Brevet FR2644985A1 — publié le 19901005

CHAINE AUTOMATIQUE DE PRODUCTION D'ARTICLES ALIMENTAIRES MOULES MULTICOUCHE DU TYPE CALISSONS La chaine de fabrication, objet du présent dossier, a pour objectif la production entièrement automatique depuis le traitement des matières premières jusqu'à, et non compris, l'emballage, d'articles de confiserie à base de pates moulées. L'ensemble décrit ci-après est conçu spécialement pour la fabrication de calissons, mais son utilisation à d'autres fins est possible en y apportant les adaptations appropriées. L'état actuel des techniques se rapportant à ce domaine se limite à de rares machines dont, dans le meilleur des cas, l'automatisation ne concerne que la phase de fabrication à partir d'une pâte cuisinée manuellement. De plus, les principes mécaniques utilisés produisent une proportion importante de calissons rebutés. La productivité de ces machines est limitée : soit par la fabrication à l'unité (cf. Brevet 71LI3772), soit par l'arrêt entre chaque opération (cf. Brevet 7029104) et dans tous les cas par la nécessité d'un chargement manuel de la pâte. La présente installation permet de remédier à ces inconvénients, tout d'abord sur le plan de la productivité : par son automatisme appliqué à toutes les phases de l'élaboration du produit, par la possibilité de fabrication simultanée d'un grand nombre de calissons et par la continuité de cette fabrication, optimisée par l'automate. Par ailleurs, l'amélioration du procédé classique de moulage, restituant mecaniquement la qualité obtenue manuellement, se traduit par l'absence des déformations ou blessures du produit qui nécessitaient son rebut. La chaine de fabrication comporte deux ensembles coordonnés par le meme automate : l'ensemble de fabrication de la pâte depuis les matières premières jusqu'à l'obtention d'une pâte froide prête à être moulée, et l'ensemble de fabrication du calisson proprement dit qui assure lors du moulage l'adjonction des autres constituants et le transfert du produit fini vers des tunnels de cuisson et de refroidissement, ces derniers n'étant pas inclus dans le présent document. La figure 1 schématise l'ensemble des éléments constituant la partie fabrication de, la pâte jusqu'à son transfert. La figure 2 represente le transfert et les éléments principaux de la machine de fabrication des calissons. La figure 3 est une vue de dessus de la même machine. Les figures 4 à 7 montrent les détails de cette machine. Figure 4 : injecteur de pâte. Figure 5 : came d'entrainement des poussoirs. La figure 6 est la vue de coté (aval). La figure 7 est la vue montrant le dispositif d'injection du sucre glace. Les matières premières entrant dans la composition de la pâte sont stockées dans des trémies 1 équipées chacune d'un doseur volumétrique à boisseau rotatif 3. Les matériaux à haute viscosité et formes irrégulières sont préalablement hachés et compactés dans le boisseau par un dispositif à lames tournantes 4. Le broyage et le mélange des composants est assuré par un pétrin industriel monté sur un chariot 6 se déplaçant sous les trémies lors de son chargement. Ce pétrin a subi les modifications et adjonctions suivantes - automatisation de ses fonctions, ce qui implique l'implantation d'actionneurs et de détecteurs de position sur le couvercle 5, sur le chariot porteur 6, sur l'inclinaison de la cuve pour ltévacuation de la pâte. - implantation d'une pompe d'extraction d'humidité reliée au couvercle. - montage d'une cuve à double paroi et d'un chauffe eau électrique pour réaliser la cuisson par bain-marie. - installation d'une sonde de température dans la pâte pour la régulation automatique. En fin de cuisson, la pâte est versée dans des conteneurs coniques 7 disposés en noria sur un convoyeur aérien 9. La eapacité et le nombre des conteneurs sont adaptés à la production de la chaîne, de telle sorte que la pâte se refroidisse à l'air libre pendant 24 H. Ces conteneurs accostent sur la trémie 8 du réservoir d'introduction 10 situé en partie haute de la machine de fabrication des calissons. Lors de cet accostage, une rampe inverse mécaniquement le conteneur tête en bas. L'effet conjugué d'un vibreur placé à poste fixe sur le dispositif d'accostage et de la cônicité inverse du conteneur, provoque le chargement de la pâte froide dans le réservoir 10 de la machine. Toutes les opérations nécessaires à la fabrication des calissons à partir de la pâte sont réalisées automatiquement. Ces opérations sont, dans l'ordre : mise en place du pain azyme, mise en forme de la pâte au-dessus du pain, dépôt de sucre glace liquide sur la pâte, extraction-évacuation du calisson ainsi formé avec découpe du pain azyme. Les dispositifs nécessaires à la réalisation de ces fonctions sont groupés sur un bâti commun. Ce sont : A - l'ensemble d'injection qui comprend : le réservoir 10, une vis d'Archimède 12 dans son logement, une chambre d'injection 13 munie d'un piston 114 et d'un injecteur 15. Ce dernier est lui-meme composé d'une lèvre régla ble 16 et d'un rouleau 17 formant une fente de distribution. Un racleur 18 est prévu et sera implanté après essais. B - l'ensemble de moulage qui est composé 1) d'un chariot porteur 21 équipé de douilles à billes 22 assurant un mouvement de translation horizontal. Le chariot comporte deux crémaillères latérales 2) d'une plaque 20 fixée sur le dessus du chariot et percée de trous taillés à bords vifs en forme de calissons. 3) d'un ensemble de poussoirs 23 dont chacun correspond aux perforations de la plaque 20, leur partie haute étant également taillée à bords vifs de la même forme. Au centre de chaque poussoir, un doigt de maintien 24 coulisse sous l'action d'une plaque actionnée par les cames 26, les poussoirs étant eux-mêmes actionnés par une autre plaque soumise aux cames 25. 4) d'un pochoir 27 de forme et de perforations identiques à celles de la plaque 20; il vient se placer au contact de cette dernière pour l'opération de glaçage. Son épaisseur détermine la quantité de liquide déposée. Ce pochoir se dégage par pivotement sur un axe fixé sur le côté du chariot pour se situer horizontalement à 1800 de la précédente position. 5) d'un dispositif de mise en place du film de pain azyme 32. Il est composé de deux rouleaux, dont un d'entrainement, montés sous le chariot. C - l'enceinte de lavage 28 qui est équipée de brosses rotatives 29 entre lesquelles passe le pochoir. Une rampe d'aspersion d'eau et un sécheur à air chaud complètent cette installation fixée sur le châssis. D - le chargeur de fourchettes de transfert 30. Cet ensemble est fixé sur le côté du bâti. Il comprend un magasin vertical pouvant contenir environ 100 fourchettes 31, et un poussoir distributeur. E - le réservoir distributeur de sucre glace liquide 32. Monté sur le châssis à proximité de l'injecteur de pâte il comporte un rouleau 33 formant clapet en partie basse. Ce rouleau est libre dans un logement formé par le cône de distribution qu'il obture en position repos et une pièce intérieure en forme de demi cylindre 34 contre laquelle il est plaqué en position travail. Les composants décrits ci-dessus sont mis en oeuvre selon le processus ci-après : le départ du cycle est donné par le recul du chariot 21 qui fait passer la plaque 20 sous et au contact de l'injecteur 15 dont le rouleau 17 entrainé en rotation par les- crémaillères latérales du chariot 21 presse la pâte dans les alvéoles formées par la plaque 20 et le dessus des poussoirs 23 recouverts du film de pain azyme Dans e même temps, le pochoir 27 traverse l'enceinte de lavage 28. En fin de course arrière du chariot, le pochoir 27 lavé et séché pivote de 1-800 pour se placer au contact sur la plaque 20. Le déplacement autour du chariot fait passer l'ensemble sous le distributeur de sucre glace 32. L'épaisseur du pochoir soulève le rouleau 33 ce qui a pour effet de remplir les alvéoles ainsi formées.Lors de la course retour, un vérin soulève l'injecteur de pate pour dégager le passage du pochoir. Le chariot étant revenu en position initiale, le pochoir est actionné en pivotement à 1800 de l'autre côté, les cames des poussoirs les soulèvent, réalisant ainsi la fonction emporte-pièce sur le pain azyme et dégageant les calissons au-dessus de la palque 20. La rotation différen- tielle des cames fait ensuite redescendre les poussoirs mais laisse en place les doigts de maintien 24. Une fourchette 31 est alors poussée entre les doigts 24 sous les calissons. La rotation ultérieure des cames 26 fait redescendre les doigts, ce qui dépose les calissons sur la fourchette qui est alors prise en charge par deux bandes latérales de transfert liées à la bande transporteuse du four de cuisson (non figuré). L'introduction de la fourchette 31 actionne une came qui soulève la plaque 20 de la quantité nécessaire à la manoeuvre du film de pain azyme. Le rouleau de film usé tourne alors, dés que les doigts 24 sont effacés. La longueur de film débité correspond au réglage du compteur 35. Le recul du mécanisme d'introduction de la fourchette dégage la came de soulèvement de la plaque 20, ce qui a pour effet de serrer le film. L'ensemble est alors prêt pour un nouveau cycle. REVENDICATIONS 1) Chaine automatique de production d'articles alimentaires moulés multicouche de type "calisson", accomplissant toutes les fonctions nécessaires à la fabrication à partir des matières premières jusqu'au produit fini. Caractérisée par la réalisation simultanée de toutes les phases de fabrication au moyen d'un automate programmable relié à un ensemble de machines équipées d'actionneurs et de détecteurs capables d'effectuer toutes les opérations selon la méthode traditionnelle en utilisant les dispositifs mécaniques suivants jL- Un ensemble de chargement composé de trémies (1) et de doseurs (3) Un ensemble de préparation de la pâte (5 et 6) Un ensemble de transfert/refroidissement (9) Un ensemble de fabrication proprement dite comprenant un sous-ensemble d'introduction (10,12 et 13) deux injecteurs (f5 et 32) un moule un dispositif de mise en place de pain azyme (32) un système de cames j'éjection et poussoirs (23) et d'un système de transfert du produit fini (30). 2) Machine selon la revendication 1. Caractérisée par la disposition du stockage des matières premières(1) équipé de doseurs volumétriques ou massiques utilisant l'électronique (3) associé à un broyeur-mélangeur (6) ,permettant l'élaboration complète de la pâte, y compris son séchage par pompe spécialisée et sa cuisson 3) Machine selon la revendication 1. Caractérisée en ce que son fonctionnement est assuré sans discontinuité due à son chargement1 au moyen d'un ensemble transférant la pâte sous pression depuis un réservoir tampon (10) vers un injecteur (15) et un moule (20), le réservoir tampon (10) étant lui-même alimenté dès que nécessaire par un convoyeur aérien (9) assurant en même temps un stockage de refroidissement. Dispositif selon la revendication 3. Caractérisé en ce que l'injection de pâte se fait au moyen d'un injecteur linéaire réglable (15) et étanche comportant un rouleau presseur (17) ainsi qu'un racleur (18) garantissant la planéité de la pâte dans le moule. 5) Dispositif selon la revendication 3. Caractérisé en ce que l'injection de pâte peut se faire dans différents moules interchangeables comportant un nombre variable d'alvéoles pouvant avoir différentes formes, ces moules étant formés d'ensembles plaques-pous soirs (20-24) permettant la mise en forme de couches successives de composants et l'éjection du produit pour son transfert vers le traitement suivant. 6) Dispositif selon la revendication 3. Caractérisé par la réalisation de la mise en place du sucre de glaçage ou de tout autre produit de présentation au moyen d'un pochoir (27) escamotable lavé et séché après chaque utilisation par passage dans une enceinte(28) équipée de brosses mobiles, d'inJection d'eau et d'un sécheur. 7) Dispositif selon la revendication 5. Caractérisé en ce que les produits sont pris en charge pour leur évacuation, par un système de fourchettes (31) adaptées aux dispositifs plaques-poussoirs (20-24) mises en place depuis un chargeur (30) a elles sont entreposées.