Brevet FR2731271A1 — publié le 19960906

PROCEDE ET DISPOSITIF DOSEUR DE PRODUITS PATEUX La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif doseur de produits pâteux permettant à partir d'une masse de produits d'obtenir des doses individuelles de poids et de volume réguliers. Dans ce domaine, la technique traditionnelle consiste à avoir recours à des dispositifs volumétriques. Dans ceux-ci, le produit est successivement amené dans un cylindre à partir duquel il est chassé par un piston animé d'un mouvement alternatif. C'est la section du cylindre et la course du piston qui déterminent la quantité de produit éjectée à chaque cycle. Mais ces dispositifs sont compliqués et d'un entretien coûteux en raison même de la consistance du produit. La présente invention a pour objet un dispositif de dosage permettant de pallier cet inconvénient. Selon la présente invention, le dispositif doseur de produits pâteux comprenant une trémie à l'intérieur de laquelle le produit est introduit en masse est caractérisé en ce que le fond de la trémie comprend au moins un trou de sortie partiellement obturée par une contre lame, au-dessus duquel tourne un couteau circulaire comprenant au moins une lame, le produit étant appliqué contre le couteau par une surpression exercée à la partie supérieure de la trémie. Comme dans le cas des doseurs volumétriques, le problème à résoudre consiste à séparer une dose déterminée d'une masse de produits. Toutefois, selon la présente invention, c'est la rotation des lames de couteau qui effectue la séparation nécessaire d'un volume constituant une dose. Il est ainsi possible de constituer un doseur de conception très simple avec un minimum de pièces donc d'un prix de revient acceptable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, en regard des figures qui représentent - La Figure 1, une vue en perspective d'un doseur selon l'invention - La Figure 2, une vue en coupe d'un couteau rotatif - La Figure 3, une vue par dessus d'un couteau coupé selon la ligne 3.3 de la figure 2 - La Figure 4, une vue d'un ensemble de couteaux et de leurs séquences de fonctionnement - La Figure 5, un mode de réalisation particulier destiné à être utilisé avec les produits incluant des fibres - La Figure 6, une vue schématique d'un mode simplifié de réalisation. La présente invention peut être utilisée avec des produits pâteux tels que des sauces béchamel ou autres incluant des ingrédients tels que des légumes ou champignons, avec des épinards, ou avec des pâtes destinées à constituer des biscuits ou analogues. Sur la figure 1, on distingue une trémie 1 dans laquelle est introduit par une canalisation 2 la pâte à doser et par une canalisation 3 une pression de gaz, généralement de l'air ou de l'azote. A l'intérieur de la trémie sont montés des couteaux 4 entraînés en rotation par des axes 5 eux-mêmes entraînés par des engrenages 6 animés de mouvements de rotation de sens alternés par un moteur 7. Dans l'exemple représenté, la trémie est disposée au-dessus d'un tapis convoyeur T qui achemine les doses D obtenues vers un four ou une unité de surgélation ou tout autre dispositif approprié. Les engrenages 6 sont tourillonnés dans des paliers 8 inclus dans un carter 9 disposé à la partie supérieure de la trémie. La figure 2 représente en coupe verticale un ensemble couteau/pignon 4, 6 inclus dans la trémie 1 et le carter 9. On retrouve sur cette figure l'arbre d'entraînement 5 sur lequel est monté par clavetage un pignon d'entraînement 6. L'arbre 5 est monté dans un palier 11 au moyen d'un roulement à bille ou analogue 12 fermé par une couvercle 13. L'étanchéité est assurée par différents joints (non référencés). La partie inférieure de la trémie 1 présente une série de trous 14 fermés par une contre lame 15 présentant des ouvertures 16 de passage du produit. Le diamètre des ouvertures détermine, en combinaison avec la surpression appliquée et la vitesse de rotation du couteau le volume de pâte qui est dosé à chaque tour ou fraction de tour du couteau. A l'intérieur du trou 14, tourne le couteau 4. Dans l'exemple représenté, comme cela apparaît mieux sur la figure 3, le couteau 4 comprend trois lames 17 réparties selon des angles de 1200 sur toute la périphérie du disque. Le disque 4 tourne dans le sens horaire et la découpe est effectuée par les lames 17 disposées à la partie arrière des encoches. Les trous 16 de passage du produit, formés dans la contre lame apparaissent sur la figure 3 à l'intérieur des échancrures 18. Le mouvement de rotation des disques 4 permettent à la pâte de passer lorsqu'une ouverture 18 arrive au-dessus d'un trou 16, l'ouverture étant immédiatement refermée après passage de la lame 17. En fonction de la largeur des échancrures 18 du disque 4, la quantité de matière à doser est déterminée en tenant compte, bien entendu, de la vitesse de rotation des disques 4. Il ressort des expériences effectuées que la masse de produits délivrée par les sorties 16 au cours de l'expérience, était de l'ordre de quatre grammes environ présentait un écartype de 0,5. Bien entendu, les résultats obtenus dépendent également de la viscosité, elle-même fonction de la température. Compte tenu du système d'entraînement des couteaux adopté, deux pignons 6 adjacents tournent en sens contraire ce qui assure un fonctionnement régulier. Mais tout autre entraînement connu peut bien évidemment être utilisé. La figure 4 représente un ensemble de six disques 4 tournant alternativement dans un sens et dans l'autre. De préférence, et comme représenté sur la figure, les disques sont décalés angulairement de sorte que la coupe de la masse se produise d'une manière séquentielle continue ce qui permet d'éviter les à-coups. C'est à dire que lorsqu'un disque a terminé la coupe, le disque voisin commence son action de coupe et ainsi de suite. A cet effet, les axes des échancrures 18 de disques sont décalés angulairement de 300 par rapport aux axes du disque adjacent. Bien entendu, les couteaux et le sens de rotation de deux disques adjacents sont en sens inverse. Mais il serait possible d'utiliser un autre moyen d'entraînement dans lequel tous les disques tourneraient dans le même sens. Comme cela apparaît sur la figure 4, chaque disque 4 libère successivement trois colonnes de doses ou pastilles. Lesdits pastilles ne sont pas alignées mais cela est pratiquement de peu d'importance, dans le mesure où les produits seront ultérieurement conditionnés en vrac. Dans le cas où la masse pâteuse inclût des fibres ou analogues, par exemple, dans le cas d'une sauce béchamel avec des morceaux de champignons ou d'épinard à la crème, il peut arriver que la pression au-dessus de la masse pâteuse ne soit pas suffisante. Dans ce cas, on utilise avantageusement le dispositif représenté sur la figure 5. Sur cette figure qui ne représente qu'un seul disque 4 toujours entraîné par un arbre 5, on distingue le conduit d'alimentation en pâte devant être séparé en dose, le conduit 3 de surpression interne appliquant le produit contre le couteau 4. Ce dispositif se différencie de celui des figures précédentes en ce que l'on prévoit de le bas de l'arbre 5 une des vis de gavage 19 qui ajoute à la surpression du gaz introduit par la canalisation 3, une pression mécanique dirigeant le produit pâteux vers le couteau. Dans ces conditions, les fibres ou matières plus dures contenues dans la pâte sont coupées d'une manière nette sans problème et les doses restent régulières quelle que soit la nature des fibres où autres corps hétérogènes du mélange. La figure 6 représente une variante de réalisation dans laquelle un moteur 7 entraîne une tête unique 20 de dosage. Le produit arrive comme précédemment dans une canalisation 2, sous pression, la canalisation à partie de laquelle s'étend un bras creux qui peut être souple ou rigide, la seconde extrémité du bras 20 débouchant dans la tête 21. Cette tête inclût un couteau 4 tel que celui qui a été décrit précédemment, à plusieurs lames, et le bras 20 qui peut être souple ou rigide est entraîné par le moyeu 22 selon un mouvement oscillant dont l'amplitude correspond à la largeur du tapis convoyeur T. Les doses D sortent comme précédemment par les trous d'une contre plaque et se répartissent plus ou moins régulièrement sur le tapis T. Le processus de séparation des doses est le même que précédemment. Comme dans toutes les machines destinées à l'alimentation il est indispensable que la doseuse selon l'invention, puisse être nettoyée sur place et d'une manière efficace soit en fin de journée, soit en cas de remplacement d'un produit par un autre. A cet effet, comme cela apparaît sur les figures 1 et 2, un bouton 10 est prévu à la partie supérieur d'un arbre 5 ou sur la plaque portant les polices 8. En soulevant le bouton 10 celui-ci coulisse dans le carter 9, tous les arbres 5 sont soulevés par coulissement dans les paliers 11. Les couteaux 4 sont alors dégagés des alvéoles 14 et des produits détergents peuvent circuler dans la trémie 1 pour chasser les résidus et assurer la protection antimicrobienne. Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent être apportées, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10 Dispositif doseur de produits pâteux, caractérisé en ce qu ' il comprend une trémie d'alimentation (1) en produits pâteux dont le fond est percé de trous (14), un couteau en forme de disque (4) tournant au-dessus d'un ensemble de trous (16) pour ouvrir puis fermer lesdits trous, le disque (4) étant entraîné par un moteur (7) et présentant au moins une lame (17), la trémie (1) recevant à sa partie supérieure un gaz sous pression par une canalisation (3), le produit étant appliqué contre le couteau sous l'action de ladite pression. 20 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couteau (4) comprend plusieurs lames radiales (17) régulièrement espacées formant les bords d'échancrures (18). 30 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs couteaux entraînés séquentiellement par des engrenages (6) reliés mécaniquement à l'arbre moteur. 40 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arbre (5) d'entraînement des couteaux (4) est pourvu d'une hélice de gavage (19). 50 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une tête de distribution (21) alimentée par une canalisation (20) et animée d'un mouvement oscillant sur la largeur d'un tapis convoyeur T. 60 Procédé de dosage de matières pâteuses, caractérisé en ce qu'il consite à couper des volumes réguliers de matières (D), à partir d'une masse de pâte à l'aide d'au moins un couteau rotatif (4), les volumes coupés étant déterminés par des trous (16) dans lesquels la pâte est appliquée sous pression.