif de mesure 27 et d'un dispositif d'injection 28.La trémie 26 est constituée avec deux chambres une première chambre intérieure 29 et, autour d'elle, une deuxième chambre étanche 30. Une vis hélicoïdale 31 > 31, commandée par un moteur 33 monté à la partie supérieure du panneau terminal 32, plonge dans la chambre 29, dans laquelle elle permet la descente progressive d'une quantité relativement faible de substance pâteuse, celle-ci étant par exemple une crème. La chambre extérieure 30 contient un fluide chauffant, par exemple de l'eau très chaude, ou un autre corps, et ce fluide chauffant est destiné à empêcher la solidification de la substance pâteuse, qui ntest pas stable sous cette forme. L'orifice dtévacuation 34 situé à l'extrémité inférieure de la trémie 26 débouche vers un dispositif de mesure 27, qui consiste en un cylindre 36 pouvant tourner par rapport au boîtier 35 dans lequel il est logé. Dans le cylindre est monté un piston 37 dont une extrémité de la tige 38 est reliée à une extrémité d'une tige basculante 39; celle-ci est à son tour reliée à un essieu 43 par l'intermédiaire d'une tige de liaison 40, d'un levier 41 et d'une autre tige de liaison 42. Une chaîne relie cet essieu 43 à l'engrenage 17 monté sur l'arbre de puissance 16 du moteur (voir la figure 1). Deux orifices 44 et 45 débouchent dans la paroi latérale du cylindre 36, tandis que le boîtier 35 est doté d'un orifice d'admission supérieur 46 et d'un orifice d'échappement inférieur 47 grâce auxquels il fonctionne comme une soupape. La figure 5 correspond à la position du cylindre pour laquelle l'orifice 44 est en regard de l'orifice d'admission 46; la substance pâteuse qui est en réserve dans la trémie 26 peut donc être introduite dans le cylindre 36. Comme le montre la figure 6, si le cylindre 36 tourne alors de 90 degrés dans le sens des aiguilles d'une montre, c'est l'orifice 45 qui vient en regard de l'orifice d'évacuation 47 à travers lequel peut être évacuée du cylindre 36 la substance pâteuse qui y a été précédemment introduite. La description du mécanisme qui commande la rotation du cylindre 36 est la suivante : ltextrémité du cylindre 36 porte un bras 48, tandis que le boîtier 35 est doté d'une tige basculante supportée par l'intermédiaire d'un axe 50.A une extrémité de la tige basculante 49 a été prévu un orifice 51 de forme allongée dans lequel vient coulisser un ergot 52 porté par l'extrémité du bras 48; l'autre extrémité de la tige basculante 49 est reliée à une tige de liaison 53. Lorsque la tige de liaison 53 est déplacée dans la direction de son axe, la tige-49 bascule autour de l'axe 50 et entraîne la rotation du cylindre 36. Le mouvement de la tige de liaison 53 selon son axe va maintenant être décrit. Comme le montre la figure 2, l'extrémité inférieure de la tige de liaison 53 est reliée à un levier 56 par l'intermédiaire d'une pièce de liaison 54 et d'une tige de liaison 55. La pièce de liaison 54 et le levier 56 peuvent pivoter respectivement autour de la tige 57 et autour de la tige 58, l'une et l'autre portées par l'armature 1. Un ressort 59 oblige l'extrémité inférieure du levier 56 à être en appui contre une came 60, pivotant elle aussi autour dtun axe 61 porté par l'armature 1.On assure ainsi la liaison de l'engrenage et de l'axe 61, ce qui permet la transmission d'énergie à partir de l'arbre 2 et sous forme d'un mouvement tournant Comme le montre la figure 2, au cours d'un tour de la came 60, le levier 56 tourne autour de la tige 58 d'abord dans le sens des aiguilles d'une montre, puis dans le sens inverse sous l'action du rappel exercé par le ressort 59; cette rotation inverse oblige la pièce de liaison 54 et les tiges de liaison à reprendre leur position initiale. Le dispositif d'injection 28, visible sur la figure 2, est relié, par l'intermédiaire du conduit 62, à l'orifice d'évacuation 47 du boîtier du dispositif de mesure 27. La figure 3 montre que ce dispositif d'injection est réalisé la forme d'un bloc comprenant un cylindre 63, des rails de guidage 64 et quatre buses 65. Ces buses 65 sont reliées au bloc 66 par l'intermédiaire de l'action de la tige de piston 67 du cylindre à air 63, dont le piston assure le déplacenent du bloc 66 le long des rails de guidage 64. Un orifice 68 situé à la partie supérieure du bloc 66 est relié simultanément aux quatre buses 65 grâce à un conduit situé à l'intérieur du bloc tóa l'orifice 68 est relié de l'autre côté au conduit 62. Le dispositif d'injection 28 comprend une série de buses dirigées vers les supports 24, derrière lesquels se trouve, du côté opposé aux buses, un dispositif d'arrêt 70.Comme le montre la figure 3 le dispositif d'arrêt 70 comprend une barre plate 72 montée sur un cylindre à air lui-même fixé sur l'armature 1; la barre plate porte trois bras 73 à l'extrémité desquels est fixé un support de butées 74. Ce support 74 porte des butées mobiles 75 consistant en quatre tiges pouvant coulisser, mais normalement poussées vers les supports 24 par les ressorts 76. Comme le montre la figure 3, un cylindre à air 77 est aligné avec le dispositif d'injection 28. Le cylindre 77 est situé après le dispositif d'injection 28, par rapport au sens du mouvement des supports 24. Sur le bloc 80, qui est monté à la partie avant de la tige de piston 79 du cylindre à air 78, sont fixées quatre buses 81 destinées à injecter de l'air préalablement introduit par le côté du bloc 80.Le bloc 80 peut lui-même se déplacer dans un sens ou le sens contraire sur les rails de-guidage 83, par l'action du cylindre à air 78. Comme le montre le dessin en trait mixte de la figure 3, une plaque 84 a été disposée en regard de la rangée des buses 65 et 81. Cette plaque est fixée à l'extrémité inférieure de la tige de piston 86 du cylindre 85 fixé sur l'armature 1. La surface inférieure de la plaque 84 est recouverte d'un matériau 87, qui est par exemple une résine ou du feutre. A chaque extrémité des supports 24 et au-dessus d'eux sont prévues deux buses 89, visibles sur les figures 2 et 4. La figure 1 montre que les quatre buses 89 du cylindre à air 88 sont dirigées vers le bas et plus précisément vers les supports 24 correspondants, dans leur position de départ. Les buses 89 envoient des jets d'air très énergiques, de sorte que, lorsque de la substance pâteuse sfécoule par l'une ou l'autre des extrémités de l'aliment à enveloppe, elle est aussitôt projetée vers le bas par ces jets d'air. Il est prévu que les quatre cylindres 63, 71, 78 et 75 cités ci-dessus doivent fonctionner l'un après l'autre et avec des retards bien définis Les modes de réalisation conformes à l'invention ici décrite comprennent un dispositif de définition de l'ordre des opérations, que l'on va décrire. Une came 90 es fixée sur l'arbre 12 (voir la figure 1); autour d'elle sont disposés quatre commutateurs 91, 92, 93 et 94 de bout de course qui déclenchent le fonctionnement de soupapes magnétiques (non représentées).Le débit d'air commandé par ces soupapes magnétiques commande à son tour le fonctionnement des quatre cylindres l'un après l'autre et avec des retards bien définis. Donc, lorsque le commutateur 91 situé le plus à droite (voir la figure -1) commande une soupape magnétique, le fonctionnement du cylindre 75 commence. La came 90 tourne dans le sens inverse des aiguilles dtune montre > et la plaque 84 descend. Les deuxieme et troisième commutateurs 92 et 93 déclenchent alors le fonctionnement du cylindre 71 et du cylindre 63 (respectivement). Le dispositif d'arrêt 70 et le dispositif d'injection commencent alors à se déplacer. Enfin, lorsque le quatrième commutateur de bout de course 94 déclenche le fonctionnement du cylindre 78, le dispositif de propulsion d'air 77 se met à fonctionner. Le fonctionnement qui a été décrit ci-dessus se reproduit identiquement à lui-même au cours des révolutions successives de la came 90. Les caractéristiques de construction de la présente invention ont été décrites ci-dessus, son fonctionnement va être precisé ci-dessous Le levier 9, le cliquet 10 et la roue à rochet 8 assurent le déplacement de la chaîne à intervalles réguliers. La direction du mouvement de la chaîne 6, qui porte un certain nombre de supports 24, est donnée par la flèche A de la figure 3 : elle est perpendiculaire à l'action des buses 65 et 81, de sorte que ce mouvement permet aux supports 24 de venir en face de la buse correspondante 65 ou 81 et de la butée mobile 75. Le mouvement unitaire de la chaîne 6 et celui des autres dispositifs sont fonction de celui de l'arbre 2, comme on va le voir ci-dessous.Lorsque la chaîne 6 s'arrête, la came 90 entraîne la fermeture successive des commutateurs de fin de course 91, 92, 93 et 94. Les commutateurs et les cylindres sont liés dans leur fonctionnement, comme on l'a vu ci-dessus; il en résulte que la plaque 84 descend sur les Support s des aliments lorsque la chaîne 6 s'arrête (voir la figure 4), ce qui permet l'immobilisation des aliments 25 entre les supports 24 et la plaque 84. D'autre part, le support 74 des quatre butées mobiles 75 se déplace vers les aliments; peu après, ce sont les quatre buses 65 qui se rapprochent des aliments 25.Lorsqu'une extrémité de l'aliment 25 est en appui contre les butées mobiles 75, les buses 65 sont introduites dans l'autre extrémité des aliments 2 et permettent de déposer à l'intérieur des aliments 25 la substance pâteuse 9S par quantités bien dosées préalablement. Cette fonction est définie ci-dessous. Les buses 81 situées juste derrière les buses 65 qui injectent la substance piteuse sont également poussées vers l'avant lorsque les supports 24 s'arrêtent, et cette poussée s'effectue sous l'action des cylindres à air, comme dans le cas des mécanismes ci-dessus. La buse 81 est reliée à un joint de conduit 82 situé sur le côté du bloc 80 (le trajet de cette liaison n'est pas représenté). Une extrémité du tube 82a est reliée au joint 82 et l'autre à une pompe : ainsi, de l'air est propulsé par la buse 81 dans l'aliment 25, de sorte que la substance pâteuse introduite dans l'aliment 25 s'y étale d'une extrémité à l'autre (voir la figure 7). Cet étalement progressif de la substance pâteuse sur la paroi interne de l'enveloppe de lialiment permet la constitution d'un fin revêtement de cette substance pâteuse sur cette surface interne (voir la figure 8). La came 90 ramène ensuite lesdits commutateurs de fin de course 92, 93, 94 dans leur état initial en même temps que la chaîne 6 est arrêtée. De l'air est ainsi envoyé dans l'autre chambre des cylindres à air 75, 71, 63 et 78. La plaque dtimmobilisation 84, les butées mobiles 75 et les buses 65 et 81 s'écartent des aliments 25. La chaîne 6 peut alors, ainsi que les supports, se déplacer de la vheur du déplacement unitaire permis par la roue à rochet 8. La phase de distribution de la substance pâteuse par les buses 65 dans les aliments 25 est décrite cidessous. Le mouvement de l'essieu 43 est transmis au piston 37 par l'intermédiaire de la tige de liaison 42, du levier 41, de la tige de liaison 40 et de la tige basculante 39. Lorsque, sur la figure 2, le piston se déplace vers la droite, le cylindre 36 s'immobilise dans une première position représentée sur la figure 5, de manière à permettre l'aspiration de la substance pâteuse à l'intérieur du cylindre 36. Lorsqu'au contraire le piston 37 se déplace vers la gauche, le cylindre 36 s'immobilise dans une deuxième position représentée sur la figure 6, de manière à permettre l'expulsion de la substance pâteuse hors du cylindre, par l'orifice d'évacuation 47; la substance pâteuse traverse alors le conduit 62, le passage 69 et les buses 65 qui en assurent la distribution. Si la course du piston 37 est correctement choisie, le volume de substance distribuée peut avoir la valeur que l'on souhaite; le réglage du volume de substance piteuse distribuée est obtenu par modification de la course du piston 37. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté2 à partir duquel on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Dispositif de traitenent d'aliments aF forme d'enveloppe, caractérisé en ce qutil comprend un convoyeur destiné au transfert périodique des aliments une plaque située au-dessus du convoyeur et destinée à inncbilise es enveloppes, un dispositif de dosage pour la substance pattus une buse de distribution de cette dose de substance pateuse à l'intérieur des enveloppes d'aliments en attente sur le convoyeur, et une buse de projection d'air destinée à réaliser l'étalement de la substance pateuse introduite sur la surface intérieure de L'enveloppe et à constituer sur cette surface un mince reve- tement de substance pateuse. 20) Dispositif de traitement d'aliments suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le convoyeur consiste en une chaîne sans fin porteuse d'un certain nombre de supports d'aliments fixés sur la chaîne à des intervalles appropries. 30) Dispositif de traitement d'aliments suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les phases d'approche de la plaque d'immobilisation, de dosage de la substance pâteuse, d'injection par les buses et de projection de l'air se produisent selon une certaine séquence dès que le convoyeur s'est arrêté.