Brevet FR2726779A1 — publié le 19960515

L'invention est relative au tranchage de produits alimentaires présentés en pain et vise plus spécialement, mais non exclusivement, le tranchage des pâtés en croûte. On rappelera, qu'à la différence des pâtés traditionnels, la farce des pâtés en croûte est disposée à l'intérieur d'une enveloppe de pâte, cuite sur elle et contenant de la gelée entre cette farce et le chapeau de l'enveloppe. Lors de la vente au détail en charcuterie, chaque tranche est découpée au couteau dans le pâté en croûte, en prenant soin de ne pas séparer le chapeau de l'enveloppe formée par la croûte et de ne pas disperser la gelée. Pour permettre la vente de tranches de pâté en croûte dans les centres de distribution et dans les grandes surfaces, il est nécessaire de découper chaque pâté en tranches avant de procéder au conditionnement de ces tranches, par paquets de plusieurs tranches. Actuellement, ce découpage est assuré en disposant le pâté transversalement sur un convoyeur l'amenant contre des lames de découpage verticales et parallèles qui, faisant partie d'un peigne déplacçable verticalement, sont en même nombre que le nombre de découpes devant être réalisées dans le pâté. Après découpage, les deux talons du pâté sont séparés des autres tranches et les tranches sont conduites au poste de conditionnement. Un premier inconvénient de cette technique de découpage est qu'elle entraîne une perte de matière qui est égale à l'épaisseur des lames multipliée par le nombre de découpes. Par exemple, pour un pâté en croûte ayant une longueur de 50.cm, découpé par 33 lames ayant chacune une épaisseur de 1 mm, la perte par le découpage est de lordre de 9 % du poids initial du pâté en croûte, sans prendre en compte les talons. Un autre inconvénient résulte de la structure du peigne multilames qui impose de découper des tranches d'épaisseurs constantes et qui ne permet pas d'ajuster aisément cette épaisseur, soit à la demande du client, soit pour obtenir des tranches de valeur pondérale voisine, par exemple, en compensant par l'épaisseur, les variations de masse de la farce. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients en fournissant une installation pour le tranchage des pâtés en croûte et autres aliments présentés en pain n'entraînant pas de perte de matière, hormis les talons, et permettant d'ajuster en fonctionnement l'épaisseur des tranches découpées tout en fonctionnant de manière entièrement automatique, donc sans aucune manipulation humaine susceptible d'apporter une contamination. L'installation selon l'invention est du type dans laquelle les moyens de tranchage sont constitués par un ensemble à ultrasons composé d'un émetteur, d'un amplificateur et d'une sonotrode couteau, de plus grande largeur que celle de l'aliment qu'elle doit trancher. Selon l'invention, cette installation comprend: - un convoyeur principal dont le tapis est entraîné positivement par une motorisation lui communiquant un mouvement pas à pas, de pas réglable, ce convoyeur transférant chaque pain d'aliments posé longitudinalement sur lui entre un poste amont de chargement et un poste aval de tranchage, - des moyens d'entraînement latéraux à déplacement synchronisés avec celui du convoyeur et portant des crochets articulés qui, disposés sensiblement dans le plan médian de déplacement des aliments en pain et espacés longitudinalement, sont aptes chacun, et au poste de chargement, à passer d'une position inactive à une position active, dans laquelle chaque crochet pénètre dans le talon arrière du pain précédemment chargé et positionné, - et, au poste de tranchage, l'ensemble à ultrasons dont la sonotrode couteau est reliée à des moyens aptes à lui communiquer un déplacement alternatif dans un plan sensiblement perpendiculaire au tapis et passant sensiblement par le rouleau aval de renvoi du tapis. Avec cette installation, lorsque chaque aliment en pain, et par exemple chaque pâté en croûte, est posé et positionné longitudinalement sur le tapis du convoyeur et que le convoyeur avance pas à pas, l'un des crochets associés à ce convoyeur pénètre dans le talon arrière du pâté. Ce mode de liaison évite tout glissement du pâté par rapport au tapis du convoyeur et, surtout, permet, lorsque le pâté ou raliment en pain en cours de tranchage acquiert une largeur inférieure à sa hauteur, d'éviter que l'ensemble bascule sur le tapis. Cela favorise le tranchage des dernières tranches jusqu'à la limite du talon qui est normalement retiré. Cela supprime tout incident de fonctionnement et supprime tout risque de perte de matière. On notera par ailleurs que le recours à une sonotrode couteau coopérant avec un appui résistant, constitué par le rouleau de renvoi du tapis, permet d'assurer un tranchage régulier, sans aucune perte de matière. Par ailleurs, l'indépendance des moyens commandant l'action de tranchage de la sonotrode par rapport à ceux commandant le déplacement du tapis, permet, par simple modification du pas d'avancement du tapis, de modifier instantanément l'épaisseur des tranches découpées, soit pour satisfaire la demande particulière d'un client, soit pour ajuster le poids des tranches en fonction de la densité de la farce, afin d'obtenir des conditionnements de poids constant. Dans une forme d'exécution de l'invention, cette insta.llation comprend, entre le convoyeur principal et un convoyeur d'évacuation des tranches découpées, un convoyeur basculant d'éjection par gravité des talons, ce convoyeur étant relié à des moyens aptes à le faire pivoter entre une position de transfert, dans laquelle la face supérieure de son tapis forme, avec la face avant de l'aliment, un angle inférieur à 90 , et une position d'éjection, dans laquelle la face supérieure du tapis est proche de la verticale pour éjecter, par gravité, le talon tranché dans l'aliment, en direction d'un bac de réception inférieur. Lorsque ce convoyeur basculant est en position de transfert, il forme avec la face avant de l'aliment un angle inférieur à 90 , ce qui limite la course angulaire de basculement de la tranche découpée, et réduit donc les risques de détérioration de cette tranche. Son pivotement permet d'évacuer rapidement, et à moindre coût, les talons avant et arrière de l'aliment. Cette disposition, qui est particulièrement intéressante pour le pâté en croûte, est également utile pour les aliments présentés en pain comportant des talons non présentables à la vente mais pouvant être récupérés pour être inclus dans une préparation différente. Il en est ainsi, par exemple, pour les talons de blocs de foie gras. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limrnitatif, une forme d'exécution de cette installation, dans le cas de son application au tranchage de pâtés en croûte. Figure 1 en est une vue de côté en coupe longitudinale, Figure 2 en est une vue partielle de face et en coupe transversale, au poste de tranchage, Figure 3 est une vue partielle de côté et en élévation du poste de tranchage, pendant la phase de tranchage, Figure 4 est une vue partielle, de côté et en coupe longitudinale, d'un crochet de maintien de l'aliment immédiatement, après le poste de chargement. A la figure 1, la référence numérique 2 désigne un convoyeur principal apte à déplacer des pâtés en croûte 3 entre un poste de chargement amont A et un poste de tranchage B. A ce convoyeur, sont associés des moyens d'entraînement latéraux 4 portant des crochets articulés 5. Le convoyeur principal 2 est constitué par un tapis sans fin 6 passant sur un rouleau de renvoi amont 7 et un rouleau moteur aval 8, relié à des moyens moteurs 9 aptes à lui communiquer un mouvement de déplacement pas à pas, de pas variable. Dans la forme d'exécution représentée, les moyens d'entraînement latéraux 4 sont constitués par des chaînes à maillons 10 décrivant une trajectoire sans fin en passant sur des roues dentées 12 (figure 2) calées sur les arbres 7a et 8a des rouleaux, respectivement de renvoi 7 et moteur 8 du tapis. Comme le montre plus en détails la figure 2, chaque chaîne 10 est reliée à la chaîne disposée de l'autre côté du tapis par des traverses 13 s'étendant perpendiculairement au-dessus du tapis et formant des taquets pousseurs pour les pâtés 3. Il est évident que les traverses sont espacées longitudinalement d'une valeur supérieure à la longueur d'un pâté. Chaque traverse porte, comme montré à la figure 4, des paliers 14 pour un arbre transversal 15 sur lequel est calé, au moins un crochet 5, ce crochet étant disposé dans la zone de la traverse venant en appui contre le talon arrière du pâté 3. Chaque arbre 15 est solidaire d'un levier latéral 16 dont l'extrémité libre est munie d'un galet 17 apte à coopérer avec un profil en came et plus spécialement avec une rampe de guidage 18 formée sur le flanc interne du bâti du convoyeur. Ces rampes sont agencées pour maintenir les crochets 5 dans une position inactive, représentée sur la partie gauche de la figure 1, et cela entre le poste de tranchage B et le poste de chargement A, et dans une position active, représentée figure 4, entre le poste de chargement A et le poste de tranchage B. La figure 4 montre que, lorsque le crochet est en position active, il pénètre dans le talon arrière 3a du pâté en croûte 3. En raison de cette construction, le déplacement des chaînes et, en conséquence, des crochets et des taquets 13, est parfaitement synchronisé avec le déplacement du tapis 2, et cela d'autant plus que, comme montré à la figure 2, ce tapis comporte, en saillie de sa face intérieure, des dents 20 qui coopèrent avec des dentures 22 portées par le rouleau moteur 8 et par le rouleau de renvoi 7. Les moyens de tranchage disposés au poste de tranchage B sont constitués par un ensemble à ultrasons 21 comprenant un émetteur 23, un amplificateur 24, et une sonotrode couteau 25. Ces différents moyens sont portés, comme montré à la figure 2, par un coulisseau 26 qui, mobile sur des glissières 27, est attelé à un ensemble bielle- manivelle 28, entraîné par un arbre moteur 29 à fonctionnement cyclique. Ce mode d'entraînement de la sonotrode 25 permet de lui communiquer, dans la phase de tranchage, un mouvement d'abord uniformément accéléré puis uniformémnent décéléré. Ce mouvement est particulièrement intéressant pour le tranchage de la partie supérieure d'un pâté en croûte, car il évite de morceler la croûte et la gelée. Suivant une caractéristique de l'invention, et comme montré plus en détails à la figure 3, le plan de déplacement P de l'arête de tranchage 25a de la sonotrode 25 sécante le rouleau aval 8 du convoyeur et passe sensiblement par l'axe longitudinal de ce rouleau. Cette disposition permet d'utiliser le rouleau comme contrepartie s'opposant à l'effort de tranchage et d'éviter le recours à tout autre moyen. En outre, et comme le montre cette même figure 3, le plan médian M de la sonotrode est incliné sur l'avant par rapport au plan de tranchage P, de manière que sa face arrière 25b ne vienne pas en contact avec la face de l'aliment en cours de tranchage. Cette dépouille évite que la gelée ou les matières grasses constitutives de l'aliment soient entraînées par l'organe effectuant le tranchage. Dans la forme d'exécution représentée, le poste de tranchage est muni d'un caisson 40 contenant des sources opposées 42 de rayons ultra- violets, assurant la stérilisation de la sonotrode 25 chaque fois qu'elle parvient à son point mort haut comme montré en traits mixtes fig. 3. L'installation comporte également, au poste de chargement A, au moins un taquet de retenue 32 qui, visible à la figure 1, est associé à des moyens de rappel 33, de type contrepoids ou ressorts, aptes à le maintenir dans une position active, dans laquelle il passe à travers une ouverture du tapis 6, du convoyeur, et à permettre son effacement au- dessous du tapis, lorsque le pâté qu'il retenait est déplacé en translation pour quitter le poste de chargement. Enfin, l'installation est munie, entre le convoyeur principal 2 et un convoyeur d'évacuation des tranches découpées, d'un convoyeur d'éjection 36. Ce convoyeur est monté basculant autour de l'axe de son rouleau aval 37 et est relié à des moyens, non représentés, aptes à le faire passer d'une position de transfert, représentée en traits forts à la figure 1, à une position d'éjection, représentée en traits mixtes à la même figure. On notera que, lorsque ce tapis est en position de transfert, l'angle c formé entre sa face supérieure 36a et le plan P de tranchage est inférieur à 90 , de manière à limiter l'angle de basculement de la tranche découpée. Lorsqu'il est en position d'éjection, sa face supérieure est proche de la verticale, de manière à mettre à profit la gravité pour faire tomber l'rélément qu'il porte dans un caisson de réception 38, disposé au-dessous de lui. Le fonctionnement de cette installation est le suivant. Chaque pâté en croûte de dimensions régulières est amené par un convoyeur de transfert, non représenté, au poste de chargement A du convoyeur 2. Durant ce transfert, le talon avant du pâté vient en contact avec le taquet de retenue 32 qui le maintient, même si le tapis 6 est déplacé pas à pas et cela jusqu'à ce que le taquet pousseur 13 correspondant vienne en contact avec son talon arrière. A partir de là, le pâté est parfaitement positionné par rapport au tapis 6, est poussé par le taquet pousseur 13 et se déplace en synchronisme avec ce tapis. Simultanément ou successivement, le crochet 5 associé au taquet pousseur est amené en position active par les rampes 18 et pénètre dans le talon arrière 3a du pâté. Sous le déplacement du pâté, le taquet de retenue 32 s'efface au-dessous du tapis 6, prêt à revenir en position de retenue, dès qu'une nouvelle ouverture du tapis lui en laissera la possibilité. Lorsque l'extrémité avant du pâté arrive au poste de tranchage, il est d'abord procédé à la découpe de son talon avant au moyen de la sonotrode couteau 25. Dès que le talon est découpé, il tombe sur la face supérieure 36a du tapis 36 qui, d'abord, l'éloigne de la zone de tranchage, puis, passe en position d'éjection pour diriger ce talon dans le récipient 38. Apres cette éjection, le tapis 36 revient en position de transfert pour amener chacune des tranches découpées par la sonotrode sur le tapis d'évacuation 35. Durant ce découpage, et grâce à l'utilisation de la sonotrode couteau qui, de façon connue, dissocie la matière sans entraîner de perte, le tranchage s'effectue sans aucune perte de matière. Par ailleurs, en réglant la longueur du pas d'avancement du pâté 3, entre deux opérations de tranchage, il est possible de régler l'épaisseur de chacune des tranches avec une précision de l'ordre de plus ou moins 0,05 mm. Ce réglage est effectué en agissant sur l'alimentation du moteur 9 d'entraînement du convoyeur 2 par l'intermédiaire de moyens bien connus de lMomme de l'Art et qui n'ont pas être décrits ici. Lorsque, à la suite du découpage successif, la longueur restante de pâté est inférieure à la hauteur de ce pâté, la partie restante reste parfaitement stable, grâce au crochet 5 qui maintient son talon en appui contre le taquet pousseur 13. Il en résulte que les conditions de tranchage sont constantes du début jusqu'à la fin du pâté. Lorsque la dernière tranche a été coupée et que seul le talon reste pincé entre le crochet 5 et le taquet 13, la rampe 18 amène le crochet en position inactive et permet ainsi au talon de tomber sur le convoyeur d'éjection 36, aidé en cela par le taquet pousseur. A ce stade, le convoyeur d'éjection passe en position d'éjection pour faciliter le transfert par gravité du talon arrière dans le récipient 38. Une telle installation fonctionne de manière entièrement automatique et ne nécessite aucune intervention humaine aussi bien pour charger les pâtés sur le convoyeur principal 2, que pour évacuer les talons ou pour transférer les tranches sur le convoyeur d'évacuation. Elle présente l'avantage de supprimer tous les risques de contamination par manipulation humaine. Il est évident qu'une même installation peut assurer le tranchage simultané de plusieurs pâtés disposés en rangées parallèles, comme montré à la figure 2, chaque rangée coopérant avec des crochets et une sonotrode indéperndants de ceux des autres ranges. Enfin, l'installation qui a été décrite dans le cas de son application au tranchage des pâtés en croûte peut aussi être utilisée pour trancher tout autre aliment présenté en pain tel que jambon cuit, foie gras, patée, mousse, pâtisserie, fromage REVENDICATIONS 1. Installation pour le tranchage de pâtés en croûte et autres aliments présentés en pain du type dans laquelle les moyens de tranchage sont constitués par un ensemble à ultrasons composé d'un émetteur, d'un amplificateur et d'une sonotrode couteau, de plus grande largeur que celle de l'aliment qu'elle doit trancher, caractérisée en ce qu'elle comprend: un convoyeur principal (2) dont le tapis (6) est entraîné positivement par une motorisation (9) lui communiquant un mouvement pas à pas, de pas réglable, ce convoyeur (2) transférant chaque pain d'aliment (3), posé longitudinalement sur lui, entre un poste amont de chargement (A) et un poste aval de tranchage (B), - des moyens d'entraînement latéraux (4), à déplacement synchronisé avec celui du convoyeur (2) et portant des crochets articulés (5) qui, disposés sensiblement dans le plan médian de déplacement d'une rangée d'aliments en pain (3)et espacés longitudinalement, sont aptes chacun, et au poste de chargement (A), à passer d'une position inactive à une position active, dans laquelle chaque crochet (5) pénètre dans le talon arrière du pain précédemment chargé et positionné, - et, au poste de tranchage (B), l'ensemble à ultrasons (21) dont la sonotrode couteau (25) est reliée à des moyens (25) aptes à lui communiquer un déplacement alternatif dans un plan sensiblement perpendiculaire au tapis (6) et passant par le rouleau aval (8) du tapis. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement latéraux (4) portent des taquets pousseurs (13) qui, s'étendant ansversalement au-dessus du tapis (6), sont espacés longitudinalement par une distance supérieure à la longueur d'un aliment en pain (3), et sont aptes chacun à venir en contact avec le talon arrière (3a) d'un aliment en pain (3). 3. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend, au poste de chargement (A), un taquet (32) de retenue, saillant au-dessus du tapis (6) sous l'action de moyens de rappel (33) et aptes, d'une part, dans la phase de chargement d'un aliment en pain (3), à positionner longitudinalement cet aliment en formant une butée venant en contact avec le talon avant de l'aliment, et d'autre part, après mise en place du crochet (5) dans le talon arrière (3a) du même aliment en pain à s'effacer sous la poussée du taquet pousseur (13). 4. Installation selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement latéraux (6) sont constitués par des chaînes à maillons (10) décrivant une trajectoire sans fin en passant sur des roues dentées (12), calées sur les extrémités des arbres (7a et 8a) des rouleaux, respectivement de renvoi (7) et moteur (8) du tapis du convoyeur, ces chaînes (10) étant reliées l'une à l'autre par des traverses qui, formant les taquets pousseurs (13), comportent chacune des paliers (14) dans lesquels est articulé un arbre transversal (15) portant le crochet (5) correspondant, cet arbre étant solidaire d'un levier latéral (16) équipé d'un galet (17) apte à coopérer avec des rampes en came (18) déterminant la position angulaire du crochet (5). 5. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que rensemble à ultrasons (21) est calé sur un coulisseau (26) qui, 'mobile verticalement est attelé à un ensemble bielle-manivelle (28) apte à lui communiquer un mouvement de tranchage, d'abord accéléré puis décéléré. 6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la sonotrode couteau (25), est inclinée sur l'avant par rapport au plan de tranchage (P) de manière que sa face arrière ne vienne pas en contact avec la face avant de l'aliment en cours de tranchage. 7. Installation selon l'une quelconque des revendications I à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend, entre le convoyeur principal (2) et un convoyeur (35) d'évacuation des tranches, un convoyeur basculant (36), ce convoyeur étant relié à des moyens aptes à le faire pivoter entre une position de transfert, dans laquelle la face supérieure (36a) de son tapis forme avec la face avant de l'aliment un angle inférieur à , et une position d'éjection, dans laquelle la face supérieure (36a) du tapis est proche de la verticale pour éjecter, par gravité et en direction d'un bac de réception inférieur, les éléments tranchés non retenus. 8. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le poste de tranchage est muni d'un caisson 40 contenant des sources opposées 42 de rayons ultra-violets, assurant la stérilisation de la sonotrode 25 chaque fois qu'elle parvient à son point mort haut.