Brevet FR2569949A1 — publié le 19860314

MACHINE POUR LA FABRICATION DE GAUFRES CREUSES La présente invention a pour objet une machine pour la fabrication de gaufres creuses. Une gaufre creuse est fabriquée à partir d'une pâte liquide, par cuisson à l'intérieur d'un moule chauffé comprenant généralement trois pièces, à savoir deux demi-moules délimitant une cavité donnant sa forme extérieure à la gaufre, et un cône mâle donnant à la gaufre sa forme intérieure. Après dépôt d'une certaine quantité de pâte dans le moule, le cône mâle est introduit dans celui-ci, assurant une répartition régulière de la pâte. Un ou plusieurs évents laissent échapper la vapeur d'eau produite pendant la cuisson, ainsi que le léger excédent de pâte, compte tenu de la difficulté qu'il y a de doser de façon précise et sans excès la quantité de pâte nécessaire à la réalisation d'une gaufre. Après que la pâte ait été versée dans le moule, la phase capitale du processus de fabrication réside dans la façon dont est fermé le moule par la descente du cône mâle. Si la fermeture est trop rapide, la pâte s'étale avec production subite d'une quantité importante de vapeur qui s'échappe bruyamment par les évents en entraînant vers l'extérieur une quantité trop importante de pâte. La gaufre obtenue est trop légère, trop fragile et non commercialisable. Si la fermeture du moule est trop lente, la vapeur s'échappe lentement mais presque complètement, de telle sorte qu'au moment de la fermeture du moule, il n'y a plus de pression dans celui-ci. La gaufre obtenue est incomplète et non commercialisable. II faut donc opérer pour éviter les inconvénients extrêmes décrits précédemment, étant précisé que plus la pâte est sucrée, plus la fermeture du moule doit être lente. A l'origine, avec les machines manuelles, une mise en oeuvre satisfaisante était obtenue grâce au tour de main de l'opérateur. Actuellement, la fabrication des gaufres creuses est le plus souvent réalisée par mise en oeuvre de machines automatiques dans lesquelles les moules complets sont déplacés mécaniquement dans les fours, chaque moule étant successivement garni de pâte, fermé, chauffé, ouvert et vidé de la gaufre terminée. Selon les modèles, la fermeture de chaque moule est réalisée suivant l'une ou l'autre des techniques suivantes - La descente du cône mâle dans le moule est continue et commandée par une came ou rampe incluse dans la structure de la machine ; le temps de fermeture est invariable par rapport à la vitesse de l'ensemble des mécanismes, tous étant liés mécaniquement entre eux. - La descente du cône mâle est réalisée selon un mouvement alternatif, le cône pouvant remonter et redescendre deux ou trois fois sous l'effet de cales placées sur son trajet. En réglant d'une part le positionnement des cales, et d'autre part leur hauteur, il est possible de faire varier le temps et l'amplitude des mouvements alternatifs des cônes lors de la fermeture du moule. Toutefois, ces réglages ne peuvent être effectués que lorsque la machine est arrêtée, nécessitant une période de redémarrage et un réchauffage avant de pouvoir apprécier le résultat du réglage. Enfin, le temps de fermeture complète du moule est fixé à l'origine par construction dans le cycle général de la machine, et ne peut être modifié sans transformation de la machine. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant une machine pour la fabrication de gaufres creuses, permettant de modifier en marche différents paramètres de fermeture des moules et de s'adapter immédiatement à des paramètres extérieurs tels que : viscosité de la pâte, température ou structure de celle-ci, proportion de sucre dans la pâte, etc.... A cet effet, dans la machine qu'elle concerne, du type comprenant une série de moules constitués chacun par deux demi-moules en creux et un cône mâle de forme complémentaire, des godets de remplissage de moules en pâte, des couteaux taillant les excès de pâte, des organes d'éjection des gaufres hors des moules, des organes d'évacuation et d'empilage des gaufres, les moules sont montés fixes dans la machine à l'exception des mouvements permettant leur ouverture et leur fermeture, tandis que les cônes mâles sont solidaires d'un premier support monté lui-même sur un second support, le second support étant monté sur le bâti de la machine pour déplacer les cônes entre leurs positions correspondant respectivement à l'ouverture et à la fermeture des moules, et le premier support est déplaçable par rapport au second selon un mouvement alternatif, dans la direction d'introduction des cônes dans les parties femelles des moules, les moyens de commande étant tels qu'ils provoquent, dans un premier temps, le déplacement du second support jusqu'à obtention d'une pénétration partielle des cônes dans les moules, puis le déplacement alternatif du premier support par rapport au second support pour réaliser l'aération de la pâte, et enfin la poursuite du déplacement du second support jusqu'à fermeture complète des moules. Avantageusement, les moyens assurant le déplacement du second support sont constitués par un arbre moteur portant des cames agissant sur les extrémités de leviers, bielles et genouillères, commandant également, au cours d'une rotation de 360 , les mouvements d'ouverture et de fermeture des demi-moules femelles, le mouvement de déplacement des godets de remplissage en pâte des moules, le mouvement de déplacement des couteaux arrachant les déchets de pâte, le mouvement de déplacement des organes d'éjection des gaufres hors des moules, ainsi que l'évacuation et l'empilage des gaufres fabriquées. Les moyens de commande de l'arbre moteur sont tels que, partant d'une position 0 correspondant à la fin de cuisson d'une série de gaufres, il effectue une rotation de l'ordre de 340" assurant l'ensemble des fonctions de remontée des cônes mâles, raclage des excès de pâte, éjection, empilage et comptage des gaufres cuites, fermeture des moules femelles, remplissage de ceux-ci en pâte et descente partielle des cônes mâles, cette rotation de l'arbre moteur étant stoppée au bout de 3400 environ, par action de celui-ci sur un contact électrique qui commande, pour une période déterminée et réglable, le mouvement alternatif du premier support par rapport au second, correspondant à des pénétrations et retraits successifs des cônes dans les moules en vue de réaliser l'aéra~ tion de ceux-ci, après quoi l'arbre moteur poursuit sa rotation jusqu'à 360 , mouvement au cours duquel le second support des cônes assure la fermeture totale des moules, la fin de rotation de l'arbre commandant le début de la cuisson pour une période de temps déterminée et initiant un nouveau cycle. Selon une forme d'exécution de cette -machine, le premier support portant les cônes mâles est monté pivotant sur le second support autour d'un axe disposé à proximité du bord des deux supports, opposé à celui portant les cônes, les deux supports tendant à être rapprochés l'un de l'autre sous l'action de moyens élastiques agissant à l'encontre de l'action d'au moins une came qui, montée pivotante sur l'un des supports et prenant appui sur un galet ou similaire fixé sur l'autre support, est entraînée en rotation par des moyens autonomes pendant la période d'aération des moules correspondant à la période d'arrêt à 340" de l'arbre moteur principal. La distance entre le galet d'appui de la came et le support sur lequel la came est montée pivotante, est réglable. Le mouvement d'entraînement en rotation de la came dont la vitesse peut être réglable se traduit par un mouvement alternatif d'écartement et de rapprochement des deux supports et par suite de pénétration et de retrait des cônes dans les moules permettant le brassage de la pâte et l'aération de celle-ci. La modification de la position du galet d'appui de la came permet de modifier l'amplitude du mouvement, tandis que la durée d'aération peut être modifiée en jouant sur la temporisation commandant l'arrêt de l'arbre moteur principal. Il est également possible de maîtriser, d'une part, la - profondeur de- la pénétration des cônes dans les moules en jouant sur la position d'arrêt de l'arbre moteur principal et, d'autre part, la fréquence des oscillations. Cette machine est très intéressante car permettant de réaliser rapidement des réglages tout en continuant la fabrication des gaufres et en permettant de juger immédiatement de l'effet des réglages effectués. En outre, une telle machine est adaptable au traitement de pates contenant des quantités très variables de sucre, de 0 à 25 % de sucre par rapport au poids de farine, contrairement aux machines traditionnelles dans lesquelles la plage de réglage est très faible, et qui ne- conviennent que pour la réalisation d'un produit très spécifique. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif une forme d'exécution de cette machine. Figure 1 en est une vue en perspective; Figure 2 en est une vue de côté des organes principaux, partiellement en coupe; Figure 3 est une vue de côté, et à échelle agrandie, du dispo sitif d'aération ; Figure 4 représente un diagramme indiquant la valeur de la pénétration des cônes dans les moules en fonction de l'angle de rotation de l'arbre moteur principal. La machine représentée au dessin comprend un bâti (2) dans lequel sont diposées deux séries de moules (3). Chaque moule (3) est constitué par deux demi-moules (4) et (5) délimitant une cavité (6), le demi-moule (4) étant fixe tandis que le demi-moule (5) est déplaçable par action d'une genouillère (7). La pâte (8), constituée par un mélange de farine et de sucre, à partir de laquelle sont réalisées les gaufres, se trouve dans un réservoir (9). La pâte (8) est transférée du réservoir (9) vers des godets (10) par l'intermédiaire d'une pompe, non représentée au dessin, alimentant une rampe (12). Les godets (10) sont déplacés de la position représentée à la Figure 2 jusqu'au dessus des cavités (6) des moules par l'intermédiaire de leviers (14). La quantité de pâte versée dans chaque empreinte du moule est réglable en fonction de l'inclinaison des godets. Cette machine comprend également des leviers (15) actionnant des racloirs (16) enlevant les déchets de pâte sur la partie supérieure du moule, après cuisson, ainsi que des éjecteurs (17) assurant le décollement des gaufres après ouverture des moules. Les gaufres tombent alors sur une surface inclinée (18) à la partie inférieure de laquelle elles sont prises en charge par un bras (19) assurant leur évacuation, leur comptage et leur empilage sur un plateau (20) articulé autour d'un axe (20a) horizontal et transversal à la direction d'amenée des gaufres, situé du côté opposé au côté d'amenée des gaufres.Ce plateau est associé à des moyens, non représentés au dessin, permettant, lorsqu'un certain nombre de gaufres ont été empilées à sa surface, son pivotement en position verticale, assurant le glissement des piles de gaufres et leur engagement dans des alvéoles (21) ménagées sur un tapis sans fin (21a), animé d'un mouvement d'avance par pas, de telle sorte que, lorsqu'une rangée d'alvéoles est chargée, le tapis avance pour amener la série suivante d'alvéoles vides dans la zone de réception des gaufres empilées. I1 est ainsi possible de stocker, avant conditionnement, un nombre important de gaufres sur une longueur réduite, ce qui n'est pas le cas lorsque les gaufre sont conservées à l'horizontale. A la partie supérieure du bâti et au niveau d'un bord de celuici sont articulées autour d'un même axe horizontal (22) deux supports (23) et (24). L'entraînement en rotation du support (23) est assuré par des leviers (25), l'équilibrage du support (23) étant assuré par un contrepoids (26). Le second support (24) est équipé, à son extrémité opposée à celle comportant l'axe d'articulation, d'un certain nombre de cônes mâles (27), en nombre égal à celui des cavités (6) et de forme complémentaire de la forme de celles-ci. Le support (24) tend à être rapproché de celui (23) par des ressorts (28). En outre, le support (23) porte, monté dans des paliers qui en sont solidaires, deux cames (29) entraînées en rotation par un moteur électrique (30) et prenant chacune appui sur un galet (32). Comme montré à la Figure 3, chaque galet (32) est monté à l'extrémité d'un levier pivotant (33) permettant de régler sa distance par rapport au support (23). Comme montré à la Figure 2, I'ensemble des mouvements de la genouillère (7) et des leviers (14, 15 et 25) est obtenu à partir d'un arbre moteur (34) sur lequel sont calées une ou plusieurs cames (35) sur lesquelles prennent appui les extrémités des leviers considérés. D'un point de vue pratique, le fonctionnement de cette machine est le suivant : l'arbre moteur (34) est arrêté au cours de la période de cuisson des gaufres. En fin de cuisson, cet arbre moteur est entraîné pour une rotation d'environ 340 , provoquant successivement la remontée des cônes (27), l'ouverture du moule (4, 5), le raclage de la face supérieure du moule, l'éjection des gaufres contenues dans celui-ci, leur comptage et leur évacuation et empilage sur la table (20), la fermeture des moules (4, 5), le remplissage de ceux-ci à partir de la pâte contenue dans les godets (10). Lorsque l'arbre moteur a tourné d'un angle d'environ 340 , il actionne un contact provoquant l'arrêt du moteur l'entraînant.Dans cette position, les supports (23) et (24) ont pivoté, réalisant une pénétration des cônes (27) dans les cavités (6), de telle sorte qu'ils se trouvent à une distance d'environ 20 mm du fond de celles-ci, comme schématisé par la courbe de Figure 4 (A). L'actionnement de ce contact provoque également la mise en route du moteur (30) d'entraînement des cames (29) réalisant un mouvement relatif alternatif des supports (23) et (24) se traduisant par des pénétrations et des retraits successifs des cônes (27) vis-à-vis des cavités (6), selon la ligne (A-B) de Figure 5. Au cours de ce mouvement, il est procédé à un brassage de la pâte et à l'aération de la pâte. En fin de temporisation, le moteur (30) s'arrête, et l'arbre moteur (34) poursuit sa course jusqu'à 360 , mouvement au cours duquel les moules sont complètement fermés par pénétration totale des cônes (27) dans les cavités (6), comme montré aux Figures 3 et 5. En fonction des caractéristiques de la pâte, viscosité, structure, température et dosage du sucre dans celle-ci, le mouvement d'aération des moules peut être réglé en jouant sur l'amplitude du mouvement, par réglage de la position des galets (32). Le mouvement (A-B) pouvant devenir (A-B'), par réglage de la fréquence, en jouant sur la vitesse de rotation du moteur (30), et par réglage du point à partir duquel est réalisé le mouvement d'aération en jouant sur le point d'arrêt de l'arbre moteur, cet arrêt pouvant être effectué par exemple à 330 , et illustré par un point (A') de la courbe de Figure 5 situé à plus de 20 mm du fond des moules, ou à 3500 et illustré par un point (A") de la courbe de Figure 5 situé à une distance du fond des moules inférieure à 20 mm. Comme il ressort de ce qui précède, l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante, en fournissant une machine automatique pour la fabrication de gaufres, de conception et de structure simples, susceptible de réglages en période de marche, lui permettant de s'adapter immédiatement à la fabrication de gaufres réalisées à partir de pâtes de caractéristiques très différentes. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cette machine, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que le support double des cônes mâles pourrait être non pas pivotant mais déplaçable en translation ou que la forme des moules pourrait être différente sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Machine pour la fabrication de gaufres creuses, du type comprenant une série de moules constitués chacun par deux demi-moules en-creux et un cône mâle de forme complémentaire, des godets de remplissage des moules en pâte, des couteaux taillant les excès de pâte, des organes d'éjection des gaufres hors des moules, des organes d'évacuation et d'empilage des gaufres, caractérisée en ce que les moules (5, 6) sont montés fixes dans la machine à l'exception des mouvements permettant leur ouverture et leur fermeture, tandis que les cônes mâles (27) sont solidaires d'un premier support (24) monté lui-même sur un second support (23), le second support (23) étant monté sur le bâti de la machine pour déplacer les cônes entre leurs positions correspondant respectivement à l'ouverture et à la fermeture des moules, et le premier support (23) est déplaçable par rapport au second (24) selon un mouvement alternatif, dans la direction d'introduction des cônes dans les parties femelles des moules, les moyens de commande étant tels qu'ils provoquent, dans un premier temps, le déplacement du second support (24) jusqu'à obtention d'une pénétration partielle des cônes (27) dans les moules (5, 6), puis le déplacement alternatif du premier support par rapport au second support pour réaliser l'aération de la pâte, et enfin la poursuite du déplacement du second support jusqu'à fermeture complète des moules. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens assurant le déplacement du second support (23) sont constitués par un arbre moteur (34) portant des cames (35) agissant sur les extrémités de leviers, bielles et genouillères (7, 14, 15, 25), commandant également au cours d'une rotation de 360" les mouvements d'ouverture et de fermeture des demi-moules femelles (5, 6), le mouvement de déplacement des godets (10) de remplissage en pâte des moules, le mouvement de déplacement des couteaux (16) arrachant les excès de-pâte, le mouvement de déplacement des organes d'éjection (17) des gaufres hors des moules, ainsi que l'évacuation et l'empilage des gaufres fabriquées. 3 - Machine selon la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens de commande de l'arbre moteur (34) sont tels que, partant d'une position 0 correspondant à la fin de la cuisson d'une série de gaufres, il effectue une rotation de l'ordre de 3400 assurant l'ensemble des fonctions de remontée des cônes mâles, raclage des excès de pâte, éjection, empilage et comptage des gaufres cuites, fermeture des moules femelles, remplissage de ceux-ci en pâte et descente partielle des cônes mâles, cette rotation de l'arbre moteur étant stoppée au bout de 3400 environ, par action de celui-ci sur un contact électrique qui commande, pour une période déterrninée et réglable, le mouvement alternatif du premier support par rapport au second, correspondant à des pénétrations et retraits successifs des cônes dans les moules en vue de réaliser l'aération de ceux-ci, après quoi l'arbre moteur poursuit sa rotation jusqu'à 360 , mouvement au cours duquel le second support (23) des cônes (27) assure la fermeture totale des moules, la fin de rotation de l'arbre commandant le début de la cuisson pour une période de temps déterminée et initiant un nouveau cycle. 4 - Machine selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée en ce que le premier support (24) portant les cônes mâles (27) est monté pivotant sur le second support (23) autour d'un axe (22) disposé à proximité du bord des deux supports, opposé à celui portant les cônes, les deux supports tendant à être rapprochés l'un de l'autre sous l'action de moyens élastiques (28) agissant à l'encontre de l'action d'au moins une came (29) qui, montée pivotante sur l'un (23) des supports et prenant appui sur un galet (32) ou similaire fixé sur l'autre (24), est entraînée en rotation par des moyens autonomes pendant la période d'aération des moules correspondant à la période d'arrêt à 340" de l'arbre moteur principal. 5 - Machine selon la revendication 4, caractérisée en ce que la distance entre le galet (32) d'appui de la came (29) et le support (23) sur lequel la came est montée pivotante, est réglable. 6 - Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle l'évacuation des gaufres est réalisée à l'aide d'un bras pivotant (19) amenant celles-ci sur un plateau (20) sensiblement horizontal, où les gaufres sont emboîtées les unes dans les autres, caractérisée en ce que le plateau (20) est articulé autour d'un axe (20a) horizontal et transversal à la direction d'amenée des gaufres, et est associé à des moyens assurant son pivotement en position verticale, I'extrémité du plateau (20) située du côté de l'axe d'articulation (20a) étant disposée au-dessus d'une série d'alvéoles (21) ménagées sur un tapis sans fin (21a), équipé de moyens d'avance par pas.