Brevet FR2656275A1 — publié le 19910628

Dispositif de transfert automatique de produits pâteux, système de commande et channe de transfert et de transformation associés. Dans les industries alimentaires notamment il est courant de répartir de gros volumes de produits contenus dans un bac de grandes dimensions dans des bacs de plus petit volume. C'est le cas notamment dans la fabrication de produits alimentaires pour animaux qui doivent etre congelés. En effet, avant la transformation définitive et la mise en boîtes qui seront directement commercialisées, la matière première est collectée, généralement à la sortie des usines de transformation telles que les abattoirs, puis regroupée dans un premier site de collecte. Ce premier site assure un stockage tampon entre les fournisseurs de matière première et les usines de fabrication de l'aliment avec sa composition définitive. Compte tenu des fluctuations de la demande il est nécessaire de pouvoir stocker durant de longues périodes cette matière première qui est donc congelée dans des bacs de petite capacité, de l'ordre de 20 litres, pour fixer un ordre de grandeur, c'est-a-dire des capacités permettant une manipulation manuelle. La matière première est collectée dans des containers de grandes dimensions, de l'ordre de 600 litres, pour fixer un ordre de grandeur, ce qui implique le recours à des moyens de manutention mécaniques pour manipuler ces bacs. Le premier problème est donc de diviser de grosses quantités de matière première en un grand nombre de petits volumes facilitant la manipulation manuelle. Cette division en petits volumes est également rendue nécessaire par l'opération de congélation elle-m?me. On sait que pour qu'un produit alimentaire, notamment de la viande, conserve toutes ses caractéristiques premières, il est nécessaire que le temps de congélation, cest-a-dire le temps que met le centre du bac pour atteindre une température inférieure a - 18 , soit le plus court possible. De plus, la plupart des produits sont actuellement transportés sur des palettes de dimensions nor malisées, si bien que les bacs de petites dimensions doivent pouvoir entre accolés les uns aux autres sans dépasser les dimensions hors-tout normalisées des palettes et doivent pouvoir être gerbés en plusieurs étages pour atteindre des hauteurs prédéterminées. Jusqu à présent on dispose sur une première palette les bacs de dimensions adéquates pour former un premier étage, chacun des bacs étant manuellement rempli de matière première issue du container. Un deuxième étage de bacs vides est alors gerbé sur le premier, puis rempli manuellement et ainsi de suite jusqu'a atteindre la hauteur normalisée de prés de deux mètres. Un premier inconvénient de ce remplissage manuel réside dans la quantité de matière première disposée dans chaque bac, car celle-ci peut varier. De plus, la matière première est transférée telle quelle dans les bacs, c'est-a-dire qu'elle est excessivement hétérogène du point de vue des dimensions ce qui provoque des décalages importants dans les temps de congélation. Un autre inconvénient réside dans la manipulation elle-mBme qui requiert de la part du personnel des efforts importants, d'autant plus importants que la hauteur de la pile de bacs croît. Enfin, ce transfert manuel provoque de nombreuses souillures du sol et de l'ensemble du matériel de manutention ce qui conduit à des nettoyages fréquents de l'ensemble afin de conserver le niveau d'hygiène requis. Il en est de meme lorsque les bacs sont remplis un à un à la sortie du broyeur et gerbés manuellement. Dans ce cas l'effort physique est accru et un employé peut être amené a déplacer 20 tonnes dans une journée de travail. La présente invention a pour objet de palier ces différents inconvénients à l'aide d'un dispositif de transfert automatique de prcduits pâteux, notamment de viandes broyées, qui assure automatiquement le remplissage des bacs empilés sur une palette quel que soit l'étage de bacs, dont le système de commande permet une programmation automatique et dont la chaîne de transformation associée permet la vidange des bacs de grande capacité, le broyage des matières premières, et le dosage de celle-ci en fonction de la capacité des bacs. Q cet effet, selon l'invention le dispositif de transfert de produits pateux, notamment de viande broyée, dans des bacs gerbés sur une palette se caractérise en ce qu'il comprend un bâti fixe, une alimentation en produits pâteux, une buse de remplissage et des moyens de déplacement de cette buse selon au moins une direction, de façon que cette buse vienne au-dessus des bacs. Le dispositif selon l'invention se caractérise également en ce que les moyens de déplacement comprennent un chariot support de buse, mobile selon une première direction parallèle à l'un des cotés de la palette dans le plan horizontal. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif se caractérise en ce que le chariot comprend des moyens de déplacement en translation de la buse selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction, dans le plan horizontal de façon que la buse puisse venir audessus des bacs d'un même étage Selon une autre caractéristique, le dispositif se caractérise en ce qu il comprend des moyens de déplacement en translation suivant une troisième direction perpendiculaire aux première et deuxième directions de façon que la buse puisse venir audessus des bacs de chaque étage. Selon un mode de réalisation, les moyens de déplacement selon la première direction comprennent un chariot support de buse, solidaire d'une chaîne en boucle fermée entre deux pignons disposés en haut et en bas du bâti, dont l'un est entraîné par un moteur électrique, le chariot étant monté glissant dans deux glissières formant cadre, les moyens de déplacement selon la deuxième direction comprennent un vérin dont le corps est solidaire du chariot et dont la tige est solidaire de la buse, montée mobile par rapport au chariot et les moyens de déplacement selon la troisième direction comprennent au moins une chaîne en boucle fermée entre deux pignons dont l'un est entrainé par un moteur électrique. L'invention a également pour objet un système de commande de ce dispositif qui comprend un automate programmable qui assure pour chaque étage de bacs, le déplacement de la buse en fonction d'une posi tion des bacs pré-enregistrée, le remplissage de chacun des bacs de l'étage d'un volume prédéterminé de produit, le retrait de la buse pour permettre le gerbage d'un nouvel étage de bacs, ce cycle étant répété jusqu à atteindre le nombre d'étages déterminé. L'invention a également pour objet une chaîne de transfert et de transformation automatique des produits1 notamment de pièces secondaires de viande telles que poumons, parures, têtes et pattes de volailles, qui comprend un dispositif de transfert selon l'invention en amont duquel sont disposés en série une pompe doseuse, un broyeur surmonté d'une trémie et un basculeur de containers déversant dans la trémie. L'invention est maintenant décrite selon un mode particulier de réalisation en regard des dessins annexés, parmi lesquels - la figure 1 représente une vue en perspective du dispositif de transfert selon l'invention, - la figure 2 représente une vue détaillée du chariot et de la buse, - la figure 3 représente une vue en perspective de face du dispositif en cours de fonctionnement, et - la figure 4 représente une chaîne de transfert et de transformation automatique selon l'invention. Sur la figure 1, on a représenté le dispositif de transfert 10 selon l'invention qui comprend un bti 12, une buse 14 et une alimentation 16, ainsi que des moyens de déplacement 18, 20, 22 perpendiculaires entre eux. Le bâti 12 comprend un portique 24 comportant deux poteaux verticaux 26 et 28 reliés par des poutres horizontales 30 et 32, respectivement supérieure et inférieure. Le portique est fixé au sol par une embase comportant trois cornières 34, 36, 38, les cornières 34 et 36 s'étendant perpendiculairement au plan vertical contenant le portique 24. La buse de remplissage 14 comprend un tuyau rigide réalisé en matériau indéformable tel que de l'inox, par exemple, l'extrémité ouverte avant de cette buse étant recourbée vers le bas tandis que l'ex- trémité arrière comprend un collier de fixation destiné à recevoir l'extrémité du tuyau souple 40 d'alimentation. Les moyens de déplacement 18 de la buse dans une première direction horizontale contenue dans le plan du portique 24 comprennent un cadre 42 dans lequel un chariot 44 est monté coulissant, un motoréducteur 46 solidaire du cadre qui entraîne ledit chariot au moyen d'un ensemble chaîne 56 et pignons contenu dans un carter 48. Rinsi que cela est représenté à la figure 2, le cadre 42 comprend deux glissières supérieure 50 et inférieure 52 à profil en U dans lesquelles roulent les galets 54 support du chariot 44. Ce chariot 44 est lui-mBme entraîné par une chaîne 56 mue par le motoréducteur 46. Par ailleurs, le cadre 42 est monté de façon connue, coulissant par rapport aux poteaux 26 et 28 du portique 24 au moyen de galets. Les moyens de déplacement 20, selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction et perpendiculaire au plan vertical comprenant le cadre 42, comprennent un vérin 58 solidaire de la buse d'alimentation 14 d'une part et du chariot 44 d'autre part. Rinsi que cela est représenté plus en détails sur la figure 2, le chariot 44 comprend deux équerres 60 se projetant sur l'avant sur lesquelles sont fixées deux glissières en C 62. La buse d'alimentation 14 comprend au moins deux paires de galets 64 destinées à coopérer avec les glissières 62 par rotation autour des axes 67. Le vérin 58 est fixé par son corps 66 à l'aide de colliers 68 tandis que la tige 70 coulissant dans le corps 66 du vérin est solidaire à son extrémité d'une chape 72 fixée sur la buse d'alimentation 14. Les moyens de déplacement 22 selon une troisième direction verticale dans le plan du portique 24, perpendiculairement aux première et deuxième directisons, comprennent un motoréducteur 74, solidaire du poteau 28 du portique 24 et une transmission 76. Ces moyens de déplacement 22 selon la troisième direction comprennent également deux arbres parallèles 78 et 80, respectivement supérieur et inférieur, sur lesquels sont fixées deux paires de pignons 82 entraînant chacune une chaîne 84 en boucle fermée dont les brins sont parallèles a chacun des poteaux 26 et 28. Le premier entraînement 76 coopère avec l'arbre supérieur 78. De plus, le cadre 42 est fixé par ses deux cOtés latéraux aux chaînes 84. Sur la figure 3 on a représenté le dispositif selon l'invention en cours de fonctionnement. Un cadre métallique 86 est disposé en appui sur le sol et centré par rapport au portique 24 grace aux cornières 34, 36 et 38. Ce cadre métallique est du type parallépipédique a cornières et sa base correspond aux dimensions d'une palette 88 qui est disposée à sa partie inférieure. Sur cette palette sont disposés des bacs 90 au nombre de cinq sur cette figure. Les dimensions de ces bacs sont telles que, une fois juxtaposés, ils se superposent parfaitement à la palette 88. Dans le cas présent la largeur d'un bac est égale à un tiers de la longueur d'un côté de la palette qui est généralement carrée, la longueur d'un bac est égale à la moitié de la longueur d'un côté de la palette. Ces bacs sont maintenus en position par rapport à la palette grâce au cadre 86. Sur la figure 4 on a représenté de façon schématique un dispositif de transfert 10 selon l inven- tion, le tuyau d'alimentation 40, une pompe doseuse 92, un broyeur 94, une trémie d'alimentation 96 et un basculeur 98. La pompe doseuse 92, de type connue, permet d'aspirer les produits à la sortie du broyeur 94 et de les refouler dans les bacs à travers la buse 14, le refoulement étant réglable de façon que la pompe 92 puisse délivrer un volume déterminé de produit. Le broyeur 94 permet de réduire à la dimension voulue la matière première hétérogène pour la rendre sensiblement homogène. La trémie 96 joue le role de réserve tampon de façon bien connue pour alimenter le broyeur régulièrement tandis que la matière première est versée de façon discontinue. L'alimentation en matière première se fait par renversement des containers de grandes dimensions, par exemple 600 litres, ayant servi à la collecte. Ces containers sont mis en place dans le basculeur 98 qui, grâce à un vérin électrique par exemple, assure la vidange du container de grande capacité. Le fonctionnement du dispositif de transfert selon l'invention et de la chalne associée est maintenant décrit essentiellement en regard des figures 3 et 4. Les étapes sont indiquées dans l'ordre chronologique. R l'aide d'un dispositif de manutention, l utilisa- teur dispose un cadre 86 muni de sa palette 88 entre les trois cornières fixes 34, 36 et 38 rattachées au bati qui assurent un parfait centrage du cadre 86 par rapport au portique 24. L'utilisateur dispose de façon prédéterminée sur la palette 88 cinq bacs 90. Par ailleurs, le vérin 100 du basculeur 98 est mis en action pour déverser une certaine quantité de matière première dans la trémie 96 tandis que le broyeur 94 est mis en route. La pompe d'alimentation 92 est également amorcée pour amener la matière première broyée jusque dans la buse 14. Le moteur 46 est mis en marche pour provoquer le déplacement du chariot 44 dans le cadre 42 sur la droite du portique 24 à proximité du poteau 28. Parallèlement, le vérin 58 est alimenté pour que sa tige 70 vienne en extension hors du corps du vérin, amenant ainsi la buse d'alimentation 14 au-dessus du premier bac, sensiblement en son centre. Le moteur 74 est également mis en marche, si besoin est, pour amener le cadre 42 en position basse. La pompe doseuse 92 est mise en marche et délivre un volume prédéterminé correspondant à la capacité du bac 90. Une fois le volume délivré, la pompe 92 est arrêtée et le moteur 46 est mis en marche pour déplacer le chariot 44 dans une position sensiblement médiane. Le vérin 58 reste au repos et le moteur 74 reste à l'arr?t. La buse 14 se trouve sensiblement au-dessus du centre du deuxième bac 90, juxtaposé au premier. La pompe doseuse 92 est alors mise en marche pour délivrer un nouveau volume de matière première broyée de façon à remplir le deuxième bac 90.Le moteur 46 est à nouveau mis en marche pour déplacer le chariot 44 en position extrême gauche contre le poteau 26 de façon que la buse 14 se trouve sensiblement au-dessus du centre du troisième bac. Un nouveau volume est alors délivré par la pompe 92 pour remplir le troisième bac. Le vérin 58 est ensuite mis en marche de façon que la tige 70 rentre à l'intérieur du corps du vérin, ramenant ainsi la buse au-dessus du quatrième bac. Un léger déplacement sur la droite du chariot 44 permet de centrer cette buse 14 par rapport au quatrième bac. Après remplissage de ce quatrième bac, le chariot de remplissage est déplacé sur la droite de façon à centrer la buse d'alimentation 14 sensiblement au droit du centre du cinquième bac. Une fois le volume de matière première broyée délivré par la pompe 92, le vérin 58 est mis en marche de façon que la buse d'alimentation soit en position reculée.Le premier étage de bacs est alors complètement rempli. Le moteur 74 est mis en marche de façon à faire monter le cadre 42 le long des poteaux 26 et 28 d'une hauteur correspondant sensiblement à celle d'un étage de bacs. L'utilisateur gerbe alors sur les cinq premiers bacs pleins cinq nouveaux bacs vides et l'opération de remplissage se poursuit jusqu à atteindre la hauteur du cadre 86 par gerbages successifs. L'utilisateur, au moyen d'un dispositif de manutention, déplace l'ensemble cadre 86, palette 88 et bacs 90 remplis. Un tel dispositif permet donc une alimentation en continu grâce au basculeur 98 et à l'ensemble trémie-broyeur et pompe doseuse en limitant considérablement les souillures. De plus, les quan tités déversées dans les bacs sont reproductibles compte tenu des caractéristiques de la pompe doseuse. Quant aux efforts produits par l utilisateur, ils sont limités puisque quelle que soit la hauteur, c'est la buse d'alimentation qui remplit les bacs. Les efforts de l'utilisateur sont réduits a la seule mise en place du cadre vide et de sa palette, à la mise en place des différents étages de bacs vides et au déplacement du cadre, de la palette et des bacs pleins. Le pilotage du dispositif peut s'effectuer de façon semi-automatique si bien que l'utilisateur assure également le positionnement de la buse d alimenta- tion 14 au-dessus de chacun des bacs, par l inter- médiaire d'un boîtier de commande des moyens de déplacement 18, 20 et 22 suivant les axes X, Y, Z. Selon une variante de l'invention, il est également possible de prévoir un automate programmable qui assure un positionnement automatique de la buse d'alimentation suivant une séquence prédéterminée, préenregistrée. Dans ce cas, l'automate programmable pilote également la pompe doseuse, le broyeur 94 et éventuellement le basculeur 98 afin qu'un détecteur placé dans la trémie 96 provoque la mise en marche du vérin 100 dès que le niveau de matière première est insuffisant. De même les différents moyens de déplacement indiqués dans le mode de réalisation préféré de l'in- vention peuvent être modifiés. C'est ainsi notamment que les transmissions chaîne en boucle fermée, pignons et motorèducteur peuvent être remplacées par des dispositifs vis-écrous plus compacts et plus précis notamment dans le cas de l'utilisation d'un automate programmable. Le mode de réalisation est particulièrement adapté au conditionnement de viande pour animaux mais s'applique à tous produits similaires, alimentaires ou non, comme par exemple certains produits chimiques. REVENDICATIONS I. Dispositif de transfert automatique de produits pateux, notamment de viande broyée, dans des bacs (90) empilés sur une palette (88) caractérisé en ce qu il comprend un bati (10), une alimentation (16) en produits pâteux, une buse (14) de remplissage et des moyens (18, 20 et 22) de déplacement de cette buse selon au moins une direction de façon que cette buse vienne au-dessus de chaque bac (90). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de déplacement comprennent un chariot (44) support de buse, mobile selon une première direction X, parallèle à l'un des côtés de la palette dans le plan horizontal. 3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que le chariot (44) est solidaire d'une chaîne (56) en boucle fermée entre deux pignons dont l'un est entraîné par un motoréducteur électrique (46), le chariot étant monté coulissant dans deux glissières (50, 52) formant un cadre (42). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que le chariot (44) comprend des moyens de déplacement (20) en translation de la buse (14) suivant une deuxième direction Y perpendiculaire à la première direction dans le plan horizontal de façon que la buse (14) puisse venir au-dessus de chacun des bacs (90) d'un même étage. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les moyens de déplacement (20) comprennent un vérin (58) dont le corps (66) est solidaire du chariot (44) et dont la tige (70) est solidaire de la buse (14). 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5 caractérisé en ce que la buse (14) est montée mobile par rapport au chariot (44) à l'aide d'un ensemble de glissières (62) solidaires du chariot et de galets (64) montés à rotation sur des axes (67) solidaires de la buse (14). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déplacement (22) suivant une troisième direction Z, perpendiculaire aux première et deuxième directions, de façon que la buse (14) puisse venir au-dessus des bacs (90) de chaque étage. 8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens de déplacement (22) comprennent au moins une chaîne (84) en boucle fermée entre une paire de pignons (82) dont l'un est entraîné par un motoréducteur électrique (74). 9. Système de commande du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il comprend un automate programmable qui assure pour chaque étage de bacs le déplacement de la buse en fonction d'une position préenregistrée, le remplissage des bacs de l'étage d'un volume prédéterminé, le retrait de la buse pour permettre le gerbage d'un nouvel étage de bacs, ce cycle étant répété jusqu à atteindre le nombre d'étages déterminé. 10. Chaîne de transfert et de transformation automatique de produits, notamment de pièces secondaires de viande telles que poumons, parures, têtes et pattes de volaille, comprenant un dispositif de transfert selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 en amont duquel sont disposés en série une pompe doseuse (92), un broyeur (94! surmonté d'une trémie (96) et un basculeur (98) de containers déversant dans la trémie.