Brevet FR2574252A1 — publié le 19860613

INSTALLATION POUR LA FABRICATION AUTOMATISEE DE BROCHETTES La présente invention a trait à une installation destinée à automatiser la confection industrielle des brochettes. Au stade industriel les brochettes sont actuellement réalisées de manière semi-artisanale en ce sens qu'en dépit de l'apparition sur le marché de moyens pour la ccnfection simultanée d'ur.e série de brochettes tels que des bacs spéciaux permettant la fabrication en une seule opération d'une pluralité de brochettes et de tronçonnéuses appropriées au découpage à l'intérieur desdits bacs des brochettes, ces diverses opérations ne sont pas automatisées, nécessitent du personnel, des manipulations nombreuses qui prennent du temps et ne sont pas pratiques. L'invention a pour but d'accélérer les cadences de fabrication industrielle des brochettes en proposant une installation effectuant de manière automatique les opérations postérieures à la mise en place manuelle dans lesdits bacs spéciaux des divers ingrédients alimentaires constituant les brochettes. A ' cet effet, l'invention a pour objet une installation pour la fabrication automatisée de brochettes après mise en place en couches successives des divers ingrédients constitutifs des brochettes dans des bacs constitués de parois latérales mobiles percées de fentes pour le passage de lames de coupe et susceptibles de recevoir dans le fond et au-dessus de l'empilage desdits ingrédients, des cadres perforés de guidage des piques des brochettes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de convoyage horizontal susceptible d'amener lesdits bacs, les uns après les autres, successivement à quatre postes de travail formés par un poste de perçage dans la masse desdits ingrédients de chaque bac, des trous devant recevoir lesdites piques, un poste de mise en place desdites piques au-dessus et dans l'alignement des trous percés au poste précédent, un poste d'enfoncement des piques dans la masse desdits ingrédients, et un poste de découpe simultanée des brochettes dans ladite masse, et des moyens pour commander, contrôler et synchroniser les différentes opérations effectuées auxdits postes ainsi que l'actionnement dudit dispositif de convoyage. Une telle installation est de nature à accroître très substantiellement les cadences de fabrication industrielle de brochettes comme on pourra mieux le comprendre à la lecture de la description détaillée qui va suivre -d'un mode de réalisation de l'installation ci-dessus, description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels - Figure 1 représente schématiquement en élévation latérale une installation conforme à l'invention ;; - Figure 2 représente en perspective un bac pour la confection d'une série de brochettes, de type connu, reposant sur le dispositif de convoyage de l'installation de la figure 1 - Figure 3 représente schématiquement le poste de forage dans la masse des ingrédients d'un bac des trous devant recevoir les piques des brochettes - Figure 4 représente schématiquement le poste de tronçon nage de la masse des ingrédients du bac en vue d'indivi dualiser les brochettes et plus précisément les moyens de blocage en position du bac et de rotation de ce dernier, et - Figure 5 représente schématiquement le système de découpe de ladite masse des ingrédients du bac. L'installation ou chaîne représentée très schématiquement sur la figure 1 comprend un certain nombre de postes alignés à intervalles réguliers au droit d'un dispositif de convoyage horizontal désigné d'une manière générale par la référence 1. Ce dispositif de convoyage 1 comprend un bâti fixe 2 ancré au sol et supportant, d'une part, deux bandes 3 horizontales, parallèles, fixes, de glissement, séparées par un intervalle 4 et s'étendant d'un bout à l'autre du bâti 2, et, d'autre part, deux chaînes sans fin transporteuses 5 flanquant les bandes fixes 3. Les chaines transporteuses 5 sont tendues entre deux tambours d'extrémité 6, dont l'un est moteur, et portent à intervalles réguliers des barres 7 (figure 2) de jonction des deux chaînes 5, disposées transversalement à l'axe des chaînes 5 et bandes 3 et chargées de pousser sur ces dernières les bacs 8 de fabrication des brochettes. L'un de ces bacs, de type connu, est représenté en perspective plongeante sur la figure 2. I1 a une forme parallélépipèdique et est constitué d'une paroi de fond carrée et de quatre parois latérales 9 identiques, individuelles, montées sur charnières sur ledit fond de façon à pouvoir ouvrir totalement le bac par abaissement des parois 9 comme indiqué par les flèches de la figure 2. Des moyens (non représentés) sont prévus pour assembler les parois 9 dans leur position verticale pour constituer le bae Celui-ci est en acier inoxydable ou autre matériau apte à venir en contact avec des matières alimentaires et les bandes 3 sont en un matériau présentant un bon coefficient de frottement vis-à-vis du matériau du bac. Chaque bac 8 reçoit un empilage constitué par les divers ingrédients des brochettes disposés en' couches successives à la manière habituelle. Au-dessus de l'empilage est placé, à l'intérieur du bac et au voisinage de son e.-,trQmité supérieure, un cadre carré 10 en matériau approprié, percé de trous ll régulièrement distribués et en nombre (par exemple 10 x 10) égal à celui des brochettes à confectionner dans le bac. La face interne du cadre 10 comporte, au droit de chaque trou 11, des prolongements tubulaires cylindriques 12 'axe vert'cal ménageant entre eux des intervalles pour le passage des lames de coupe. Un cadre analogue au cadre 10 est placé au fond du bac, mais en position inversée, avant le remplissage du bac. Les parois 9 sont percées de fentes paralleles 13 de façon à permettre le passage de lames de coupe à travers l'ensemble du bac entre les alignements des trous 11 afin de séparer les brochettes. Le dispositif ci-dessus est connu1 toutefois, conformément à l'invention, des déflecteurs 14 de guidage des lames dans les fentes 13 sont fixés entre les fentes à l'endroit de l'engagement des lames dans le bac comme on le verra plus loin. Le premier poste rencontré par le bac 3 dans l'installation de la figure 1 est le posté 15 de perçage de la masse contenue dans le bac pour permettre l'engagement ultérieure des piques. Ce poste 15 (figure 3) comporte une sorte de herse verticale 16 pourvue de, par exemple, 100 piques fixées sur un plateau 17 mobile verticalement grâce à un vérin pneumatique 18 monté sur un châssis fixe 19. La herse 16 est guidée par une plaque fixe 20 percée de trous de guidage 21. Le positionnement correct du bac en dessous de la herse 16 est assuré, d'une part, par un détecteur de présence symbolisé en 22 fixé latéralement à la trajectoire du bac 8 sur le châssis 19 et, d'autre part1 par un système de blocage du bac désigné d'une manière générale par la référence 23. Le détecteur de présence 22 est, par exemple; un interrupteur pneumatique du type fin de course commandé par le passage de la face-avant du bac 8 au droit du dispositif 22. Cet interrupteur est chargé d'arrêter les chaines convoyeuses 5 de façon que le bac 8 soit en dessous de la herse. A cet effet, il commande l'arrêt du tambour 6 moteur et l'actionnement du dispositif 23 de blocage du bac. Le dispositif 23 est représenté très schématiquement sur la figure 3 par deux patins 24 de serrage du bac, actionnés à partir diun vérin pneumatique 25, par intermédiaire de tringleries 26 articulées sur les montants du châssis 19. Tout autre dispositif remplissant la même fonction de maintien du bac 8 en position précise sous la herse 16 peut bien entendu etre utilisé Les patins 24 passent dans i'lntervaole 4 entre les bandes fixes 3 et s'escamotent en dessous de celles-ci lorsque les bacs se déplacent. Une fois le bac bien positionné et bloqué, la herse 16 est abaissée jusqu'à ce que les piques arrivent au droit du cadre inférieur 10 de guidage prévu dans le fond du bac, puis relevée. La commande des diverses opérations du poste 15 se fait automatiquement par enchaînement successif, la fin d'une action déclenchant la suivante, à la manière connue. Dès le relevage de la herse 16, les chaînes convoyeuses 5 sont remises en marche pour amener le bac 8 au poste suivant 27 qui est un poste de mise en place des piques 28 des brochettes. A ce poste s'effectue une intervention manuelle consistant à chapeauter chaque bac 8 d'un guide 29 percé de trous parallèles en nombre égal à celui des brochettes et dans lesquels sont introduits à la main des piques 28. Le guide 29 a une face inférieure conformée de façon à être bien calé sur le .rebord supérieur du bac et bien positionné vis-à-vis des trous du cadre supérieur de guidage 10 du bac. L'arrêt au poste 27 est déterminé par un détecteur, par exemple du type du détecteur 22, non représenté sur les dessins, et disposé à l'endroit désiré le long de la trajectoire des bacs 8. Une plate-forme latérale 30 permet à l'opérateur manuel d'être à la bonne hauteur. Le bac est ensuite amené avec son guide 29 garni de piques au poste 31 d'enfoncement des piques 28. Ce poste comprend une herse 32 formée de tiges à bout plat en nombre égal à celui des piques 28 et guidée par une plaque 33 percée de trous et fixée sur un châssis 34 portant un vérin 35 de monte et baisse de la herse 32. Le bac 8 est positionné correctement en dessous de la herse 32 grâce à un détecteur du type du détecteur 22 du poste 15, stoppant le convoyeur et actionnant un dispositif de blocage du bac 8 sous la herse 32 du type du dispositif 23, ces divers dispo-sitifs n'étant pas représentés sur la figure 1 par souci de clarté. L'abaissement de la herse 32 provoque l'enfoncement des piques 28 dans toute la masse des ingrédients alimentaires du bac. Les tiges de la herse traversent le guide 29 et poussent les piques 28 jusqu'à ce que l'extrémité inférieure de celles-ci pénètre dans ledit cadre inférieur de guidage 10 du fond du bac. L'actionnement du vérin 35 est automatique dès le verrouillage du bac 8 en place. Ensuite, le bac 8 est amené au poste de découpe des brochettes 36. Dans l'intervalle le guide 29 est retiré à la main. Pour faciliter le dessin, on a représenté sur la figure 1 le dispositif de coupe avec les lames 37 en vue partielle latérale dans le plan de la figure. En réalité le plan des lames 37 est orthogonal à la trajectoire des bacs 8. Le poste 36 est représenté plus en détail aux figures 4 et 5. Ce poste 36 comporte un dispositif détecteur de présence 22 et un dispositif 23 de blocage du bac 8 du type de ceux de la figure 3. Le bac est arrêté en dessous d'une plaque 38 de pression et de rotation du bac. La plaque 38 est munie sur sa face tournée vers le bac 8 d'un rebord débordant et recouvrant le rebord supérieur du bac. La plaque 38 est mobile verticalement grâce à un vérin 39 porté par un châssis fixe 40 et en rotation autour de son axe de déplacement vertical de 90 . Le dispositif assurant cette rotation peut être réalise de bien des manières. Pour simplifier l'exposé on- a représenté ces moyens par un moyen symbolique constitué par un moteur 41 faisant pivoter la tige du vérin 39 par un jeu d'engrenages. Dans la réalité une commande par vérin et bielle agissant directement sur la plaque sera avantageusement utilisée. La plaque 38 a pour rôle de presser le bac 8 contre les bandes 3 au moment de la découpe des brochettes et du retrait des lames et de faire pivoter le bac d'un quart de tour afin d'achever la découpe. Bien entendu des dispositifs à fin de course Dont p- Fs pour délimiter l'amplitude des divers mouvements de la flaque 38, à la manière habituelle. Les lames de coupe 37 disposées horizontalement, parallèlement et en nombre égal à celui des fentes 13, sont portées par un chariot symbolisé en 42 et monté mobile dans un plan (plan de la figure 5) orthogonal à la trajectoire des bacs 8 le long des bandes 3. Les lames 37 sont fixées sur un balancier 43 suspendu par un parallélogramme articulé 44 au bâti du chariot 42 et déplacé à va-et-vient par une tige-bielle 45 actionnée par un vérin 46 porté par le chariot 42. Les lames 37 sont guidées par un peigne 47 porté par le chariot 42. Ce dernier se déplace sur des rails-guides (non représentés) orientés suivant les sens de déplacement (double flèches 48) du chariot 42. Le chariot 42 est avantageusement suspendu sur une potence 49 (figure 1), avec contre-poids et déplacé verticalement par un système à vérin pneumatique symbolisé en 50. L'ensemble 49-50-42 est déplacé horizontalement par un autre système à vérin pneumatique (non représenté) monté sur un bâti fixe. Des fins de course réglent les déplacements respectifs des divers organes mobiles. C'est ainsi qu'en fin de descente des lames 37 un détecteur 51 commande l'arrêt des vérins 46,50, et le retrait du chariot 42 pour extraire les lames 37 du bac 8. Lors de l'engagement des lames 37 dans le bac, au droit des déflecteurs de guidage 14, les lames pénètrent dans les intervalles entre les prolongements cylindriques 12 du cadre de guidage 10 supérieur. En fin de descente des lames, celles-ci se trouvent entre les prolongements cylindriques 12 du cadre 10 inférieur. Le mouvement continuel de balancier des lames 37 facilite la découpe. Le détecteur 51 déclenche également à la fin de la première passe des lames 37 le pivotenent d'un quart de tour du bac 8 par la plaque 38, après relâchement temporaire d la pression verticale exercée sur le bac et escamotage des patins 24 du dispositif de blocage. Une fois la rotation de 90" e-Cfectuée, le bac lissant sur les bandes fixes 3, les patins 24 sont remis en pou tu de blocage, la p-ebsslon d? la plaque 38 sur le bac est augmentée et le système de découpe est remis en route pour un nouveau cycle. A la fin de ce cycle, le détecteur 51, relié à une centrale de synchronisation et commande des divers mouvements, déclenche la remise en position initiale de repos des lames 37 (position haute et en retrait total), le retrait de la plaque 38, des patins 24 et la remise en route du convoyeur 5. Le bac 8 est alors envoyé à l'extrémité de la chaîne laquelle constitue le poste d'enlèvement des bacs. Ceux-ci sont alors repris manuellement ou automatiquement pour extraire les brochettes à la manière connue- (rabattement des parois 9). I1 est à noter que l'écartement E entre postes adjacents (15,27,31,36 > le long de la chaîne est égal en sorte qu'à chaque arrêt du convoyeur 5 un bac 8 se trouve au droit de chaque poste. Les barres d'entraînement 7 des bacs sont disposées le long des chaînes 5 à intervalles égaux à E afin de prendre en charge à l'extrémité amont de l'installation les bacs 8 un à un à partir d'une zone de stockage de plusieurs bacs 8 aménagée à cet effet et assurant automatiquenent une telle prise en charge des bacs par les barres 7 lorsque celles-ci arrivent à hauteur de ladite zone de stockage. Lorsque la chaîne fonctionne en continu, quatre bacs 8 sont simultanément traités respectivement aux postes 15,27,31 et 36. Le temps d'arrêt des chaines 5 est déterminé en fonction de la durée de la plus longue des opérations effectuées aux quatre postes susdits. L'installation de l'invention permet une cadence de fabrication de 5000 brochettes à l'heure en fonctionnement en continu, ce qui est très notablement supérieur aux cadences des fabrications actuelles des brochettes industrielles. Enfin, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus mais en couvre au contraire toutes les variantes notamment en ce qui concerne la technologie de réalisation des divers organes d'exécution, de commande, et de contrôle des différentes fonctions de l'installation. Par ailleurs, les bandes 3 peuvent être remplacées par une seule bande pourvue de fenêtres de passage des patins 24 aux endroits nécessaires. En outre, les bacs sont de préférence guidés le long de la ou les bandes 3 par des glissières latérales fixes (non représentées) disposées de manière appropriée. R E V E N D I C A T I O N S 1. Installation pour la fabrication automatisée de brochettes après mise en place en couches successives des divers ingrédients constitutifs des brochettes dans des bacs (8) constitués de parois latérales (9) mobiles percées de fentes (13) pour le passage de lames de coupe (37) et susceptibles de recevoir, dans le fond et au-dessus de l'empilage desdits ingrédients, des cadres perforés (10) de guidage des piques (28) des brochettes, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif (3,5) de convoyage horizontal susceptible d'amener lesdits bacs (8) les uns après les autres, successivement à quatre postes de travail formés par un poste (15) de perçage, dans la masse desdits ingrédients de chaque bac, des trous devant recevoir lesdites piques (28), un poste (27) de mise en place desdites piques au-dessus et dans l'alignement des trous percés au poste précédent, un poste (31) d'enfoncement des piques dans la masse desdits ingrédients, et un poste (36) de découpe simultanée des brochettes dans ladite masse, et des moyens pour commander, contrôler et synchroniser les différentes opérations effectuées auxdits postes ainsi que l'actionnement dudit dispositif de convoyage (3,5). 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de convoyage est constitué d'au moins une bande plane horizontale fixe (3) flanquée de deux chaînes transporteuses (5) munies d'organes (7) de poussage des bacs sur la ou les bandes fixes (3) et de glissières fixes de guidage des bacs. 3. Installation suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit poste (15) de perçage comporte une herse verticale (16) mobile verticalement au-dessus et en direction du dispositif de convoyage (3,5) et guidée par une plaque de guidage percée (20), des moyens (22) de détection du passage d'un bac (8) au droit du poste et de commande de l'arrêt du dispositif de convoyage et des moyens (23) de blocage du bac en position précise en-dessous de ladite herse (15), lesdits moyens étant commandés par lesdits moyens de détection (22). 4. Installation suivant l'une des revendication 1 à 3, caractérisée en ce qu'audit poste (27) le bac (8) est coiffé d'un guide (29) percé d'un nombre de passages verticaux correspondant au nombre de brochettes à réaliser dans le bac et garni, dans chaque passage, d'une pique (28). 5. Installation suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit poste (31) comporte une herse (32) d'enfoncement des piques (28), mobile verticalement au-dessus et en direction du dispositif convoyeur (3,5), ladite herse étant constituée d'une pluralité de tiges à bout plat susceptibles de propulser chacune une des piques dudit guide (29) placé sur un bac provenant du poste précédent (27). 6. Installation suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ledit poste (36) comporte, d'une part, un dispositif (38,39,41) de blocage en position du bac (8) au droit du poste et de pivotement de ce dernier de 90" autour de son axe vertical afin de présenter successivement deux faces latérales adjacentes du bac pour la découpe et, d'autre part, un dispositif de découpe disposé latéralement au dispositif de convoyage et constitué d'une série de lames (37) parallèles horizontales portées par un chariot (42) mobile dans un plan orthogonal à la trajectoire des bacs (8) suivant un axe vertical et un axe horizontal et d'un peigne (47) de guidage des lames (37). 7. Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que les lames (37) sont portées par un balancier (43) oscillant sous l'action d'un vérin (46) porté par ledit chariot (42), l'amplitude des mouvements de ce dernier étant déterminée par des détecteurs de présence (51) disposés de manière appropriée. 8. Installation suivant l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que l'arrêt du bac (8) en position correcte au droit du poste considéré est réalisé par un détecteur de présence 12Z) disposé de manière appropriée et commandant l'arrêt du dl. posltif de convoyage (5). 9. Installt:- su Zant liure des revendicatit et 6, caractérisée en ce que chacun desdits postes (15,31,36) comporte des moyens escamotables (23,24) de blocage du bac (8) en position correcte, lesdits moyens étant commandés par ledit détecteur de présence (22). 10. Installation suivant llune des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les bacs (8) sont munis, de part et d'autre et à la partie supérieure des fentes (13) d'introduction des lames de coupe (37), de déflecteurs (14) de guidage de ces dernières.