Brevet FR2582914A1 — publié le 19861212

Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs de fabrication d'éléments compactés à partir d'un mélange pulvérulent ou pâteux. On sait fabriquer des éléments compactés de taille variée. Toutefois, cette fabrication exige souvent des pressions élevées afin de fixer la forme géométrique de l'élément. De plus, dans les préparations alimentaires, on ne connaît pas d'aliments se présentant sous cette forme compactée qui peut être appréhendée en une fois par un animal. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de fabrication d'éléments compactés, comprimés à une pression comprise entre 20 et 30 Kg. par cm2 destinés par exemple à l'alimentation du bétail. L'invention a donc pour objet un dispositif de fabrication d'éléments compactés à partir d'un mélange pulvérulent ou pâteux, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moule coopérant avec un moyen d'alimentation en doses successives et un moyen de compression, l'empreinte du moule étant limitée d'un côté par une paroi amovible et de l'autre par un piston actionné par le moyen de compression. Le moule peut comprendre un moyen d'évacuation de l'air, actionné par la dose introduite, coopérant avec le circuit de commande du moyen d'alimentation. Le dispositif d'évacuation peut être constitué par une soupape coulissant à l'intérieur d'un corps, dont la tige est soumise à son extrémité libre à l'action d'un ressort. Le circuit de commande peut comprendre un aimant solidaire de la tige de la soupape, un capteur de flux magnétique et des moyens pour amplifier le signal actionnant le moyen d'alimentation. La paroi amovible du moule peut être mobile dans une direction perpendiculaire à celle de la compression, dont le déplacement commande une translation suplémentaire du piston et dont le retour en position initiale provoque le décollement de l'élément compacté par rapport au piston. Le dispositif peut comporter un guide solidaire de la paroi inférieure du moule, destiné à recevoir les éléments compactés et les diriger vers un moyen de transfert. Le moyen de compression peut être un vérin hydraulique à double effet dont le corps est relié au moule. Le moule peut comporter une échancrure dans laquelle coulisse la paroi mobile. Le dispositif selon l'invention peut coopérer avec un moyen de remplissage des éléments compactés dans un conteneur du type à fond mobile, dont le déplacement est commandé par pas successifs. Ce fond mobile est soumis à l'action d'un vérin assurant le déplacement du fond. Le principe de la compression est d'obtenir un produit moulé ayant la même épaisseur quelle que soit la densité volumique du mélange dont il est issu, la course du vérin de compression étant indépendante de la pression appliquée. Cette course est basée sur des considérations zootechniques. L'avantage du dispositif selon l'invention réside dans le fait que la fabrication peut être entièrement automatisée tout en mettant en oeuvre des moyens techniques simples. Les autres avantages du dispositif selon l'invention seront mieux compris à la lumière du complément de description donné ci-après en relation avec un dessin dans lequel - la figure 1 est une vue éclatée du dispositif selon l'invention, - la figure 2 représente une vue schématique du dispositif d'évacuation et du circuit de commande. - les figures 3A à 3D, qui représentent une coupe selon A-A de la fig. 1, illustrent le fonctionnement du dispositif selon l'invention. - la figure 4 montre une coupe du dispositif d'emballage selon l'invention. Sur la figure 1, on a représenté les différents organes du dispositif selon l'invention sans pour cela fixer leur disposition spatiale relative qui peut être modifiée au gré de l'homme de l'art. Le dispositif selon l'invention comporte donc un mélangeur 1 suivi d'un réservoir de stockage 2. Le mélangeur 1 est alimenté de fanon connue, par les conduites 3 en composés entrant dans la constitution des éléments compactés. Le mélangeur 1 assure une homogénéisation parfaite du mélange à compacter selon des quantités comprises entre 10 et 100 kg environ en un temps bref. Le mélangeur est relié à un ou plusieurs moules 4 par l'intermédiaire d'une pompe 5 reliée à ceux-ci par une conduite 6. Une électrovanne 7 disposée au voisinage du moule permet de couper l'alimentation du moule comme il sera expliqué en relation avec la figure 2. Le moule 4 comporte une empreinte 8 de forme parallélépipédique. Bien entendu, cette forme peut être quelconque. L'empreinte 8 est limitée d'un côté par le piston 9 et de l'autre part la paroi amovible 10. Le piston 9 porte un joint racleur 11 et est solidaire d'un vérin hydraulique 12. En fonctionnement normal, le piston 9 est engagé dans l'empreinte 8 et sa position relative par rapport au moule est fixée par le vérin 12. La paroi 10 est solidaire d'un vérin 13 qui fixe la position de celleci par rapport au moule. Sur la figure, on voit que les directions de translation du piston 9 et de la paroi 10 sont perpendiculaires. Un guide 14 est solidaire du moule 4 par l'intermédiaire du support 15 et est destiné à recevoir les éléments compactés. Un tapis roulant 16 transfert les éléments compactés jusqu'à une aube 17 assurant un alignement suivant leur plus grande dimension. De cette position, les éléments compactés sont introduits dans des conteneurs 18. Ceux-ci sont d'abord placés dans un réceptacle 19 et transférés l'un après l'autre en 20a à l'aide d'un vérin 21, puis en 20b à l'aide du vérin 22 et évacués en 20c après remplissage. Sur la figure 2, on a représenté une coupe de la paroi du moule 4 au niveau du moyen d'évacuation de l'air. Ce moyen comprend un corps 23 vissé dans un alésage pratiqué dans la paroi du moule. Une soupape 24 solidaire d'une tige 25 est montée dans le corps 23 et vient au cours de son déplacement fermer l'orifice 26. Un écrou 27 est vissé sur l'extrémité libre de la tige permettant de régler l'écart entrez la soupape 25 et le corps 23. L'écrou 27 vient en butée sur le corps 23 en l'absence de pression sur la soupape 24. L'extrémité libre de la tige 25 est soumise à l'action d'un ressort 28 prenant appui sur un capot 29. Ce capot est bien entendu vissé sur le corps 23 et est muni d'une ouverture 29. L'extrémité libre de la tige 25 porte un aimant 31a dont le champ magnétique peut être reçu par un capteur 31b du type à effet HALL, solidaire du capot 28. Le signal délivré par le capteur 31b est modulé de façon connue par l'amplificateur 32 pour commander l'électrovanne 7 assurant la fermeture et/ou l'ouverture du circuit d'alimentation du moule. Le fonctionnement est le suivant : le mélange à compacter est injecté par la conduite 6 à l'aide de la pompe 5, dans le sens de la flèche F. Lorsque le moule est rempli, la dose introduite agit sur la soupape 24 qui ferme le canal 26. La translation de la tige 25 amène alors l'aimant 31a dans le champ de détection du capteur 31b qui délivre un signal qui est utilisé pour commander la fermeture de l'électrovanne 7. Après compression de la dose introduite et évacuation de l'élément compacté, le ressort 27 ramène la soupape en position initiale. Le capteur 31b commande alors l'ouverture de l'électrovanne 7 et l'introduction d'une nouvelle dose lorsque le piston 9 est dans sa position initiale. Sur la figure 3A, on a représenté la position relative des divers éléments en fonctionnement réel. Le moule 4 et le vérin 12 sont rendus solidaires d'un bâti 32 rigide de façon à fixer leur position relative. Le piston 9 est alors partiellement engagé dans l'empreinte du moule. La paroi 10 est montée dans une échancrure 33 pratiquée dans le moule pour assurer son immobilisation. La position du piston 9 par rapport à la paroi 10 fixe la dose voulue. Le moule peut alors être rempli comme expliqué en relation avec la fig. 2. Les autres phases sont représentées en 3B, 3C et 3D. On comprime en 3B à l'aide du vérin 12 la dose introduite selon le trajet A, puis on commande en 3C l'effacement de la paroi 10 selon le trajet B et un déplacement supplémentaire du vérin 12 suivant le trajet A.L'élément compacté 34 occupe alors la position représentée en 3C et est décolé du piston en 3C par le retour en position initiale de la paroi 10 suivant le trajet C. L'élément 34 est alors recueilli par le guide 14 (fig.l) et le vérin 12 ramené dans la position initiale de la fig. 3A. Sur la figure 4, on a représenté un conteneur dans trois phases de remplissage. En 35a, le,conteneur est pris en charge par un dispositif (non représenté) qui assure le maintien de ses parois latérales. Un vérin 36 muni d'un poussoir 37 est placé sous le plateau de réception et de transfert des conteneurs. Le conteneur comporte un fond amovible 38 qui peut être pris en charge par le poussoir 37. Le fonctionnemnt est le suivant : en 25a, le fond 38 est amené, en actionnant le vérin 36, au niveau du bord des parois latérales du conteneur. On obtient ainsi une continuité entre l'aube 17 et le fond 38 du conteneur. Les éléments compactés 34 accumulés sur l'aube 17 sont transférés par le vérin 39 (fig.l) sur le fond 38. Après ce transfert et le retour en arrière du vérin 39, le vérin 36 est alors commandé en 35b et descend d'une hauteur a égale à l'épaisseur des éléments compactés. Une seconde couche d'éléments compactés peut alors être transférée dans le conteneur. En 35c, le conteneur étant rempli, le poussoir 37 du vérin 36 est ramené dans sa position initiale. On voit que de nombreuses variantes de dispositif selon l'invention peuvent être réalisées. En particulier, l'aimant 31a et le capteur 31b peuvent être remplacés par exemple par un interrupteur commandant la pompe 5 ou l'électrovanne 7. Bien entendu, le nombre de moule peut varier dans de très grandes proportions. Les éléments compactés peuvent être réalisés sous forme de briquettes d'environ 12 cm de long, 6 cm de large et 4 cm d'épaisseur. Ces dimensions sont comme indiquées précédemment conservées quelle que soit la composition du mélange initial. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de fabrication d'éléments compactés à partir d'un mélange pulvérulent ou pâteux, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un moule (4) coopérant avec un moyen (5, 6, 7) d'alimentation en doses successives et un moyen de compression (12), l'empreinte (8) du moule étant limitée d'un côté par une paroi amovible (10) et de l'autre par un piston (9) actionné par le moyen de compression. 2 - Dispositif de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule (4), comprend un moyen d'évacuation (23, 24, 25) de l-'air, actionné par la dose introduite, coopérant avec le circuit de commande du moyen d'alimentation. 3 - Dispositif de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'évacuation est constitué par une soupape (24) coulissant à l'intérieur d'un corps (23), dont la tige (25) est soumise à son extrémité libre à l'action d'un ressort (28). 4 - Dispositif de fabrication selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le circuit de commande comprend un aimant (31a) solidaire de la tige (25) de la soupape, un capteur (31b) de flux magnétique et des moyens (32) pour amplifier le signal actionnant le moyen d'alimentation (7). 5 - Dispositif de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé la paroi amovible (10) du moule (4) est mobile dans une direction perpendiculaire à celle de la compression, dont le déplacement commande une translation supplémentaire du piston (9) et dont le retour en position initiale provoque le décollement de l'élément compacté par rapport au piston. 6 - Dispositif de fabrication selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un guide (14) solidaire de la paroi inférieure du moule, destiné à recevoir les éléments compactés et les dir-iger vers un moyen de transfert (16). 7 - Dispositif de fabrication selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen de compression (12) est un vérin hydraulique à double effet dont le corps est relié au moule. 8 - Dispositif de fabrication selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moule (4) comporte une échancrure (33) dans laquelle coulisse la paroi mobile (10). 9 - Dispositif de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il coopère avec un moyen de remplissage (39) des éléments compactés dans un conteneur (20) du type à fond mobile (38), dont le déplacement est commandé par pas successifs à l'aide d'un vérin (36). 10 - Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, à la fabrication de briquettes alimentaires pour le bétail.