Brevet FR2309156A1 — publié le 19761126

L'invention concerne une installation pour la préparation de traitement de matières pâteuses telles que du "chewing-gum" permettant plus particulièrement le passage automatique du poste de malaxage vers le poste de refroidissement. On connaît déjà des installations pour la préparation et le traitement de matières pâteuses pour lesquelles se pose le problème de faire passer la matière pâteuse, telle que du "chewing-gum du poste de malaxage dans le poste de refroidissement. Cette opération est absolument nécessaire pour le conditionnement ultérieur de la matière pâteuse. I1 s'agit notamment de transporter une quantité maximale de matière pâteuse répartie de façon aussi dense que possible à travers le poste de refroidissement pour éviter le gaspillage d'énergie et faciliter les opérations ultérieures. Pour résoudre ce problème, on a déjà utilisé des distributeurs formés par un tapis roulant pivotant, placé sous la buse d'extrusion, fixe, à l'extrémité pivotante du tapis répartissant le boudin de matière molle sur le tapis du poste de refroidissement. Toutefois, cette solution présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, le transfert du boudin, d'une part, de la filière sur le tapis distributeur pivotant, puis de ce tapis sur le tapis du poste de refroidissement, produit des tractions sur la matière molle et entraîne une déformation de celle-ci. Par ailleurs, la distribution du boudin sur le tapis du poste de refroidissement n'est pas régulière, et au moment où le tapis pivotant inverse son sens de pivotement, le boudin déposé sur le tapis du poste de refroidissement subit des plis qui compliquent les opérations ultérieures.A cela s'ajoute que cette solution est particulièrement complexe, notamment du point de vue de l'entraînement des deux tapis. Sur les installations existantes, la pâte est extrudée d'une filière fixe en général horizontalement. Le boudin ainsi extrudé est acheminé sur le convoyeur dans le poste de refroidissement par un appareil indépendant de l'extrudense. Cet appareil comporte une bande convoyeuse peu large ou des galets commandés ou non pourvoyant à l'avancement du boudin. Par ailleurs, ce convoyeur à bande ou à galets est solidaire d'un axe vertical oscillant, fixé à l'entrée du convoyeur de façon à ce que l'extrémité de sortie de ce convoyeur balaye un certain secteur angulaire réalisant ainsi l'épandage sur le tapis convoyeur refroidisseur. Ces installations ont pour inconvénients de soumettre le boudin à des tractions et compressions préjudiciables à la régularité de sa section et de forme, lors de l'épandage, en fin de course. De plus, les mouvements d'avancement et d'épandage sur les appareillages existants ne sont que sommairement et invariablement conjugués ; or, une surveillance du synchronisme des débits de l'extrudeuse et de l'épandeur est nécessaire. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer une installation pour la préparation et le traitement de matières pâteuses, de conception simple, de montage facile, d'un rendement élevé et d'un prix de revient relativement faible permettant le passage automatique d'un poste de malaxage à un poste de refroidissement sans exercer l'effort ou provoquer des déformations du boudin de produit déposé. A cet effet, l'invention concerne une installation pour la préparation et le traitement de matière pâteuse, telle que du "chewing-gum" du type comportant un malaxeur alimentant une extrudeuse, le produit extrudé étant amené par un tapis sans fin, dans un poste de refroidissement, installation caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de distribution mobile coopérant avec un tapis sans fin à vitesse de déroulement variable et comporte, en outre, un organe moteur et des moyens de commande asservissant les mouvements du dispositif de distribution et du tapis sans fin l'un par rapport à l'autre, suivant une loi donnée. Cette installation comporte un nombre de moyens mécaniques ou électroniques très faibles pour faire passer la matière pâteuse, du poste de malaxage au poste de refroidissement, d'où un prix de revient peu élevé de l'installation. L'efficacité des moyens mis en oeuvre pour cette opération permet, en outre, d'obtenir une très bonne rentabilité et d'améliorer, très nettement, la qualité du produit fini. Suivant une autre caractéristique, le dispositif de distribution de la matière pâteuse est constitué par un bras d'épandage mcnté pivotant sur l'extrudeuse, ce bras balayant Ln certain seteur angulaire. Le mouvement du bras d'épandage combiné suivant une certaine fonction a ta vitesse de déroulement du tapis sas fin, permet de placer sur un tapis sans fin unique, une quantité de matière pâteuse a' refroidir en quantité très importante On obtent ainsi ne rentabilité maximale de la surface de tapis utilisable, par rapport a la quantité de matière déposée Suivant une astre caractéristique de l'invention, le bras épandage solidaire de l'extrudeuse effectue une extrusicn verticalement du haut vers le bas. L'extrusion par en-dessous, telle qu'elle est faite dans l'insallatio talon l'invention, permet d'amortir certaines distorcions de débit et épandage pouvant encore exister Ces distorsions deviennent imperceptibles car elles se répartissent sur une certaine longueur du boudin celles existant entre a filière d'extrusis,n et le tapis récepteur. uivant une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de transforniation du mouvement comporte un vilebrequin entraîné par l'arbre de transmission, un axe solidaire du vilebrequin supportant un pignon engrènant une roue libre transmettant son mouvement de rotation à un autre pignon commandant le déroulement du tapis sans fin, les deux pignons étant reliés par des biellettes. Ce dispositif de transformation du mouvement permet le déroulement à vitesse variable, c'est-à-dire avec des accélérations et des ralentissements, afin d'obtenir la mise en place sur le tapis d'un boudin de pâte extrudée de forme très régulière, ce qui est une condition nécessaire pour le traitement ultérieur du boudin. L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un mode de réalisation d'une installation pour la préparation et le traitement de matières pâteuses selon l'invention, représenté schématiquement sur les dessins annexés, dans lesquels - la figure i est une vue de côté de l'installation, - la figure 2 est une vue de dessus de l'installation, - la figure 3 est une vue de côté du dispositif de transformation de mouvement de l'installation, - la figure 4 est une vue de dessus d'un détail du dispositif selon la figure 3. Selon la figure 1, l'installation i comporte deux postes de travail, une extrudeuse 2 et un poste de refroidissement 3. L'extrudeuse 2 porte sur l'un de ses côtés un axe 4 dans la partie supérieure duquel est monté un bras d'épandage 5 pivotant. Le bras d'épandage 5 porte, à son extrémité 6, une filière d'extrusion 7.Cette filière d'extrusion 7 est disposée au-dessus d'un tapis sans fin 8 traversant le poste de refroidissement 3 Des moyens de commande mécaniques sont prévus dans ce mode de réalisation particulier, pour asservir les mouvements du bras d'épandage 5 et le mouvement de déroulement du tapis sans fin 8. Le bras d'épandage 5, par un mouvement pivotant, balaie un certain secteur angulaire afin de placer la matière extrudée sur le tapis sans fin 8, dont la vitesse de déroulement est variable Le bras d'épandage 5 est constitué par un tube à deux coudes, en opposition. Le coude de ltextrémite 9 permet la fixation du bras 5 sur l'axe 4, tandis que le coude de l'extrémité libre 6 est orienté vers le bas et porte la filière d'extrusion 7. Les moyens de commande du mouvement du bras d'épandage 5 sont constitués par un moteur à variateur et réducteur 10, entraînant un vilebrequin 11. Ce vilebrequin il transmet son mouvement de rotation à une bielle 12 reliée à un levier 13 monté sur l'axe 4. De cette façon, chaque rotation du brequin il commande un mouvement de balayage du bras d'épandage 5, solidaire de l'axe 4. Les moyens de commande du mouv-es"'nt de déroulement du tapis sans fin 8 sont constitués par des pignons 14, 15 reliés au vilebrequin 11. La rotation de ces pignons 14 et 15 entraîne l'arbre de transmission 16 relié à un arbre de transmission intermédiaire 17. Cet arbre de transmission est lui-même monté sur un dispositif de transfor- mation du mouvement 18, qui commande les accélérations et les ralentissements de la vitesse de déroulement du tapis sans fin 8. Les mouvements respectifs du bras d'épandage 5 et du tapis sans fin sont commandés l'un par rapport à l'autre, suivant une loi donnée déterminée par des moyens mécaniques. I1 est également possible d'envisager de commander électroniquement les mouvements du bras d'épandage 5 et du tapis sans fin 8, en prévoyant, par exemple, un moteur entraînant le bras 5 et un moteur entraînant le tapis 8, ces moteurs étant reliés à un coffret de commande. Cette solution permet de supprimer les moyens d'asservissement constitués par une tringlerie. Selon la figure 2, le mouvement de balayage du bras 5 est obtenu à partir du vilebrequin il relié à la bielle 12, elle-même reliée au levier 13, solidaire de l'axe portant le bras 5. Lors de la rotation du vilebrequin 11, le point d'articulation entre la bielle 12 et le levier 13 se déplace suivant la flèche F et commande, de cette façon, le mouvement de balayage du bras 5 suivant la flèche G. Les arbres de transmission 16 et 17, reliés au dispositif de transformation du mouvement 18 commandent la vitesse de déroulement du tapis sans fin 8, dans le poste de refroidissement 3. Il est absolument nécessaire que le mouvement du bras 5 coopère avec le mouvement de déroulement du tapis sans fin 8, de manière à pouvoir disposer sur ce dernier un boudin de matière pâteuse de forme régulière, en utilisant au maximum la surface offerte par le tapis sans fin 8. Ce tapis sans fin 8 est d'une largeur d'environ 80 cm et reçoit le boudin extrudé formant une sinusoïde. Cette dispo- sition du boudin 19 nécessite des accélérations et des ralentissements de la vitesse de déroulement du tapis, en fonction du mouvement de balayage du bras d'épandage 5. En effet, il est nécessaire d'accélérer la vitesse de déroulement au niveau des courbes 20 du boudin 19, car le bras 5, par suite de son mouvement de balayage, reste pendant un temps plus long dans le voisinage de ces courbes.Au contraire, dans les parties rectilignes 21 du boudin 19, il est nécessaire de ralentir la vitesse du tapis sans fin, car le mouvement de balayage du bras 5 serait alors trop rapide pour obtenir un boudin, de forme régulière. Ces diverses phases d'accélérations et ralentissements du mouvement de déroulement du tapis, en fonction du mouvement de balayage du bras 5, sont obtenus par le dispositif de transformation du mouvement 18. Selon la figure 3, le dispositif de transformation du mouvement 18 est constitué par un boîtier 22 comportant une entrée 23 et une sortie 24. A l'entrée 23 du dispositif 18 arrive un arbre de transmission 25, raccordé à l'arbre de transmission 17 et portant un pignon 26 ; ce pignon 26 engrène un pignon 27, fixé sur un axe 28. Cet axe 28 porte, à son extrémité inférieure, un vilebrequin 29. Ce vilebrequin 29 entraîne en rotation un pignon 30 solidaire d'un axe 31, lui-même solidaire du vilebrequin 29. Le pignon 30 est par exemple claveté sur l'axe 31. Le pignon 30 entraîne, par rotation du vilebrequin 29, une roue libre 32, montée sur un axe 33. Cette roue libre 32 engrène avec un pignon 34, solidaire d'un arbre de transmission 35 commandant l'accélération ou le ralentissement du mouvement de déroulement du tapis sans fin. Les pignons 30 et 24 et la roue libre 32 sont reliés l'un à l'autre en engrénant par des biellettes 36 et 37. Ces biellettes 36 et 37 permettent le rattachement des pignons 30 et 34 sur la roue libre 32. Ainsi, le mouvement de rotation de l'arbre de transmission 17 est transmis par l'intermédiaire des pignons 26 et 27, à un vilebrequin 29. Ce vilebrequin 29 entraîne, en rotation, le pignon 30 solidaire de l'axe 31, lui-même fixé sur le vilebrequin 29. Le mouvement de rotation du pignon 30 est transmis au pignon 34, entraînant l'arbre de transmission 35, par la roue libre 32. Selon la figure 4, les pignons 30 et 34, ainsi que la roue libre 32 sont vus de dessus. Le pignon 30 est entraîné par le vilebrequin 29. Le pignon 30 est fixé sur la roue libre 32, par la biellette 36 qui est elle-même fixée au pignon 34 par la biellette 37. Cette roue libre 32 permet de transmettre le mouvement de rotation du pignon 30 au pignon 34. Suivant la rotation du vilebrequin 29, les biellettes se déplacent alternativement selon les flèches H et H' autour de l'axe pivot 33 et, par ce mouvement, la roue libre 32 roule sur les pignons 30 et 34. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté, à partir duquel on pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Installation pour la préparation et le traitement de matière pâteuse, telle que du "chewing-gumH du type comportant un malaxeur alimentant une extrudeuse, le produit extrudé étant amené par un tapis sans fin, dans un poste de refroidissement, installation caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de distribution (5) mobile coopérant avec un tapis sans fin (8) à vitesse de déroulement variable et comporte, en outre, un organe moteur (10) et des moyens de commande asservissant les mouvements du dispositif de distribution (5) et du tapis sans fin (8) l'un par rapport à l'autre, suivant une loi donnée. 20) Installation conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de distribution de la matière pâteuse est constitué par un bras d'épandage (5) monté pivotant sur l'extrudeuse (2), ce bras balayant un certain secteur angulaire. 30) Installation conforme aux revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le bras d'épandage solidaire de ltextrudeuse effectue une extrusion verticalement du haut vers le bas. 4 ) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le bras d'épandage (5) est constitué par un tube à deux coudes t6, 9) en opposition, l'un des coudes (9) étant solidaire de ltextrudeuse et étant relié à des moyens de commande, l'autre coude (6) étant dirigé vers le bas et portant à son extrémité libre la filière d'extrusion (7). 50) Installation conforme å 11ane quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens de commande sont constitués par des moyens d'asservissement formés par une tringlerie reliant le bras d'épandage 85) au cylindre d'entrainement du tapis sans fin (8). 60) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les moyens d'asservissement sont constitués par un couplage électronxque reliant le moteur d'entrainement du bras d'épandage (8). 70) Installation conforme à l'i=ne quelcon que des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'organe moteur (10) est constitué par un moto-réducteur-varisteur, solidaire de l'extrudeuse (2) et commandant les mouvements du bras d'épandage (5) ainsi que la vitesse de déroulement du tapis sans fin (8), par les moyens d'asservissement constitués par la tringlerie. 82) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les moyens d'asservissement sont constitués par un vilebrequin (11) entrainant un arbre de transmission (16) pour commander la vitesse de déroulement du tapis sans fin, et une bielle (12) pour commander le mouvement du bras d'épandage (5). 90) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la bielle (18) est reliée à un levier (13) fixé sur le bras d'épandage (5). 100) Installation conforme à l'une quelconque des revendications l à 9, caractérisée en ce que l'arbre de transmission (16) est relié à un arbre de transmission intermédiaire (17), lui-même solidaire d'un dispositif de transformation du mouvement (18) commandant l'accélération ou le ralentissement du déroulement du tapis sans fin (8). 110) Installation conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que le dispositif de transformation du mouvement (18) comporte un vilebrequin (19) entraîné par l'arbre de transmission (17), un axe 31 solidaire du vilebrequin (29) supportant un pignon (30) engrenant une roue libre (32) transmettant son mouvement de rotation à un autre pignon (34) commandant le déroulement du tapis sans fin (8), les deux pignons (30, 34) étant reliés par des biellettes (36, 37).