Brevet FR2345934A1 — publié le 19771028

b présente invention concerne une machine pour injecter des liquides, et en particulier une saumure, dans des produits alimentaires solides tels que : de, volaille, poisson, légumes, et autres. On oonnatt des machines qui permettent injecter une saumure à l'intérieur de produits alimentaires solides pouvant être par exemple des jambons Les jambons peuvent ainsi être traites en série, mais la quantité de saumure injectée dans chaque jambon n1 est réglée une fois pour toutes de façon précise qu'au dé- but du traitement d'une série de jambons. I1 n'est donc pas possible de tenir compte du poids et de la taille individuels de chaque jambon pour la quantité de saumure à injecter.En outre, certaines de ces machines sont d'une manipulation dangereuse, et il arrive qu'un opérateur laisse sa main par inadvertance dans le poste dtinjeotionO La présente invention a pour but de réaliser une machine perfectionnée Ca- pable d'éviter oes inconvénients, et de traiter des produits avec une cadence élevée tout en tenant compte du poids et de la taille de chaque unité à traiter. Une machine suivant 11 invention, pour injecter des liquides, et notamment une saumure, dans des produits alimentaires solides tels que viandes, poissons, légumes et autres, est caractérisée en ce quelle comporte une table de travail du type "carrousel", avec un plateau fixe sensiblement horizontal comprenant quatre postes de travail, à savoir :: - un poste de receptiona - un poste de pesages - un poste d'injection, - un poste d'évacuation après traitement, ces quatre postes étant disposés tout autour d'un axe central sensiblement vertical autour duquel un dispositif d'entratnement tourne par quarts de tour pour faire stationner successivement à chaque poste un produit à traiter entre le poste de réception et le poste d'évacuation. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inventions le dispositif d'entrainement ne comporte que des parois sensiblement verticales, et comprend ainsi quatre pales hautes disposées en croix en partant de l'axe central, ainsi que des pales basses périphériques, entre les extrémités libres-des pales hautes pour empêoher les produits de s'éloigner de l'axe central sous l'effet de la force centrifuge. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la machine oompor- te un carter externe qui enveloppe presque complètement les postes de travail au-dessus du plateau fixe, ce carter comportant seulement une ouverture dans une de ses parois verticales en regard du poste de réception et du poste d'évacuation, la hauteur de ladite ouverture étant limitée vers le haut, de façon que le poste d'injection soit constamment masqué par les pales hautes, et inaccessi ble depuis l'ouverture. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le plateau fixe est en acier poli inoxydableS et comporte, au poste d'évacuation, une goulotte de sortie inclinée vers le bas et vers l'extérieur. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le plateau fixe est muni au poste de pesage, d'au moins un capteur de force en compression en liaison avec un dispositif électronique à mémoires de façon que l'injection de liquide s'effectue, au poste d'injection, en fonction des données ayant été entrées en mémoire avant que le dispositif d'entratnement n'avance d'un quart de tour. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la machine comprend un dispositif d'injection comportant une pompe à pression constante qui .alimente les aiguilles d'injection en liquide à injecter par l'intermédiaire dtune vanne électromagnétique dont le temps d'ouverture est fonction des don- nées enregistrées à l'aide des oapteurs de force. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'inventions le dispositif d'injection comprend un porte-aiguilles monté pour coulisser verticalement, chaque aiguille étant en butée contre le porte-aiguille par l'intermédiaire d'un presseur taré, si bien que > des que la force de pénétration verticale d'une aiguille dans le produit dépasse un certain seuils l'aiguille en question coulisse dans le porte-aiguilles pour rester immobile en attendant que le porte-aiguilles remonte Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, chaque aiguille comprend - un corps tubulaire, avec une partie supérieure alimentée en liquide à injeoter par l'intermediaire d'un conduit flexible, une partie moyenne renflée à l'intérieur de laquelle est prisonnière une bille faite d'un matériau souple, et une partie inférieure, une tige tubulaire interne dont l'extrémité supérieure, qui est montée pour coulisser à l'intérieur de la partie inférieure du corps tubulaire, se termine vers le haut par une p-ortion à créneaux susceptible de prendre appui contre la bille pour la maintenir près du centre de la partie renflée, - un ressort hélicoïdal engagé autour de la partie inférieure du corps tubulaire pour prendre appui entre la partie renflee et un col externe solidaire de la tige tubulaire interne. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le porte-aiguilles est solidaire dtau moins une orémalîlère verticale coopérant avec un pignon denté papable de tourner par l'intermédiaire d'un moteur électrique dont la vitesse est réglée par un variateur électronique en liaison aveo un capteur linéaire situe au poste d'injection, le temps de descente des aiguilles étant ainsi fonotion de l'épaisseur de l'unité de produit à injecter, du poids dudit produit, et de la quantité de liquide à injecter. Suivant une caractéristique supplàmentaire de l'invention, le dispositif d'entrainement est lui-mEme entraîné en rotation par un moteur éleotrique muni d'un frein et d'un embrayage automatique. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de l'invention. - figure 1 est une -ue d'ensemble en perspective d'une machine suivant l'in- vent ion. - Figure 2 est une vue de dessus de cette machine, la paroi supérieure du carter étant enlevée. - Figure 3 est une vue en perspective an dispositif d'entraînement. figure 4 est une section IV-IV (fig 2) montrant le poste de pesage0 - Figure 5 est une vue montrant le poste d'injection en section IV-IV (fig 2). - Figure 6 est une vue partielle de la figure 5, à échelle agrandie. - Figure 7 est une section VII-VII (fig 5)0 - Figure 8 est une vue en section axiale de la pompe d'alimentation en liqnide à injecter. On a représenté sur la figure 1 une machine suivant l'invention pour injeo- ter des liquides dans des produits alimentaires solides, et en particulier pour injecter une saumure dans des jambons. la machine est habillée par un carter parallélépipèdique de section hori dentale carrée, dont toutes les faces sont fermées à l'exception de la face avant 2, dans lequel est pratiquée une ouverture 3. Intérieurement, la machine comporte une table de travail du type "carrousel" avec un plateau fixe 4 sensiblement horizontal comprenant les quatre postes suivants - un poste de réception 5, - un.poste te pesage 6, - un poste d'injection 7, - un poste d'évacuation 8 Le plateau 4 est situé sensiblement à mi-hauteur de la machinet et l'ouver- ture 3 est située en regard du poste de réception 5 et ou poste dlévacuation 8. Le plateau 4, ainsi que les autres panneaux de la machine pouvant être en con- tact avec les produits alimentaires, pourront être fabriqués en acier poli inoxy Fable. Les quatre postes 5 à 8 sont disposés, dans l'ordre, tout autour d'un- axe central 9 sensiblement vertical solidaire d'un dispositif d'estratuement 10. Le dispositif 10 ne comporte que des parois sensibîjnent verticales, et comprend ainsi quatre pales sautes Il disposées en croix en partant de l'axe 9 (fig 3), et des pales basses 12 qui réunissent les extrémités libres dss pales hautes. Les produits alimentaires solides, c'est-à-dire iei les jambons 13 reposent done en permanence direotement sur le plateau fixe 4 pour y glisser lorsque les pales hautes 11 les poussent. Les pales basses 13 empêchent les jambons de s'éloigner de l'axe 9 sous l'effet de la force centrifuge. L'axe 9 est lui-mEme entraîné en rotation grâce à un moteur électrique 14 placé dans la partie bas3e de la machine, au-dessous du plateau 4. L'entraîne- ment s'effectue par l'intermédiaire d'un embrayage aautomatique, et on prévoit aussi un frein, pour que l'axe 9 tourne de façon saccadée, par quarts de tour successifs. Un système non représenté, tel qu'une butée à ressort, permet de faire reculer les pales de quelques degrés à la fin de chaque course d'un quart de tour. Ainsi, les pales avancent dans le sens de la flèche 15 (fig 2), et dépassent légèrement la position normale d'arrêt, du fait de l'inertie du mécanisme.Lorsque le moteur 14 n'entaîne plus les pales, la butée à ressort les fait reculer légèrement pour les amener exactement dans la position voulue, et ainsi de suite à chaque quart de tour0 Compte tenu des possibilités de la machine, les pales peuvent effectuer environ un tour toutes les dix secondes, c'est-à-dire 360 tcurs à l'heure. A l'emplacement du poste de pesage, le plateau 4 est évidé pour faire place à une plaque de pesage 16 (fig 4) qui repose sur un socle 17 par l'intermédiai- re de trois capteurs de force en compression to. la plaque 15 est bordée par une languette périphérique 19 qui s'étend au-dessous du niveau superieur du plateau 4, à l'int6rieur d'une goulotte de réception 20 solidaire de ce plateau 4o La goulotte 20 reoueille les liquides susceptibles de s'introduire dans I' int ersti- ce situe entre le plateau 4 et la plaque 16. Les capteurs 18 sont en liaison avec un dispositif électronique de commande, comme on le verra plus loin. Â l'emplacement du poste d'injection , la machine est équipée d'une série d'aiguilles 2t (fig 5 à 7), orientes verticalement, et montées sur un. porte-ai- guilles 22. te porte-aiguille 22 est monté pour coulisser dans le sens vertical, et il est solidaire à cet effet de crémaillères verticales 23 qui coopèrent choune avec un pignon d'entraînement 24. Les pignons 24 sont solidaires de l'arbre de sortie 25 d'un ensemble 26 comprenant un moteur électrique associé à un train réducteur et à un système de variation électronique de vitesse. Une plaque inférieure 27, qui joue simultanément les rôles d'un presseur de nièce à injecter et d'un guide à aiguilles, est .montée pour coulisser verticale- ent par rapport au porte-aiguilles 22. Cette plaque 27 est solidaire d'un cap teur 28 qui coopère avec une tige verticale 29 solidaire du plateau 4 pour mesurer l'épaisseur de la pièce a injecter et fournir cette inforration au dispo- sitif électronique de commande. Les aiguilles sont maintenues par l'intermédiaire d'une plaque de support 30 fixée au-dessus du porte-aiguilles 22. A l1emplacement de chaque aiguille, la plaque 30 porte une tige tubulaire 31 (fig 6) comprenant une partie supérieure cylindrique 32et une partie inférieure cylindrique 33 sépares par une partie moyenne renflée 34. la partie supérieure 32 de la tige 31 est reliée à un circuit d'alimenta- tion en liquide à injecter par l'intermédiaire l'un conduit flexible 35, et la partie renflée 34 renferme une bille 36 en matière souple, par exemple en caout- chouc, dont le diametre est supérieur aux diamètres internes des parties 32 et 33. L'extrémité supérieure d'une tige interne 37 peut coulisser à l'intérieur~ de la partie inférieure 33 de la tige 31. la tige interne 37 se termine, vers le haut, par une portion en créneaux 38 , et porte extérieurement un col 39 dont la face supérieure est garnie par un joint 40. Un ressort hélicoidal 41, engagé autour de la partie inférieure 33 de la tige 31, prend appui, en haut, contre la partie renflee 34 et, en bas, contre le col 39 par l'intermédiaire du joint 40. La partie active de l'aiguille est montée pour coulisser autour de la portion inférieure de la tige interne 37, et un ressort hélicoSdal 42, engagé autour de cette tige 37, est comprimé entre l'extrémité haute de la partie active de Itaiguille et la face inférieure du col 39. Tant que la partie active de l'aiguille ne rencontre pas le produit à injeoter, le ressort 41 rappelle la tige interne 37 vers le bas, et la bille 36 obture l'embouchure supérieure de la partie 33, en arrthant le liquide en provenance du conduit 35. Quand le porte-aiguilles 22 descend, dès que la partie active de l'aiguille rencontre le produit à injecter, la tige interne 37 coulisse à l'intérieur de la partie inférieure 33 de façon que la portion en créneaux 38 écarte la bille 36 de l'embouchure de ladite partie 33, et la maintienne sensiblement au centre de la partie renflée 342 tandis que l'extrémité basse de la partie 33 bute contre le col 39 par l'intermédiaire du joint 40. te liquide à injecter est alors envoyé à l'intérieur de la partie active de l'aiguille, le joint 40 améliorant l'étanchéité du circuit. Grâce à ce dispositif, chaque aiguille n'est alimentée en liquide, otest-z- dire en saumure, qu'à partir du moment où elle commence à pénétrer à l'intérieur du produit. Le ressort 41 développe une force de compression sensiblement comprise entre 3 et 4 kg. te ressort 42 est taré à environ 15 kg, c'est-à-dire que la partie active de l'aiguille ne coulisse pas par rapport à la tige interne 37 tant que ladite partie active ne rencontre pas un effort de pénétration supérieur à 15-kg. les que l'effort de pénétration dépasse cette valeur, le ressort 42 se comprime, et la partie active de l'aiguille cesse de descendre en coulissant par rapport à la tige interne 37o Comme on l'a représenté sur la figure 7, les aiguilles sont réparties régulièrement suivant chaque sommet d'une structure en triangles équilatéraux, le c8té 43 du triangle de base, c'est-à-dire la plus courte distance entre les axes de deux aiguilles voisines, étant par exemple égal à 4 centimètres.La machine peut ainsi comporter un total de 84 aiguilles réparties à 11 intérieur d'un rectangle de 42 sur 26 centimètres. Le liquide à injecter est envoyé aux aiguilles par une pompe volumétrique à pression constante de type connu qui a été représentée sur la figure 8. Une telle pompe comprend un rotor 44 en acier inoxydable qui tourne à l'intérieur d'un stator fixe 45 en caoutchouc0 Le rotor 44 est entratné pour tourner à vitesse constante par un moteur électrique 46, et elle débite une quantité constante mais réglable de liquide. Les aiguilles sont alimentées par la pompe par l'intermédiaire d'une vanne électromagnétique dont le temps d'ouverture est déterminé par le dispositif e lectronique en fonction des donnees fournies par les trois capteurs 18 du poste de pesage 6. Le dispositif électronique comporte une mémoire qui enregistre ces données lorsqutun jambon est au poste de pesage 6, et qui restitue ces données. après que les pales aient effectué un quart de tour, c'est-a-dire lorsque le même jambon arrive au poste d'injection. A oe moment, avant que les aiguilles ne commencent à descendre, l'épaisseur du jambon est mesuree à l'aide du capteur 28 qui envoit cette donnée au dispositif électronique. Ce dernier commande alors la vitesse de descente des aiguilles en jouant sur le variateur de vitesse de l'ensemble 26. En effet, le temps de descente est fonction des trois critères suivants : - la masse à saler, - la quantité de saumure à injecter, - l'épaisseur de la pièoe à injecter. Il faut que, pendant le temps de descente des aiguilles,. la totalité de la quantité de saumure sélectionnée (en fonction des capteurs 18). soit injectée en quantités égales dans toutes les couches du muscle à saler, et non pas que cette injection s'arrête à mi-parcours, ou que tout ne soit pas injecté lorsque la remontée des aiguilles commence0 Vaque aiguille sale en une seule fois, mais, comme on l'a vu plus haut, seules injectent les aiguilles entrant dans la viande, grâce au système de soupape constitué par la bille 36. tes jambons 13 peuvent hêtre amenés manuellement au poste de réception 5, et être retirés manuellement au poste d'évacuation 8 sans aucun danger pour ltope- rateur, les pales hautes 11 empêchant ce dernier l'introduire ses mains jusqu'au poste d'injeotion 7. Le plateau fixe 4 peut comporter, au poste d'évaouation 8, une goulotte de sortie 47 en forte pente vers l'etérieur et vers le bas, pour que les jambons quittent d'eun-memes la nachine en glissait sur la goulotte, et en passant dessous les pales basses 12. Pour surveiller le poste d'injection 7 de l'extétr, en peat en cutre prévoir une fenêtre de contrôle 49 dens l'une des parois pleines du carter 1 (fig 1). Cette fenêtre est constituée par une plaque proteotrice en matière transparente rigide. La machine peut traiter en continu toute une série de jambons de taille non constante, en dosant exactement la quantité de saumure à injecter dans chaque jambon en fonetion de son poids et de sa teille. Dés qu'une aiguille rencontre un os 48 (fig 7), elle cesse immédiatement de s'endoncer grâoe au ressort taré 42 dont elle est munie, et son extrémité inférieure telescopique se rétracte. La rapidité de travail de la machine est fonetion de la quantité de saumure à injecter. Etant donné sa précision de salage, un templace en moyenne 7 à 8 personnes faisant le même travail manuellement. 1 - Machine pour injecter des liquides, notamnent une saumure, dans dos produits alimentaires solides tels que viandes, poissons, légumes ou analogue, caractérisée en ce qu'elle comporte une taLle de travail du type "carrousel" comprenant un plateau fixe sensmblement horizontal et monté sur ur ase central sensiliement vertical autour duquel sont disposés quatre postes de tra- vail, à savoir :: - un poste de réception ; - un poste de pesage - un poste d'injection ,- - un poste d'évacuation après traitement, tandis qu'un dispositif d'entraînement tourne autour de l'axe central suivant un mouvement saccadé, ce dispositif étant prévu aufessus .e la table de travail pour faire passer un produit à traiter successivement à chaque poste, depuis le poste de réception jusqu'au poste d'évaeuation. 2 - Machdne suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'entraînment comporte des parois sensiblement verticales positionnées pout définir quatre pales hautes disposes en croix en partant de l'axe central et des pales basses pérnphériques fixées entre les etrémités libres des pales hautes qui poussent les produits solides et les font glisser sur le plateau fixe, d'un poste à l'autre. 3 - Machine suivant l'une quelconque des revendications précé dentes, caractérisée en ce quelle comporte un carter externe qui enveloppe presque complètement les postes de travail au-dessus du plateau fie, ce carter comportant seulement une ouverture dans une de ses pàrois verticales en regard du poste de réception et du poste d'évancuation, la hauteur de ladite ouverture étant limitée vers le haut, de faon que le poste d'injection reste constamment masqué par les pales tes pour etre inaccessible depuis l'ouverture, $ - Machine suivant l'rune quelconque des revendications prece- dentes, caractérisée en ce ou'elle comporte un carter externe de section horizontale sensiblenent carrée, le plateau fixe, ainsi que la plupart de panneaux pouvunt contre en cpntact avec les produits alimentaires, étant élaèeré en céier poli inoxydable. 5 - Machine suivaut l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le poste de pesage, placé en avant du poste d'mnjection, est équipé d'un plateau reposant sur au moins un capteur de forces relié à un dispositif électronique à memoire, de façon que les données mémorisées soient prises en compte pour déterminer la quantité de liquide à injecter dans le produit solide lorsque le dispositif d'entraînement a fait glisser ce roduit d'un quart de tour pour l'amener au poste d'injec- tion. 6 - Machine suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif d'in- jection comportant une pompe à pression constante qui alimente des aiguil@es d'injection en liquide à injecter par l'intermédiai- re d'une tanne électromagnétique dont le temps d'ouverture est fonction des données enregistrées par les capteurs de force. 7 - Machine suivant l'une quelconque des revendications précédantes, caractérisée en ce que le dispositif d'nnjection comporte un porte-aiguilles monté pour coulisser verticalement, chaque aiguille étant montée pour pouvoir coulisser individuellement dans le porte-aiguilles contre lequel elle est en butée à l'aide d'un système élastique taré, si bien que, dès que l'effort nécessaire pour faire pénétrer une aiguille dans le produit dépasse un cerain seuil, l'aiguille reste immobile en coulissant dans le porte-aiguille s, en attendant que ce porte-aiguilles remonte. 8 - Machine suivant la revendication 7, caractérisée en ce que chaque aiguille comprend : - un corps tubulaire, avec une partie supérieure alimentée en liquide à injecter par l'intermédiaire d'un conduit flexible, une partie moyenne renflée à l'intérieur de laquelle est prison nière uhe bille en un matériau souple et de dia,sètre supérIeur aux diamètres internes des parties voisines, et une partie inférieume, ledit corps tubulaire étant fixé sur le porte-aiguilles - une tige tubulaire interne dont l'extrémité supérieure, qui est montée pour coulisser à l'intérieur de la partie inférieure du corps tubulaire, se termine vers le haut par une portion à créneaux susceptible de rester à distance de la bille pour laisser cette dernière obturer l'embouchure haute de la partie inférieure du corps tubulaire, ou de prendre appui sous la bille pour la soulever de ladite embouchure - un premier ressort hélicoidal, engagé autour de la partie inférieure du corps tubulaire--pour prendre appui entre la partie renflée et un col externe solidaire de la tige tubulaire - un deuxième ressort hélicoîdal, de force supérieure à celle du premier ressort, et engagé autour de la tige tubulaire pour prendre appui, en haut, contre la face inférieure du com externe et, en bas, contre l'extrémité supérieure d'une partie active d'aiguille qui est engagée pour coulisser autour de la tige tubulaire. 9 - Machine suivant l'une quelconque des-revendications 7 et 8 caractérisée en ce que le porte-aiguilles est solidaire d'une crémaillère verticale coopérant avec un pignon denté capable de tourner sous l'action d'un moteur électrique dont la vitesse est réglée à l'aide d'un variateur électronique en liaison avec le dispositif électronique, qui, de plus, est lui-même relié à un capteur linéaire solidaire d'une plaque traversée par les aiguilles et placée au-dessous du porte-aaguilles, le capteur linéaire coopérant avec un organe solidaire du plateau fixe de la machine, si bien que le temps de descente du porte-aiguilles est fonction à la fois de l'épaisseur du produit à traiter, du poids de ce produit, de la quantité de liquide à y injecter, tandis que l'ou- verture de chaque aiguille est commandée individuellement par les dispositifs élastiques de rappel qui équipent chaque aiguille, 10 - Machine suivant l'une quelconque des revendications précé dentes, caractérisée en o# que le dispositif d'entraînement est lui-mme entrain en rotation par un moteur électrique, à l'aide d'une transmission comprenant un frein et un embrayage automa- tique, et en liaison avec une butée à ressort, de façon que le dispositif soit entrâîné sur un peu plus d'un quart de tour, starrete, puis soit ramené légèrement en arrière par la butée à ressort pour atteindre avec précision une position de stationnement avant d'être de nouveau entraîné par le moteur, et ainsi de suite.