Brevet FR2348024A1 — publié le 19771110

La présente invention concerne une machine de perçage au automatique d'objets. A titre d'exemple, la présente invention se rapporte à une machine de perçage automatique de fromages. Conformément au brevet français publié sous le n02.050.342 et déposé sous le nO 69/25 404, on a décrit 1) des fromages du genre comprenant un évidement central, appar tenant à la catégorie des fromages à pâte pressée, 2) un procédé d'affinage de tout fromage, consistant, après mou lage, à effectuer un évidement au centre du fromage, puis à soumettre à l'affinage ce dernier, dont la forme a été ainsi modifiée. Plus particulièrement, l'invention décrite dans le brevet français sus-mentionné s'applique à des fromages de format cylindrique, moyennant quoi l'évidement central effectué leur confère la forme d'une couronne. De cette manière, on obtient d'une part une fermentation homogène et régulière des fromages considérés, et d'autre part un affinage plus rapide de ces derniers, sans dessication et mauvaise évolution du goût. Jusqu'à présent, l'évidement central des fromages en question était effectué manuellement, de manière plus ou moins artisanale. Dans ces conditions, la cadence de perçage des fromages ne pouvait être augmentée au-delà d'une certaine limite, pour une main d'oeuvre donnée. La présente invention a donc pour objet une machine de perçage automatique de fromages, supprimant d'une part une grande partie des manipulations autrefois nécessaires, et permettant d'autre part d'augmenter substantiellement la cadence de perçage de ces fromages. Conformément à la présente invention, on a découvert que les objectifs précités pouvaient être satisfaits par une machine de perçage automatique, répondant à la définition générale suivante. Une machine selon l'invention comprend 1) un chassies de support, 2) un plateau horizontal de travail, monté en rotation sur le châssis de support, autour d'un axe vertical de rotation ; et un moyen d'entraînement en rotation du plateau précité, 3) une pluralité de postes de perçage, répartis régulièrement sur le pourtour du plateau de travail, situés sensiblement à la même distance de l'axe de rotation ; chaque poste de per çage comprend premièrement un logement de perçage, réservé à la réception de l'objet à percer, deuxièmement un organe de poinçonnage situé au-dessus et à l'aplomb du logement de per çage, et troisièmement une console de support, d'extension verticale, sur laquelle est fixé l'organe de poinçonnage chaque organe de poinçonnage comprend premièrement un poinçon creux, allongé verticalement, mobile verticalement selon une course verticale prédéterminée, la section intérieure de ce poinçon étant constante sur une longueur au moins égale à la course verticale précitée, deuxièmement un moyen de déplace ment vertical du poinçon le long de la course verticale pré citée, solidaire de la console, troisièmement un noyau inter ne de guidage, allongé verticalement, fixé sur la console au moyen dune pièce de fixation transversale, la section exté rieure de ce noyau étant constante sur une longueur au moins égale à la course verticale précitée, et sensiblement égale à la section intérieure du poinçon ; ce dernier est monté de manière coulis sable autour du noyau, gråce à une fente al longée verticalement, réservée au passage de la pièce de fixa tion transversale, la longueur de cette fente .étant au moins égale à la course verticale précitée, 4) un système de commande des moyens de déplacement vertical des différents poinçons respectivement, comprenenant d'une part un seul organe passif de commande, et d'autre part une pluralité d'organes actifs de commande ;; organe passif de commande est solidaire du châssis de support, et est disposé au-dessous du plateau de travail, entre le poste de chargement des objets à percer et le poste de déchargement des objets percés, selon la direction de rotation du plateau ; les organes actifs de commande, associés respectivement aux différents postes de perçage, sont solidaires du plateau, et répartis régulièrement autour de l'axe de rotation, à une distance de ce dernier sen siblement égale à la distance séparant l'organe passif de com mande de l'axe de rotation ; chaque organe actif de commande est agencé de manière à actionner le moyen de déplacement ver tical auquel il est associé, en descente, lorsqu'il vient en colncidence avec l'organe passif de commande, et en montée, lorsqu'il n'est plus en coincidence avec ce dernier. Quoique la présente invention soit décrite dans le cadre d'un perçage central de fromages, on comprendra que la même machine peut s'appliquer au perçage d'autres objets, différents des fromages considérés. La présente invention est maintenant décrite, à titre exemple, par référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente une vue en élévation d'une machine de perçage conforme à la présente invention ; quoique, comme dé crit ci-après, la machine représentée comporte plusieurs pos tes de perçage, un seul de ceux-ci a été dessiné sur cette fi gure, de manière à ne pas alourdir et obscurcir le dessin, - la figure 2 représente une vue de côté, partiellement en cou pe selon un plan radial et vertical de la machine, d'un poste de perçage faisant partie de la machine représentée à la figu re 1, - la figure 3 représente une vue de dessus de la machine repré sentée à la figure I, dessinée de manière simplifiée, et il lustrant de manière schématique le mode de fonctionnement de la machine précitée, - la figure 4 représente de manière schématique un des postes de perçage, ainsi que le système de commande de ces derniers, faisant partie de la machine représentée à la figure 1. Une machine de perçage automatique conforme à la présente invention comprend un châssis 1 de support, un plateau 2 de travail, une pluralité, à savoir six postes de perçage Da à 3f, représentés symboliquement à la figure 3 par des croix, et un système 4 de commande des postes de perçage précités. Le châssis 1 de support est de type tubulaire et mécanosoudé. Il comprend quatre pieds 5, équipés chacun d'une roulette 6, ce qui permet de déplacer facilement la machine. La plateau 2 de travail est horizontal. Il est monté en rotation sur le châssis de support 1, autour d'un axe vertical 7 de rotation (conférer figure 3), grâce à un arbre 8 vertical et axial, solidaire du plateau 2, monté en rotation dans un palier 49, luimême solidaire du châssis 1. Il est prévu un moyen 10 d'entraine- ment en rotation du plateau 2, solidaire du châssis 1, comprenant un moteur électrique 11, un ensemble moto-réducteur 12, dont l'ar- bre d'entrée est accouplé à l'arbre de sortie du moteur 11, et dont l'arbre de sortie est accouplé à l'arbre 8 du plateau 2, par l'in termédiaire d'un manchon élastique 13. La vitesse de rotation du plateau 2 est contrôlée et commandée au moyen du coffret 14. Comme le montre la figure 3, les postes de perçage 3a à 3f sont répartis régulièrement sur le pourtour du plateau de travail 2, et sont tous situés sensiblement à la même distance de l'axe de rotation 7 du plateau 2. Conformément à la figure 2, chaque poste de perçage 3 comprend premièrement un logement de perçage 15, réservé à la réception de l'objet 16 à percer, deuxièmement un organe de poinçonnage 17, situé au-dessus et à l'aplomb du logement 15, et troisièmement une console de support 18, d'extension verticale, sur laquelle est fixé ltorgane de poinçonnage 17. Conformément à la figure t, chaque logement de perçage 15 comprend trois morceaux de profilé ayant une section en forme de L r.enversé, fixés sur le plateau 2, et disposés les uns par rapport aux autres de manière à former un logement parallélépipédique ouvert à la périphérie du plateau 2. Comme on le verra ci-après, les logements 15 sont en effet destinés à la réception d'objets cylindriques et relativement plats, notamment des fromages. Conformément aux figures 1 et 2, chaque console de support 18 est fixée sur le plateau circulaire 2, et comprend, d'une part une plaque verticale 20, disposée perpendiculairement à un rayon de la plaque circulaire 2, et d'autre part une nervure verticale 21, disposée selon un plan radial de la plaque circulaire 2. Conformément à la figure 2, chaque organe de poinçonnage 17 comprend un poinçon creux 22, un moyen 23 de déplacement vertical du poinçon 22, et un noyau interne 24 de guidage du poinçon 22. Le poinçon creux 22 présente la forme d'un tube cylindrique, allongé verticalement. Il est mobile verticalement selon une course verticale prédéterminée, correspondant à la distance séparant le poinçon 22 en position basse (représentation en trait pointillé de la figure 2) et le poinçon 22 en position haute (conférer représentation en trait plein de la figure 2). Comme on le verra ci-après, cette course verticale prédéterminée correspond à la course préétablie 25 du piston 26 représenté à la figure 4, auquel il sera fait référence ci-après. Comme le montre la figure 2, la section intérieure circulaire du poinçon 22 est constante sur une longueur au moins égale à la course verticale précitée, et plus précisément sur la totalité de la hauteur du poinçon 22. Par ailleurs, on notera que le poinçon métallique 22 comporte une extrémi té inférieure 29 de forme effilée. Conformément aux figures 2 et 4, chaque moyen 23 de déplacement vertical est solidaire de la console de support 18, au moyen de boulons de fixation 30. Chaque moyen 23 permet de déplacer verticalement le poinçon 22 auquel il est associé, le long de la course verticale définie précédemment, entre les positions en trait pointillé et trait plein, représentées à la figure 2. Chaque moyen 23 est de type pneumatique, et consiste en un vérin 28 à double effet, disposé verticalement au-dessus du poinçon 22 auquel il est associé, et sensiblement aligné avec ce dernier. Chaque vérin 28 comprend un piston 26 à double effet, et une tige 27 reliée à son extrémité supérieure au piston 26, et à son extrémité inférieure à l'extrémité supérieure 31 du poinçon 22 associé. Par conséquent, chaque vérin 28 est relié au poinçon 22 auquel il est associé.Plus précisément, l'extrémité supérieure 31 de chaque poinçon 22 est munie d'un bouchon 72, fixé sur l'extrémité inférieure de la tige 27 du vérin 28 correspondant. Chaque vérin 28 comprend deux orifices 33 et 34, supérieur et inférieur, d'introduction et d'évacuation gazeuse. La course verticale du piston 26 est prédéterminée par construction, et correspond par exemple à celle désignée par la référence numérique 25 à la figure 4. Comme indiqué précédemment, la course verticale du piston 26 détermine celle du poinçon 22 associé. Chaque noyau interne 24 de guidage présente une forme cylindrique, allongée verticalement. Comme le montre la figure 2, pour un même organe 17 de poinçonnage, le vérin 28, le poinçon 22, et le noyau 24 sont disposés coaxialement. Chaque noyau 24 est préférentiellement fait en matière plastique. Chaque noyau 24 est fixé sur la console 18 qui lui est associée, au moyen d'une pièce 35 de fixation transversale, consistant en un manchon 77 engagé dans un logement correspondant du noyau 24, et serré entre ce dernier et la console 18 au moyen de deux vis 36. Comme le montre la figure 2, la section extérieure circulaire de chaque noyau 24 est constante sur une longueur au moins égale à la course verticale précitée du poinçon 22 associé, et plus précisément sur toute la hauteur du noyau 24 précité ; cette section extérieure constante est égale sensiblement à la section intérieure constante du poinçon 22 associé, définie précédemment. Chaque poinçon 22 comporte en outre une fente 77, allongée verticalement, réservée au passage de la pièce de fixation transversale 35 qui lui est associée ; la longueur de chaque fente 77 est au moins égale à la course verticale de chaque poinçon 22 associé, définie précédemment. De cette manière, il est possible de monter chaque poinçon 22, de manière coulissable, autour du noyau 24 qui lui est associé. Conformément à la figure 4, le système de commande 4 permet de commander tous les moyens 23 de déplacement vertical des différents poinçons 22 respectivement, ces moyens 23 consistant en des vérins 28 à double effet, comme définis précédemment. Le système de commande 4 comprend d'une part un seul organe passif 38 de commande, et d'autre part une pluralité, à savoir six organes actifs 40a à 40f de commande (conférer figure 3). Comme le montrent les figures 3 et 4, l'organe passif 38 de commande consiste en une came 39, et est solidaire du chåssis de support 1.Il est disposé au-dessous du plateau de travail, entre le poste de chargement des objets à percer, représenté par la référence numérique 41 à la figure 3, et le poste de déchargement des objets percés, représenté par la référence numérique 42 à la figure 3, et ceci selon la direction de rotation 43 du plateau 2. Plus précisément, par rapport à l'axe de rotation 7 du plateau 2, le poste de chargement 41, l'or- gane passif 38 de commande, et le poste de déchargement 42 sont disposés à 1200 les uns par rapport aux autres. Comme montré à la figure 3, les organes actifs 40a à 40f de commande, associés respectivement aux différents postes de per çage 3a à 3f, sont solidaires du plateau 2, et plus précisément sont fixés sur sa face extérieure. Ils sont répartis régulièrement autour de l'axe de rotation 7 du plateau 2, à une distance de ce dernier sensiblement égale à la distance séparant l'organe passif 38 de l'axe de rotation 7. Chaque organe actif 40 de commande est de type pneumatique, et consiste en un organe de distribution gazeuse de type connu en soi. Ce dernier comprend d'une part deux orifices 41 et 42, branchés respectivement aux orifices supérieur 33 et inférieur 34 du vérin 28 auquel il est associé, et d'autre part une entrée 43 et une sortie 44 pour un gaz sous pression, par exemple de l'air comprimé. Plus précisément, chaque organe 40 de distribution gazeuse comprend un galet 45, mobile verticalement, fixé sur une tige 46 s'étendant au travers d'un perçage 47 traversant le plateau 2. Le galet 45 est actionné vers le haut, lorsqu'il vient en contact avec la came 39, et vers le bas, lorsqu'il n'est plus en contact avec la came 39 précitée.De manière connue en soi, chaque galet 45 est agencé dans l'organe 40 de distribution gazeuse auquel il est associé, de manière à provoquer, d'une part une introduction et une évacuation de gaz sous pression, respectivement par les orifices supérieur 33 et inférieur 34 du vérin 28 associé, lorsque le galet précité est actionné vers le haut, et d'autre part une introduction et une évacuation de gaz-sous pression, respectivement par des orifices inférieur 34 et supérieur 33 du vérin 28 associé, lorsque le galet précité est actionné vers le bas. De cette manière, chaque organe actif 40 de commande, ou organe de distribution gazeuse, est agencé de manière à actionner le moyen 23 de déplacement vertical, ou vérin 28 à double effet, auquel il est associé, d'une part en descente, lorsque l'organe 40 vient en coincidence avec l'organe passif 38 de commande, c'est-àdire lorsque le galet correspondant 45 est actionné vers le haut par la came 39, et d'autre part en montée, lorsque l'organe 40 n'est plus en coincidence avec l'organe passif 38, c'est-à-dire lorsque le galet 45 correspondant est actionné vers le bas. Autre ment dit, chaque organe de distribution 40 est agencé de manière à, d'une part introduire et évacuer du gaz sous pression,respectivement par les orifices supérieur 33 et inférieur 34 du vérin 28 associé, lorsque organe 40 vient en coincidence avec organe passif 38 de commande, et d'autre part introduire et évacuer du gaz sous pression, respectivement par les orifices inférieur 34 et supérieur 33 du vérin 28 associé, lorsque l'organe 40 n'est plus en coincidence avec l'organe passif 38 précité. Par ailleurs, conformément à la figure 1, il est prévu un organe d'alimentation gazeuse 48 avec raccord tournant, solidaire du plateau de travail 2. Cet organe 48 comprend d'une part une entrée 50 avec raccord tournant, pour un gaz sous pression, par exemple de l'air comprimé, et d'autre part une boîte 90 de distribution gazeuse (conférer figure 3) comprenant une pluralité, à savoir six sorties (non représentées), raccordées par des tuyaux respectivement aux entrées 43 des différents organes 40a à 40f de distribution gazeuse. L'entrée 50 est disposée sous le palier 49 de support de l'arbre 8, tandis que la boîte 90 est disposée sur le plateau 2. Conformément à la figure 2, chaque logement de perçage 15 comprend une pastille 51 de protection, insérée dans la partie supérieure du plateau 2 de travail, et située à l'aplomb du poinçon 22 auquel il est associé. Chaque pastille 51 est faite en un matériau moins dur que celui du poinçon 22 précité, par exemple en matière plastique, et ses dimensions sont au moins égales à celles de la section extérieure circulaire du poinçon 22 précité. Ceci permet d'éviter d'émousser l'extrémité inférieure 29 effilée de chaque poinçon 22, lorsque ce dernier rencontre le plateau 2. Conformément à la figure 3, le plateau de travail 2 comporte à sa périphérie une pluralité, c'est-à-dire six encoches 52a à 52f, associées respectivement aux différents logements de perçage 15a à 15f. Ces encoches permettent de décharger plus facilement les objets percés. Comme indiqué précédemment, la machine de perçage automatique décrite précédemment est préférentiellement utilisée pour évider en leur centre des fromages à pite pressée, de format cylindrique, relativement plats. On sait en effet qu'un tel évidement permet d'obtenir des couronnes de fromages, dont l'affinage peut alors être effectué plus rapidement et dans de meilleures conditions. Aussi, le fonctionnement de la machine décrite précédemment sera-t-il illustré par référence à cette application particulière. Afin de faire fonctionner la machine précédemment décrite, on procède tout d'abord aux opérations préliminaires suivantes a) on branche l'entrée 50 avec raccord tournant sur une source d'air comprimé, b) on met en marche le moteur électrique 11, grâce au coffret de contrôle 14, et, au moyen de ce dernier, on choisit une vi tesse de rotation appropriée du plateau 2, permettant d'obte nir la cadence de perçage désirée. Le fonctionnement de la machine est alors le suivant 1) au poste de chargement 41 (conférer figure 3), situé à 1200 de l'organe passif 38 de commande, et à 2400 du poste de dé chargement 42, on place un fromage 16 à percer dans le loge ment 15 d'un poste de perçage 3 se présentant dans la posi tion 3f devant l'opérateur ; le fromage à percer est alors maintenu en place au moyen des trois morceaux 19 de profilé, définis précédemment, 2) par suite de la rotation du plateau 2, dans la direction de rotation 43, depuis la position 3f jusqu'à la position 3b, le galet 45 de l'organe actif 40 de commande associé au poste de perçage précité, vient en contact avec la came 39 de l'or gane passif 38 de commande ; corrélativement, ceci provoque une descente du piston 26 du vérin 28 associé, et par consé quent une descente du poinçon 22 associé, dans la position indiquée en trait pointillé à la figure 2 ; aussi, dans la position 3b du poste de perçage précité, le fromage 16 se trouve évidé en son centre, 3) puis le plateau 2 poursuit sa rotation de la position 3b à la position 3f ; corrélativement, le galet 45 de l'organe actif 40 de commande associé au poste de perçage précité ntest plus en contact avec la came 39 ; ceci provoque la re montée du piston 26 associé, et par conséquent la remontée du poinçon 22 associé,dans la position indiquée en trait plein à la figure 2 ; au cours de cette remontée, la partie centrale du fromage, poinçonnée dans la position 3b, prison nière à l'intérieur de l'extrémité inférieure 29 du poinçon 22 précité, rencontre le noyau de guidage 24 associé, ce qui provoque son éjection du poinçon 22 ; par conséquent, entre les positions 3b et 3c du poste de perçage 3, la partie cen trale poinçonnée du fromage se trouve libérée et peut être récupérée, 4) lorsque le poste de perçage précité arrive dans la position 3d, c'est-à-dire en colncidence avec le poste de déchargement 42, le fromage évidé est enlevé de son logement 15. Bien entendu, la machine de perçage automatique précédemment décrite s'applique à d'autres cas de figure que celui donné en exemple précédemment. - - REVENDICAtIONS 1.- Machine de perçage automatique d'un objet, caractérisée en ce qutelle comprend 1) un châssis de support, 2) un plateau horizontal de travail, monté en rotation sur le châssis de support, autour d'un axe vertical de rotation un moyen d'entraînement en rotation dudit plateau, 3) une pluralité de postes de perçage, répartis régulièrement sur le pourtour du plateau de travail, situés sensiblement à la même distance de l'axe de rotation ; chaque poste de per çage comprend premièrement un logement de perçage, réservé à la réception de l'objet à percer, deuxièmement un organe de poinçonnage situé au-dessus et à l'aplomb dudit logement, et troisièmement une console de support, d'extension verticale, sur laquelle est fixé ledit organe de poinçonnage ; chaque organe de poinçonnage comprend premièrement un poinçon creux, allongé verticalement, mobile verticalement selon une course verticale prédéterminée, la section intérieure dudit poinçon étant constante sur une longueur au moins égale à ladite course verticale, deuxièmement un moyen de déplacement verti cal dudit poinçon le long de ladite course verticale, soli daire de ladite console, troisièmement un noyau interne de 'guidage, allongé verticalement, fixé sur ladite console au moyen d'une pièce de fixation transversale, la section exté rieure dudit noyau étant constante sur une longueur au moins égale à ladite course verticale, et sensiblement égale à la section intérieure dudit poinçon ; ledit poinçon est monté de manière coulissable autour dudit noyau, grâce à une fente allongée verticalement, réservée au passage de la pièce de fixation transversale, la longueur de ladite fente étant au moins égale à ladite course verticale, 4) un système de commande des moyens de déplacement vertical des différents poinçons respectivement, comprenant d'une part un seul organe passif de commande, et d'autre part une pluralité d'organes actifs de commande ; ledit organe passif est soli daire du chssssis de support, et est disposé au-dessous du plateau de travail, entre le poste de chargement des objets à percer et le poste de déchargement des objets percés, selon la direction de rotation dudit plateau ; lesdits organes ac tifs, associés respectivement aux différents postes de perça ge, sont solidaires dudit plateau, et répartis régulièrement autour de l'axe de rotation, à une distance de ce dernier sensiblement égale à la distance séparant ledit organe pas sif dudit axe de rotation ; chaque organe actif est agencé de manière à actionner le moyen de déplacement vertical au quel il est associé, en descente, lorsqu'il vient en colnci- dence avec ledit organe passif, et en montée, lorsqu'il n'est plus en coïncidence avec ledit organe passif. 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de déplacement vertical des différents poinçons respectivement et le système de commande sont de type pneumatique, et: - chaque moyen de déplacement vertical consiste en un vérin à double effet, disposé verticalement au-dessus du poinçon au quel il est associé, et relié à ce dernier ; chaque vérin comprend deux orifices supérieur et inférieur d'introduction et d'évacuation gazeuse, - chaque organe actif de commande consiste en un organe de dis tribution gazeuse, comprenant d'une part deux orifices branchés respectivement aux orifices supérieur et inférieur du vérin auquel il est associé, et d'autre part une entrée et une sor tie pour un gaz sous pression ; chaque organe de distribution gazeuse est agencé de manière à introduire et évacuer du gaz sous pression, respectivement par les orifices supérieur et inférieur du vérin associé, lorsqu'il vient en coïncidence avec ledit organe passif, et à introduire et évacuer du gaz sous pression, respectivement par les orifices inférieur et supérieur du vérin associé, lorsqu'il n'est plus en colnciden ce avec ledit organe passif, - il est prévu un organe d'alimentation gazeuse avec raccord tournant, solidaire du plateau de travail, comprenant une en trée pour un gaz sous pression, et une pluralité de sorties raccordées respectivement aux entrées des différents organes de distribution gazeuse. 3.- Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que - l'organe passif de commande consiste en une came, - chaque organe actif de commande comprend un galet mobile ver ticalement, actionné vers le haut, lorsqu'il vient en contact avec la came, et vers le bas, lorsqu'il n'est plus en contact avec la came ; chaque galet est agencé dans l'organe de dis tribution gazeuse auquel il est associé, de manière à provoquer une introduction et une évacuation de gaz sous pression, res pectivement par les orifices supérieur et inférieur du vérin associé, lorsque ledit galet est actionné vers le haut, et à provoquer une introduction et une évacuation de gas sous pres sion, respectivement par les orifices inférieur et supérieur du vérin associé, lorsque ledit galet est actionné vers le bas. 4.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque logement de perçage comprend une pastille de protection, insérée dans le plateau de travail, située à l'aplomb du poinçon auquel il est associé, faite en un matériau moins dur que celui dudit poinçon, les dimensions de ladite pastille étant au moins égales à celles de la section extérieure dudit poinçon. 5.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque poinçon présente une extrémité inférieure effilée. 6.- Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le plateau de travail comporte à sa périphérie une pluralité d'encoches, associées respectivement aux différents logements de perçage.