Brevet FR2593675A1 — publié le 19870807

-1 t.'inventio? concerne une installation de découpe automatique des membres de volailles et animaux similaires. L'objet de l'invention se rattache au secteur techni- que des dispositifs de traitement des animaux comestibles. Le marché de la volaille est de plus en plus orienté vers la fourniture de morceaux tous prêts, en particulier des cuisses de poulets et autres animaux du même genre. Cela a amené les fabricants de machines et chaînes automatiques de traitement de ces animaux, à prévoir des moyens de découpe automatique des membres par rapport à la carcasse. On connaît notamment une solution qui consiste à sélectionner par lots et préalablement, les volailles plumées en fonction de leur grosseur, puis à les disposer sur des chaînes automatiques en vue de la coupe des ailes et des cuis- ses à l'aide de scies circulaires placées de part et d'autres des moyens de suspension et de transfert des volailles. Dans ce cas, lorsqu'on veut traiter des animaux de grosseurs différen- tes, il faut alors régler manuellement les scies. On comprend que la sélection des animaux suivant leur grosseur et les réglages manuels des scies ne permettent pas d'obtenir un rendement important et nécessitent des interven- tions humaines dans la chaîne, d'o un coût élevé. Un autre inconvénient réside dans le fait que les dispositifs de coupe sont mal adaptés pour couper dans les meilleures conditions les ailes et les cuisses de volailles par un positionnement inapproprié, ce qui entraîne des pertes non négligeables de matière consommable, celle-ci restant attachée à la carcasse de la volaille. D'autre part, sur une machine traditionnelle, la cadence est liée aux possibilités de chargement d'une personne (1 000 à 1 200 volailles/heure). Le but recherché selon l'invention était donc de remédier aux inconvénients précités, de permettre un traitement -2- automatique des volailles sans tri préalable en minimisant les pertes de matières consommables. Un autre but de l'invention était de réaliser une chaîne automatique de traitement et de découpe des membres de la volaille ainsi que d'autres opéra- tions intermédiaires sans intervention manuelle. Un autre but de l'invention était de permettre une cadence de travail proportionnelle au nombre de personnes qui chargent, donc limitée seulement par les possibilités de l'ins- tallation. o10 Selon une première caractéristique de l'invention l'installation comprend une chaîne de convoyage sur laquelle sont positionnées en suspension lesdites volailles à partir des articulations de leurs membres inférieurs ou cuisses, avant- cuisses, des moyens de coupe disposés le long de la chaîne de convoyage assurant, selon une programmation préétablie, la découpe successive des ailes puis des cuisses et autres opéra- tions éventuellement, libérant ainsi la carcasse, les volailles de même espèce étant accrochées sans tri préalable sur des griffes de suspension et de maintien permettant de les présen- ter parallèlement au sens de défilement de la chaîne et de face ou suivant d'autres manières, ladite chaîne avançant pas à pas un ou plusieurs moyens de détection, de mesure identifiant l'arrivée de chaque volaille et ses caractéristiques propres et notamment son poids et/ou son volume; le ou lesdits moyens étant disposés avant le ou les postes de découpe des ailes et des cuisses, avant-cuisses; lesdits moyens de détection et de mesure transmettant leurs informations aux dispositifs de dé- coupe des ailes et des cuisses, lesquels adaptent en conséquen- ce la position suivant plusieurs axes de leurs moyens de coupe en égard de la volaille à découper, des moyens assurant l'éva- cuation des ailes de la carcasse et des cuisses étant disposés en dessous des postes de découpes. Ces caractéristiques et d'autres encore, ressortiront de la description qui suit. -3- Pour fixer l'objet de l'invention sans toutefois le limiter dans les dessins annexés, la figure 1 est une vue en plan de l'installation suivant l'invention, la figure 2 est une vue de face correspondant à la figure 1, les figures 3 à 12 montrent respectivement et par paires, des vues en plan et de profil à caractère très schéma- tique, des différentes opérations de traitement des volailles. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative en se référant aux exemples de réalisation des figures des dessins. Selon la mise en oeuvre illustrée aux figures 1 et 2, l'installation présente une chaîne sans fin à palettes (1),à griffes ou autres, dont l'avance pas à pas est donnée par un ensemble moteur-réducteur (2) débrayable et à variation de fré- quence, assurant d'une manière non limitative, une capacité de travail de 100 à 2 000 volailles par heure. Selon une réalisation pratique de l'installation, compte-tenu de facteurs d'encombrement, la chaîne est établie sous la forme d'un anneau aplati de telle sorte que la zone arrière corresponde par exemple à la zone de chargement et la zone avant à celle de découpe de la volaille. Sans sortir du cadre de l'invention, la chaîne peut être linéaire ou présenter une autre configuration, par exemple, elle peut prendre des directions à angle variable pour une meilleure adaptation dans les ateliers de découpe existants. Sur la chaîne sont disposées à intervalles réguliers, des paires de palettes à griffes (3) formant étriers, dans lesquelles sont accrochées en suspension les volailles (V) au niveau des articulations inférieures des cuisses, lesdites volailles étant disposées de face et parallèlement au sens de défilement. Des moyens assurent le serrage et le maintien en position de la volaille suspendue en coopération avec lesdites -4griffes. Les griffes (3) de maintien des volailles peuvent être fixées deux par deux sur un disque solidaire de la chaîne par un axe. Par des moyens appropriés, ce disque peut pivoter de façon que la volaille ait son axe ventre/dos dans le sens du déplacement. Les griffes (3) peuvent être hautes et éventuel- lement articulées, ce qui peut aussi permettre, dans certain cas, de coucher la volaille sur un tapis lors de son déplace- ment, le tapis se déplaçant en même temps que la chaîne. A noter également que l'on peut modifier l'écartement des palet- tes pour moduler l'écartellement de la volaille en vue d'opéra- tions particulières. Selon une disposition avantageuse, il n'est pas nécessaire que les pattes des volailles aient été préalablement sectionnées. Le chargement peut être effectué en un ou plusieurs endroits, tout au long de la partie arrière de la chaîne. Selon une caractéristique importante de l'invention, l'installation permet un traitement de volailles de poids très variables sans qu'il y ait un tri préalable. La machine est donc équipée de moyens susceptibles de détecter la volaille sur le convoyeur, d'en mesurer les différentes caractéristiques en particulier le volume et/ou le poids de manière que les organes de coupe des ailes et des cuisses soient placés en position appropriée en vue de la découpe des membres de la volaille dans les conditions d'optimisation en réduisant la perte de matière consommable. Il existe en effet, une étroite corrélation entre le poids de la volaille et son volume en particulier au niveau de ses flancs. L'invention consiste ainsi à mesurer et obtenir dif- férentes informations sur chaque volaille qui seront traitées pour commander la position des outils de coupe. Les moyens de détection sont disposés à des endroits stratégiques de la chaîne de convoyage avant les postes de découpes des membres de la volaille. Etant considéré qu'il y a des postes de découpe différents pour les ailes et les cuisses, -5- on peut avoir soit un seul moyen de détection, ou un moyen de détection avant chaque poste. Ce moyen de détection est éloigné de un ou de plusieurs pas par rapport au poste de découpe, il suffit de programmer son emplacement par rapport audit poste pour que les données enregistrées et communiquées au dispositif de coupe soient très exactement celles de la volaille détectée et contrôlée. Le ou les moyens de détection se présentent sous la forme de sondes, ou capteurs, ou cellules photo-électriques ultrasons et tous moyens susceptibles d'identifier et de mesu- rer les paramètres préalablement choisis concernant les volail- les. La mesure peut se faire par un contact direct avec la volaille, ou à distance. Selon un exemple de réalisation non limitatif, le moyen de détection(4), fixé au bâti dans le champ de déplacement des volailles est une sonde flexible susceptible de venir en contact direct avec le corps ou carcasse de la volaille. L'ap- pui peut se faire au niveau du cou ou jabot, au niveau de l'abdomen, au niveau des cuisses ou toute autre zone. Cette sonde fixée en un point du bâti est disposée de telle sorte que la volaille acheminée par le convoyeur vienne en contact avec elle en la déformant (figure 4). Cette déformation enregistrée est plus ou moins importante selon la grosseur de la volaille. I1 est bien évident que le poste de détection peut comprendre une ou plusieurs sondes susceptibles d'effectuer des meusures différentes et complémentaires pour une même volaille. Les déformations enregistrées par les sondes sont transmises par tout moyen approprié, soit directement aux en- sembles de découpe (Dl-D2)soit à une armoire de programmation. Celle-ci a au préalable en mémoire, un certain nombre de don- nées théoriques qui seront comparées aux mesures effectuées, puis un ordre de commande sera adressé aux ensembles de dé- coupes pour leur positionnement suivant différents axes. Les ensembles de découpe (D1-D2), situés au pas sui- vant, par exemple, sont orientés angulairement de manière symé- -6- trique de part et d'autre de la volaille. Ces ensembles com- prennent un support (5) pour un moteur (6) d'entraînement de scies circulaires (7) par l'intermédiaire d'une transmission (8). Lesdits ensembles sont montés en translation (flèches F1) sur des guides parallèles (9) et sont orientables angulairement en (10). Leur mouvement d'avance et de recul est obtenu par des vérins pneumatiques ou électriques (11) double effet et le réglage en position des scies, selon les indications des moyens de détection ou de la mémoire centrale est fourni par un o10 moteur-frein et un système vis-écrou (12). Simultanément au réglage automatique de position de l'ensemble de découpe des ailes, des pinces de préhension (13) situées sensiblement dans un plan perpendiculaire à la ligne de convoyage et associées à des vérins pneumatiques (14) orienta- bles, avancent pour saisir les ailes (A) de la volaille, les écarter pour faciliter l'introduction des couteaux et ainsi immobiliser lesdites volailles pendant leur découpe. Celle-ci s'effectue grâce aux réglages précités au plus près en rédui- sant au maximum toute perte de matière consommable. Après la découpe des ailes, les pinces relâchent les ailes qui tombent dans tout moyen d'évacuation tel que goulotte (15), convoyeur, tapis roulant... La chaîne est de nouveau entraînée pour amener la volaille vers un poste intermédiaire disposé entre les postes de découpe. Ce poste intermédiaire fonctionne dans le cas o la volaille a été positionné sur la chaîne de découpe préalable- ment avec ses pattes. Ce poste intermédiaire se trouve disposé dans un plan sensiblement au-dessus du convoyeur et comprend une scie circu- laire (16) réglable en hauteur, qui tranche les pattes (P) de la volaille dépassant au-dessus des griffes. Puis la volaille toujours suspendue, arrive au niveau d'un deuxième poste de découpe qui comprend une paire d'ensembles de découpe (D3-D4) identique au premier, afin de trancher les volailles à l'arti- culation entre les cuisses, avant-cuisses (C) et la carcasse, -7- en agissant en pénétrant par le côté ventral de la volaille et débordant au plus près au niveau de l'os supérieur médian de la carcasse minimisant les pertes de matière consommable. Ces ensembles (D3-D4) sont réglables en position soit simultanément avec les ensembles (D1-D2), soit après détection et mesure complémentaire avec d'autres sondes ou moyens équiva- lents disposés entre la scie circulaire (16) et les ensembles (D3-D4), ou les différents postes de découpe si la machine n'est pas équipée du poste de découpe des pattes. A ce second poste de découpe des membres, les car- casses détachées des cuisses tombent également dans une gou- lotte (17) ou autre moyen d'évacuation, tandis que les cuisses, avantcuisses toujours suspendues aux griffes sont évacuées au pas suivant dans une autre goulotte (18) par tout moyen éjec- teur (19) en vue de leur conditionnement ou autre traitement. On a représenté schématiquement aux figures 3 à 12, les diverses opérations précitées que l'on rappelle succinte- ment: - Après chargement, arrêt de la chaîne et détection et mesure de la grosseur de la volaille avec transmission des données directement ou indirectement aux ensembles (Dl-D2) de découpe des ailes (figures 3 et 4); - au pas suivant, ou autre selon le cycle préétabli, mise en position automatique des ensembles de découpe (DI-D2), préhension et écartement des ailes par les pinces (13) et découpe des ailes (figures 5 et 6); tranchage des pattes par la scie circulaire (16) en continu (figures 7 et 8); - détection complémentaire éventuelle des volailles pour la découpe des autres parties des membres, - tranchage de la carcasse par rapport aux cuisses, avant-cuisses, après arrêt de la chaîne au niveau des ensembles (D3-D4) de découpe (figures 9 et 10); - éjection des cuisses en fin de chaîne (figures 11 et 12). --8-- Les avantages ressortent bien de la description. En particulier, on souligne: - le traitement automatique des volailles sans sélec- tion préalable de leur grosseur, - la découpe précise grâce aux orientations et ré- glages des scies et à l'immobilisation de la volaille pendant la découpe. - le rendement intéressant de l'installation, du fait que la cadence n'est limitée que par les possibilités mécani- ques des postes; cette cadence pouvant d'ailleurs être augmen- tée en allongeant la chaîne pour y intercaler des modules de découpe supplémentaires. La détection de la grosseur des vo- lailles s'opère avant la découpe, cela donne plus de temps aux scies pour se positionner correctement, l'avance de chaque scie se faisant tous les deux pas par exemple. - la possibilité de modifier, selon les besoins, la chaîne pour insérer d'autres sous-ensembles que la découpe des - ailes et des cuisses ---(pour enlever les filets par exemple) ou de prévoir une disposition différente de l'installation (linéaire, à angle variable...). L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. --9-- REVENDICATIONS - 1 -Installation de découpe des membres de volailles et ani- maux similaires du type comprenant une chaîne de convoyage sur laquelle sont positionnées en suspension lesdites volailles à partir des articulations de leurs membres inférieurs ou cuis- ses, avant-cuisses, des moyens de coupe disposés le long de la chaîne de convoyage assurant, selon une programmation prééta- blie, la découpe successive des ailes puis des cuisses et autres opérations éventuellement, libérant ainsi la carcasse, ladite installation étant caractérisée en ce que les volailles 0lo (V) de même espèce sont accrochées sans tri préalable sur des griffes (3) de suspension et de maintien permettant de les présenter parallèlement au sens de défilement de la chaîne et de face ou suivant d'autres manières, ladite chaîne avançant pas à pas; un ou plusieurs moyens de détection (4), de mesure identifiant l'arrivée de chaque volaille et ses caractéristi- ques propres et notamment son poids et/ou son volume; le ou lesdits moyens étant disposés avant le ou les postes de découpe (D1-D2-D3-D4...) des ailes et des cuisses, avant-cuisses et autres; lesdits moyens de détection et de mesure transmettant leurs informations aux dispositifs de- découpe des ailes et des cuisses, lesquels adaptent en conséquence la position suivant plusieurs axes de leurs moyens de coupe en égard de la volaille à découper, des moyens (15-17-18) assurant l'évacuation des ailes, de la carcasse, et des cuisses, étant disposés en des- sous des postes de découpes. - 2 - Installation suivant la revendication 1 caractérisée en ce que les moyens (4) de détection et de mesure identifiant l'amenée et les caractéristiques particulières de la volaille viennent en contact direct sur une ou plusieurs parties du corps de la volaille. - 3 - Installation suivant la revendication 1 caractérisée en -10- ce que les moyens (4) de détection et de mesure identifiant l'amenée et les caractéristiques particulières de la volaille interviennent sans contact direct avec la volaille et sont du type cellules photo-électriques et similaires, ultrasons... - 4 - Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce que les moyens (4) de détection et de mesure comprennent une ou plusieurs sondes ou capteurs fixés au bâti et déformables en position lors du contact direct avec la ou les parties de la volaille, la déformation enregistrée étant transmise aux or- ganes de découpe (D1-D2-D3-D4) en vue de leur réglage automati- que en position. - 5 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les informations enregistrées par le ou les moyens (4) de détection de mesure commandent un ensemble moteur-frein et système vis-écrou (12) associé à chaque ensemble de découpe (D1-D2) et D3-D4). - 6 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'avance et le recul des ensembles de découpe (D1-D2) et (D3-D4) est obtenu par un vérin pneumatique ou électrique double effet (11). - 7 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les ensembles de découpe (D1-D2) et (D3-D4) sont orien- tables angulairement par montage sur un axe (10) et guidés en translation par des guides parallèles (9). - 8 - Installation suivant la revendication 1 caractérisée en ce que la chaîne de convoyage sans fin (1) est entraînée par un ensemble moteurréducteur (2) débrayable et à variation de fréquence. - 9 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en -11- ce qu'un seul moyen (4) de détection et de mesure est disposé au pas précédent la découpe des ailes et commande le position- nement automatique des ensembles de découpe (D1-D2) des ailes et (D3-D4) des cuisses, ou autres opérations. - 10 - Installation suivant la revendication 1 caractérisée en ce que au moins deux moyens (4) de détection et de mesure sont disposés chacun au pas précédent chaque ensemble de découpe (D1-D2) et (D3-D4) pour commander séparément ces ensembles. - 11 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'au niveau du poste de découpe des ailes sont prévues des pinces (13) de préhension et d'écartement des ailes et d'immo- bilisation de la volaille qui sont actionnées par vérins pneu- matiques ou électriques orientables (14) simultanément à l'ac- tion des ensembles de découpe (D1-D2). - 12 - Installation suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'entre les ensembles (D1-D2) et (D3-D4) est montée une scie circulaire (16) à hauteur variable, destinée à trancher les pattes dépassant au-dessus des griffes de suspension lor- sque les volailles sont disposées sur la chaîne de convoyage sans découpe préablable des pattes. - 13 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les ailes coupées par les ensembles de découpe (D1-D2) et relâchées par les pinces (13) ainsi que la carcasse tranchée par les ensembles (D3-D4) sont automatiquement évacuées par tous moyens appropriés tels que goulotte (15-17), tapis rou- lant, convoyeur, tandis que les cuisses restant accrochées aux griffes sont évacuées également par un moyen (18), après actionnement d'un éjecteur-(19). - 14 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les griffes (3) de maintien des volailles sont fixées -12- deux par deux sur un disque pivotant solidaire de la chaîne par un axe, afin de présenter la volaille avec son axe ventre/dos dans le sens du déplacement. - 15 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les griffes (3) sont articulées, afin de coucher la volaille sur un tapis se déplaçant en même temps que la chaîne sans fin. - 16 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'écartement des palettes est règlable pour moduler l'écartellement de la volaille en vue d'opérations particu- lières. - 17 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la chaîne sans fin est établie sous la forme d'un anneau applati avec une zone arrière correspondant à la zone du char- gement et une zone avant correspondant à la zone de découpe de la volaille. - 18 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la chaîne est établie sous une forme linéaire avec éventuellement une ou des directions d'angle variable. - 19 - Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que un ou des modules ou sous-ensembles intermédiaires de découpe sont ajoutés dans la chaîne pour réaliser d'autres opérations.