Brevet FR2503543A1 — publié le 19821015

L'invention concerne une machine à stériliser, à la pression atmosphérique, des produits alimentaires dans des récipients cylindriques, c'est-à-dire une machine capable d'abord de maintenir à la température de stérilisation, pen- dant la durée voulue, des produits alimentaires à conserver tels que tomates pelées, cerises, abricots, pêches, pommes, poires, jus de fruits, achards ou pickles, marmelades et autres produits confectionnés enpots ou bocaux cylindriques, puis de refroidir ces bocaux et de les sécher extérieurement, le tout à la pression atmosphérique. L'état antérieur de la technique comprend des machines complexes constituées par un transporteur horizon- tal à chaîne, muni d'éléments d'entraînement et installé im- médiatement au-dessus d'un transporteur analogue, lequel est muni de rouleaux mis en rotation par des engrenages. Entre les deux transporteurs sont introduits les bocaux qui, de cette manière, sont convoyés et, en même temps, soumis à une rotation alternative pour rendre uniforme et rapide la stérilisation de leur contenu sous l'action de la vapeur. Il existe aussi des machines constituées par un transporteur horizontal à chaînes, muni d'ailes pour entraî- ner les récipients cylindriques en rangées et installé immé- diatement au-dessus d'un plateau à claie, voire d'un plateau lisse, doté d'un mouvement alternatif pour faire rouler dans les deux sens les bocaux interposés et obtenir ainsi une sté- rilisation uniforme de leur contenu. Il existe en outre des machines pour stériliser des rangées de bocaux portés, en position verticale, par des barres longitudinales fixes entre lesquelles sont intercalées des barres longitudinales astreintes à se déplacer alternati- vement avec une composante de mouvement vertical pour soulever les bocaux, de mouvement longitudinal vers l'avant pour les faire avancer, de mouvement vertical pour redéposer les rangées de bocaux sur leurs barres fixes respectives et de mouvement longitudinal de retour en position initiale de soulèvement. Les barres longitudinales sont ainsi mobiles "à pas de pèlerin". Un tel état antérieur de la technique est susceptibl de perfectionnements pour les raisons exposées ci-après. Les machines stérilisatrices à chaînes et rouleaux sont compliquées, longues et onéreuses et elles exigent des opérations de manutention. Les machines à ailes et à plateau soumis à un mouvement alternatif maltraitent les récipients dont elles arrivent même à provoquer l'explosion; s'il s'agit d'un plateau à claie, il se produit aussi une déformation des ailes et un glissement des récipients avec une perte de tours et, s'il s'agit d'un plateau lisse à mouvement alternatif, la machine est d'un prix élevé et on doit avoir recours à des installations à plusieurs plateaux de récipients. Les ma- chines à pas de pèlerin ne permettent pas d'obtenir une péné- tration homogène de l'action stérilisatrice à l'intérieur du produit contenu dans les bocaux. Enfin, les susdites machines à chaînes, à rouleaux et à ailes, outre le fait que leur fonctionnement laisse à désirer, ne permettent pas de changer le format des récipients à traiter. De ce qui précède, il résulte la nécessité de résoudre le problème technique consistant à créer une machine stérilisatrice simple, en un seul plan, peu coûteuse, ne nécessitant pas une manutention spéciale et capable de stéri- liser uniformément le contenu des récipients de manière très rapide et de les faire avancer rapidement. L'invention résout le problème technique susvisé en adoptant, pour les récipients, une avance longitudinale à pas de pèlerin et un roulement transversal interrompu seulement par la susdite avance, et ceci par l'intermédiaire d'une cage longitudinale, dotée à sa partie supérieure de supports lon- gitudinaux en V ouvert vers le haut, capables de soulever lesdits récipients, lors de la phase d'avance, par une paire de rouleaux longitudinaux contigus, roulant dans le même sens et supportant à roulement lesdits récipients lors de la phase de retour du mouvement à pas de pèlerin. Les avantages procurés par cette invention sont rapidité de la stérilisation augmentée de 50 % ou davantage produit en meilleur état et plus compact; moindre encombre- ment; réduction des 2/3 environ des frais de fabrication et d'entretien; usure extrêmement réduite; manutention pres- que nulle; plus grande simplicité; manipulation plus douce des récipients; stérilisation plus homogène du produit moindre consommation de vapeur. Un mode de réalisation particulier de l'invention est illustré,à titre d'exemple, par les dessins annexés dont - la figure 1 montre, en coupe longitudinale verticale, la machine stérilisatrice lors de sa phase de travail pendant laquelle les rangées de récipients cylindriques roulent sur des rouleaux longitudinaux, ce qui favorise une stérilisation homogène du produit contenu dans ces récipients; - la figure 2 montre de c8té la machine de la figure 1 - la figure 3 montre,à plus grande échelle, en plan et avec parties coupées, une partie de la machine de la figure 1 - la figure 3' montre, en coupe, le détail d'un joint entre rouleaux; - la figure 4 montre, à plus grande échelle, une coupe verticale transversale selon la ligne IV-IV de la figure 2; - la figure 5 reproduit, à plus grande échelle, un détail de la figure 2 pour mettre en évidence le dispositif d'avance et soulèvement alternatifs, à pas de pèlerin, du châssis mo- bile qui supporte les récipients au cours de leur avance; - la figure 6 représente en plan les éléments de la figure 1 - la figure 7 montre, à plus grande échelle, une coupe trans- versale verticale selon la ligne VII-VII de la figure 2, avec adjonction des structures de confinement; - la figure 8 montre à plus grande échelle l'arrière de la machine et met en évidence le dispositif d'alimentation des réci pients et la transmission du mouvement aux rouleaux de support en vue de faire tourner les récipients; - la figure 9 est une coupe longitudinale verticale partielle, relative au dispositif d'alimentation des récipients. Les récipients cylindriques 1 sont allongés longitu- dinalement sur des paires, qui se succèdent transversalement, de séries longitudinales de tronçons de rouleaux 2, maintenus en rotation de même sens par des chaînes 3 et 31, ces chaînes étant entraînées par un motoréducteur 4. Des joints de support sont montés entre chaque tronçon de rouleau 2 et le suivant. Ces joints 5 sont fixés chacun à une traverse sous-jacente 6 qui relie entre eux les côtés 7 du châassis de base 16 de la machine. Deux paires de longerons 8, reliés entre eux par des cadres rectangulaires/qui se succèdent longitudinalement, forment avec ceux-ci une cage G, animée d'un mouvement d'avance longitudinale alternatif, avec soulèvement et sans glissement, - des récipients 1, par l'intermédiaire d'un motovariateur 10 qui actionne un arbre transversal 11 (figures 2 et 3). Des pai- res de plaques latérales 12, qui se succèdent longitudinalement, sont fixées aux paires de longerons 8. Ces plaques 12 portent chacune une tige transversale 13, dirigée vers l'extérieur, dont chacune s'appuie sur une came 14 en dents de scie. Chaque came 14 est calée sur un arbre transversal 15 qui est monté à ro- tation sur le châssis de base 16. Les récipients 1, amenés par un dispositif d'alimentation 17,sont flanqués de supports lon- gitudinaux 18, en tôle profilée, qui sont portés à leur par- tie inférieure par la face supérieure des cadres 9 successifs et qui sont intercalés entre chaque paire de rouleaux 2. A son extrémité intérieure, l'arbre 11 porte un excentrique 19 (fi- gure 3) auquel est articulé le pied 20 d'une bielle 21. Par son oeil, celle-ci est engagée sur un axe transversal 22 qui est fixé à une paire d'éléments longitudinaux 23, lesquels relient ensemble deux cadres 9 successifs. Un organe cylindri- que 24 (figure 31), reliant entre eux deux tronçons successifs de rouleau 2, porte de chaque côté une queue prismatique 25 qui est engagée, sans pouvoir y tourner, dans des logements pris- matiques conjugués qui sont ménagés à l'extrémité de chaque tronçon de rouleau. A sa partie supérieure, chaque support 18 comporte une paire d'ailes en V 26 (figure 4) pour sup- porter une rangée longitudinale de récipients cylindriques 1. Entre chaque paire de rouleaux 2, un passage vertical reste libre pour cette paire d'ailes 26. On a désigné par 27 le f a! moyeu de chaqueplaque 12 d'o/saiilie la tige 13. Celle-ci est entourée d'une bague 28 supportant à rotation un galet 29, lequel est destiné à s'engager dans les encoches périphéri- ques 30 de la came 14. Outre des dents radiales 32, cette came 14 porte, en nombre égal, des dents latérales 31 (figure 5) formant butée, à chaque phase d'avance de la cage G, contre l'extrémité E d'un levier 33, ce dernier étant articulé sur le châssis de base 16 à l'aide d'un pivot 34. Un cliquet 35, au châssi.s articulé en 36/de base 1, est destiné à S'introduire dans les encoches 30 pour n'autoriser la rotation de la came 14 que dans un seul sens, la rotation de ce cliquet 35 vers le bas étant arrêtée par une butée 37. De l'autre côté du cliquet , un autre cliquet 38 est articulé en 39 au châssis de base 16. L'extrémité inférieure du cliquet 38 est destinée à s'in- troduire dans les encoches 30 tandis que son extrémité supé- rieure est soumise à l'action d'un contrepoids 40;on réalise ainsi l'équilibrage de la came 14. La cage mobile G porte un appendice latéral oscillant 41 destiné à heurter,et à glisser sur,nn patin 42 (figure 6) du levier 33, contre l'action d'un ressort 43, pour obtenir l'engagement de l'extrémité E en é- querre de ce levier 33 contre l'une des dents latérales 31 de la came 14. Des patins longitudinaux 44 (figure 7) sont fixés de chaque côté à l'extérieur de plaques latérales 45, solidaires des longerons 8 en leur zone d'extrémité, pour assurer le glissement et le centrage contre les côtés 7. Un bac de fond 46 sert à recueillir l'eau de conden- sation. Des distributeurs 47,limités à une première partie de la longueur de la machine, amènent de la vapeur pour stériliser les aliments contenus dans les récipients 1.Des tubes dis- tributeurs 47', installés sur la partie finale du trajet des ré- cipients 1 avant la section finale destinée au séchage à l'air (non représentée),amènent de l'eau en brouillard pour le refroidissement des récipients 1. Un tunnel T est formé par un couvercle longitudinal 48, portant les distributeurs 47 et 47' et supporté par le châssis de base 16. Deux chaînes 49 (figures 8 et 9), disposées dans des plans transversaux postérieurs parallèles, passent sur deux roues dentées motrices 50 et sur des paires de roues de renvoi 51. Des éléments transversaux successifs 52, ayant un profil en V, sont fixés à ces deux chaînes 49 en étant disposés entre celles-ci pour transporter les récipients 1 au niveau des supports 18. Une traverse de poussée 53 est fixée entre deux chaînes longitudinales verticales 54 qui passent sur deux paires de roues dentées 55 et 56 (figure 9). Les roues dentées 55 sont entraînées en rotation par un arbre 57 quiest monté à rotation sur les c8tés supérieurs 58 du dis- positif d'alimentation 17. Un motoréducteur 59 entraîne l'ar- bre 57, par l'intermédiaire d'une chaîne 60, et l'arbre 61 d'un réducteur 62, par l'intermédiaire d'une chaîne 63. L'arbre 61 est muni d'un embrayage électromagnétique 64. Une glissière profilée S sertà guider les récipients 1, des éléments 52 aux espaces existant entre chaque paire de rouleaux 2, séparée par un support longitudinal 18. La machine fonctionne de la manière suivante. Les divers motoréducteurs et motovariateurs étant mis en marche on fait arriver les récipients 1, à l'origine de la paire de chaînes 49 dont le r8le est d'élever chaque récipient pour le déposer dans l'un des éléments transporteurs transversaux en V 52. Ces éléments transfèrent ce récipient sur un plan horizontal imaginaire situé à la tête de la machine, un peu au-dessus du plan horizontal contenant les axes des rouleaux longitudinaux 2, lesquels tournent dans le sens des aiguilles d'une montre. Un micro-interrupteur, actionné par la traverse 53 de la paire de chaînes 54, bloque le mouvement de la paire de chaînes 49 en permettant à ladite traverse de pousser longitudinalement les récipients 1 le long des intervalles existant entre chaque paire de rouleaux ou tronçons de rouleaux 2, par l'intermédi- aire de la glissière S qui les guide d'arrière en avant et de haut en bas, de manière à les disposer au-dessus des supports longitudinaux respectifs 18. Les récipients 1, en arrivant entre les paires de tronçons de rouleaux 2 en mouvement, se mettent ainsi à tourner en sens inverse des aiguilles d'une montre. Ceci réchauffe de façon homogène et rapide le produit contenu dans les bocaux, sous l'action de la vapeur sortant du distributeur 47 à une pression à peine supérieure à la pression atmosphérique et occupant la partie initiale du tun- nel T. Les paires d'ailes supérieures en V 26 des supports longitudinaux profilés 18, fixés aux faces supérieures des cadres successifs 9 de la cage G, viennent, sous l'effet de la composante de soulèvement du mouvement alternatif à pas de pèlerin qui est communiqué longitudinalement à ladite cage G, en contact avec la surface inférieure des récipients 1 en les soulevant des rouleaux 2 et en les faisant avancer d'une distance égale à l'avancede la cage G. La valeur de cette distance est déterminée par la valeur du pas angulaire A (figure 5)et par celle du diamètre des cames 14. Les paires de galets 29, montées sur les tiges 13 des moyeux 27 des paires de plaques 12 fixées aux longerons 8 de la cage G, s'engagent dans les paires d'encoches 30 du profil en dents de scie de ces cames 14. Il est à noter que le soulèvement des galets 29 de la cage G se fait sous l'effet de la crête des dents radiales 32 des cames 14. La rotation, en sens in- verse des aiguilles d'une montre, de ces cames s'arrête à chaque pas,sous l'effet de l'accrochage d'une dent latérale 31 par l'extrémité E du levier 33, à la fin de la course de la bielle 21 vers l'avant. Lors de la course de retour de cette bielle 21, les paires de cames 14 tournent d'un pas angulaire A dans le sens des aiguilles d'une montre, les paires de galets 29 se maintenant dans celles des encoches que ces galets avaient atteintes lors de la course d'avance. Et ainsi de suite, jusqu'à ce que soient atteintes les limites de la rangée de rouleaux 2. Dans la première partie de leur trajet à l'intérieur du tunnel T et sur une longueur convenable, les récipients 1 en mouvement sont soumis à dctes;jets de vapeur émis par les distributeurs 47 et, sur la partie restante, ils sont soumis à des jets d'eau froide en brouillard, émis par les distributeur 47'. A la fin du tunnel T, les récipients 1, déjà refroidis et éventuellement séchés extérieurement, sont envoyés au poste d'emballage. En pratique, les matériaux, les dimensions et les détails d'exécution peuvent être différents de ceux qui ont été indiqués tout en étant équivalents à ceux-ci du point de vue technique sans pour cela sortir du cadre juridique de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Machine à stériliser, à la pression atmosphérique, des produits alimentaires en récipients cylindriques (1), laquel- le machine est animée d'un mouvement à pas de pèlerin pour l'a- vance des récipients (1) au cours duquel ceux-ci tournent autour de leur axe, et comprend un dispositif d' alimentation (17) pour amener les récipients (1) à la machine, ainsi qu'un tunnel (T) avec une partie initiale soumise à l'action de la vapeur et avec une partie finale soumise à l'action d'eau froide en brouillard et éventuellement aussi à l'action d'air, caractérisée en ce qu'elle comprend: d'une part une cage longitudinale (G)-rendue mobile longitudinalement à pas de pèlerin par l'intermédiaire d'un motovariateur (10) et portant à sa partie supérieure des supports longitudinaux juxtaposés (18), l'extrémité supérieure de ces supports (18) étant formée par une paire d'ailes en V (26) ouverte vers le haut et destinée à supporter une rangée de réci- pients (1) lors de la phase de déplacement de la cage (G) vers le haut et vers l'avant; et d'autre part, une paire de tronçons de rouleaux longitudinaux (2) qui sont reliés longitudinalement. entre eux pardes joints de support (5), fixés sur des traverses supérieures (6) des côtés montants (7) du châssis de base (16), et qui sont mis en rotation de même sens par l'intermédiaire d'un motoréducteur (4), lesquels tronçons de rouleaux (2) sont disposés à cheval par rapport à chacun desdits supports lon- gitudinaux (18), sont écartés entre eux d'une distance suffi- sante pour le passage entre eux de la susdite paire d'ailes (26) et sont capables de supporter à rotation, autour de leur axe longitudinal, une rangée de récipients (1) lors de la phase d'abaissement et de retour de la susdite cage (G). 2. Machine à stériliser selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cage (G) est constituée par une série de cadres verticaux (9) écartés longitudinalement, reliés à leur partie supérieure par les susdits supports longitudinaux (18) et reliés latéralement entre eux par deux paires de longe- rons (8) le long desquels sont fixées des paires de plaques latérales (12) , lesquelles portent chacune vers l'extérieur un moyeu (27) à tige (13) sur laquelle est monté à rotation un galet (29); en ce que chaque galet (29) s'appuie, en position de repos,dans l'encoche (30) existant entre chaque paire de dents radiales (32) d'une came de soulèvement (14) dont l'arbre (15) est monté à rotation sur le châssis de base (16); en ce qu'un cliquet(38), lesté par un contrepoids (40) et arti- culé à ce châssis de base (16), pénètre dans les encoches (30) pour équilibrer la came (14) alors qu'un autre cliquet(35) pénétrant dans une encoche sur le côté opposé, empêche la came (14) de tourner en sens contraire; et en ce que le motovariateur (10) transmet son mouvement, par l'intermédiaire d'un arbre (11), d'un excentrique (19) et d'une bielle (21), à l'axe (22) d'une paire d'éléments longitudi- naux (23) portés par deux cadres (9) de ladite cage (G). 3. Machine à stériliser selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisée en ce que les rangées de récipients (1)sont formées, sur les paires juxtaposées de rouleaux (2), par poussée en avant d'une traverse (53) dont est munie une paire de chaînes verticales longitudinales (54) et qui agit sur le fond des récipients (1) disposéssur des éléments trans- porteurs en V (52) transversalement, en tête du groupe de rou- leaux (2), de façon à faire glisser ces récipients (1) le long d'une glissière (5) jusqu'auxdits rouleaux (2). 4. Machine à stériliser selon la revendication 2, caractérisée en ce que la came (14) à dents radiales (32) com- porte latéralement, le long d'une circonférence, des dents (31) en nombre égal à celui des dents radiales (32) de ladite came (14) pour constituer un obstacle à l'inversion du sens de rotation par butée contre l'extrémité (E) en équerre d'un levier (33) monté par l'intermédiaire d'un pivot (34) sur le châssis de base (16), sous l'effet de la rencontre d'un appen- dice latéral oscillant (41) de la susdite cage (G) contre un patin (42) constituant l'extrémité du levier (33) opposée à l'extrémité d'arrêt (E).