Brevet FR2746073A1 — publié le 19970919

La présente invention est relative à un dispositif d'emballage de produits conformés en pain, destinés à l'industrie agro-alimentaire. Elle vise plus particulièrement une machine pour le conditionnement de pains de beurre, notamment de forme ovale, et qui présentent sur leur paroi latérale des cannelures verticales, conférant aux produits ainsi conditionnés, un aspect traditionnel qui évoque pour le consommateur une motte de beurre fabriquée selon des méthodes fermières. Il existe à l'heure actuelle deux familles de machines pour emballer des pains de beurre au sein d'une feuille de papier, de matière plastique, éventuellement revêtue d'une pellicule métallique. Ainsi, selon une première famille de machines, la feuille de papier d'emballage est préformée dans une chambre de pliage puis déposée dans une alvéole, qui procure au pain sa forme et son gabarit. Par la suite, un bec doseur dépose et dose un volume de beurre à l'intérieur de l'alvéole, les plis supérieurs sont rabattus sur le pain de produit. Selon une deuxième famille connue de machines, la feuille de papier posée à plat reçoit le pain de beurre préformé issu d'un bec doseur, qui procure au pain de beurre sa forme et son gabarit, avant que l'ensemble ne chemine vers une alvéole, au sein de laquelle s'effectue le pliage et l'emballage final du produit. Les machines selon l'art antérieur présentent toutes des inconvénients majeurs. Ils résident particulièrement, pour le premier type de machine, dans le fait que la feuille papier ne peut pas au cours du dosage épouser parfaitement les cannelures prévues sur la surface interne de l'alvéole. On obtient, lors de l'ultime étape d'élaboration, un pain de beurre qui présente un aspect très irrégulier au niveau de l'uniformité et de la régularité des cannelures. Pour le deuxième type de machine, l'inconvénient majeur se situe au niveau du doseur. En effet, étant donné qu'il génère les cannelures, elles sont souvent endommagées lors de l'étape de pliage dans l'alvéole, car elles sont tassées contre la feuille d'emballage. De plus, on peut relever comme autre inconvénient majeur, le fait qu'il n'existe pas de dispositif chargé de réaliser la préformation des plis, le pliage est donc de moindre qualité, surtout aux extrémités du pain, ce qui parfois engendre un déballage fortuit du produit. Quel que soit le type de famille de machines existantes, il est impossible d'emballer correctement un pain de beurre de forme ovale tout en conservant l'intégrité des cannelures qui lui confèrent un aspect traditionnel. La présente invention vise donc à pallier aux inconvénients précédemment cités, en proposant une machine qui assure le respect de l'intégrité des cannelures réalisées sur un pain de beurre préférentiellement de forme ovale, surtout au niveau de la régularité de l'arrondi de leur surface, tout en réalisant un emballage d'excellente qualité, du pain, par une feuille de matière plastique et/ou métallique. A cet effet, la machine pour l'emballage d'un pain de produit, notamment du beurre, se caractérise en ce qu'elle comprend au moins une boîte de pliage, cette dernière étant munie, d'une part sur chacun de ses côtés d'un guide latéral, et d'autre part d'au moins un guide de centrage positionné à l'une des extrémités, de manière à limiter le cheminement d'une feuille de papier vers le dessous d'un piston connecté à un organe pré-plisseur, l'ensemble devant à la fois introduire ladite feuille au sein de ladite boîte et générer des plis sur ses parois latérales, la feuille pré-pliée est dirigée vers une alvéole dont le volume interne est comblé par un pain de beurre, disposé par un organe de remplissage. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-après, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures - la figure 1 est une vue en perspective d'un pain de beurre, présentant des cannelures - la figure 2 est une vue en perspective d'un pain de beurre emballé - la figure 3 est une vue partielle et en perspective de la machine à emballer, sans la présence d'une feuille de papier - la figure 4 est une vue partielle et en perspective de la machine à emballer, en présence d'une feuille de papier - la figure 5 est une vue latérale et en coupe d'une alvéole - la figure 6 est une vue latérale et en coupe d'une alvéole de la table de la machine à emballer, dans une configuration illustrant le maintien de la feuille par une source de vide - la figure 7 est une vue latérale et en coupe d'une alvéole de la table de la machine à emballer, dans une configuration préalable au dépôt d'une portion de beurre ; - la figure 8 est une vue latérale et en coupe d'une alvéole de la table de la machine à emballer, dans une configuration après dépôt d'une portion de beurre ; - la figure 9 est une vue latérale et en coupe d'une alvéole de la table de la machine à emballer, dans une configuration après dépôt d'une portion de beurre et pendant le pliage de la partie supérieure ; - la figure 10 est une vue latérale et en coupe d'une alvéole de la table de la machine à emballer, dans une configuration après dépôt d'une portion de beurre, illustrant l'action du piston tasseur avant ejection de la portion de beurre. Selon un mode préféré de réalisation de la machine objet de l'invention, elle comporte tout d'abord des moyens 1 permettant d'acheminer une feuille 2 de papier d'emballage vers une boîte de pliage 3. Il s'agit notamment d'une bobine de papier, agréé pour un usage alimentaire, tel que par exemple d'une feuille complexe type PE/papier sulfurisé/PE, ou d'un papier sulfurisé simple, d'un papier aluminisé ou tout autre matériau adapté à l'emballage de produits laitiers (PE est l'abréviation choisie pour polyéthylène). Ce papier présente également des caractéristiques singulières comme celle par exemple de laisser marqués et apparents les traits et les esquisses de pliage. La portion de feuille est entraînée par une pluralité de rouleaux fous et de cames en direction d'au moins une boîte de pliage 3 et en regard d'un piston 4, placé au dessus de ladite boite 3, ce dernier étant animé d'un mouvement de translation verticale alternatif par des moyens connus. Selon une caractéristique avantageuse, la boite 3 dispose d'un volume et d'un gabarit correspondant à celui du produit fini et elle est munie sur l'ensemble de ses parois 6 latérales, d'une pluralité de rainures 7, notamment huit s'étendant radialement, aptes à recevoir un organe pré-plisseur 8 ; cet organe étant pourvu d'une pluralité de pattes 9 faisant saillie radialement, de dimensions sensiblement semblables aux rainures 7 de ladite boite 3, de manière à assurer le pliage de la feuille 2 de papier entre les parois internes desdites rainures 7 et les parois externes desdites pattes 8. La feuille 2 chemine et est guidée jusqu'au dessous du piston 4, par l'intermédiaire d'une pluralité de doigts de centrage 10, placés à l'une des extrémités du trajet de la feuille, l'autre extrémité comportant un organe tranchant, animé d'un mouvement alternatif en relation avec l'ensemble de la cinématique de la machine, qui assure le découpage aux dimensions adéquates de ladite feuille 2. La feuille de papier 2 est également guidée latéralement par des organes 11 placés de part et d'autre des parois de plus grande dimension de ladite boite 3, ces organes 11 présentent une rampe 12 inclinée, l'amont se situant vers l'extérieur, l'aval vers la bofte, de manière à assurer le soulèvement des parois latérales de ladite feuille 2 pour favoriser le préformage. Chacune des rampes 12 est munie dans sa zone amont, d'un guide 13 qui évite le déplacement transversal de la feuille. La feuille de papier ainsi positionnée au-dessus de l'alvéole 3 est introduite par l'intermédiaire de la course d'un piston 4 à l'intérieur de la cavité de la boîte ; le mouvement du piston se répercute également sur l'organe pré-plisseur 8 et amorce les plis du papier, ce dernier lors de sa course descendante imprime des plis à la feuille 2 d'un nombre correspondant à la quantité de rainures 7 ou de pattes 9 prévues respectivement sur la paroi interne 6 de la boite 3 et sur l'organe 8 préplisseur. Dans ce mode de réalisation donné à titre d'exemple, la feuille d'emballage possède huit plis : deux plis sur chaque extrémité et deux plis sur chaque côté de plus grande dimension (les grands côtés). Il est à noter que les plis latéraux sont plus marqués que les autres de manière à favoriser l'enveloppement. La feuille de papier pré-plissée est dirigée alors vers une alvéole 3' afin de recevoir une dose de produit, en l'occurence du beurre. Cette alvéole 3', selon un premier mode de réalisation de la machine objet de l'invention, est disposée sur un plateau tournant 5, ou, selon un deuxième mode de réalisation, est prévue au sein d'un système d'avance linéaire. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le fond 14 de ladite alvéole 3' est pourvu d'une pluralité d'orifices 15 disposés uniformément sur l'ensemble de la surface, la totalité de ces orifices 15 étant reliée à une source de vide 16, de manière à créer une zone de dépression qui plaque la feuille lorsque celle-ci est totalement introduite au sein de la cavité de ladite alvéole 3'. Le fond 14 de ladite alvéole est également mobile par rapport aux parois latérales 6, de manière à pouvoir se soulever, tout en maintenant le contact avec la feuille 2, de par la source de vide 16. Lorsque la feuille de papier est totalement introduite dans l'alvéole 3', le piston 4 réalise un mouvement de translation en sens inverse. Le plateau tournant 5 ou le système d'avance linéaire effectue un pas du cycle de manière à libérer une cavité 3' vide prête à recevoir une feuille 2 de papier, tandis que la boîte et sa feuille 2 préformée et pré-pliée sont dirigées vers l'organe de remplissage 17 du produit. Le mouvement de translation relatif entre le fond 14 de l'alvéole 3' et ses parois latérales 6 est provoqué, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, grâce à système de came 18, monté sous le plateau tournant 5, ou sous le système d'avance linéaire recevant ladite boîte. Ce soulèvement de la feuille pliée dans l'alvéole 3' provoque l'épanouissement de l'enveloppement. La machine objet de l'invention est munie d'un organe 17 de remplissage de produit. Cet organe 17 assure à la fois le remplissage de l'enveloppement, mais aussi le dosage de la quantité de produit à disposer, en l'occurrence le beurre. Cet organe de remplissage 17 est relié par des moyens connus à des réservoirs de stockage de matière première, au sein desquels le beurre est amené à des conditions opérationnelles de manipulation optimale (température, pression, viscosité, salinité...). Cet organe de remplissage 17 dispose d'un bec doseur 19 qui effectue un mouvement de va et vient en dessous de la nourrice d'alimentation, de manière à recevoir une dose de produit (du beurre) correspondante, de volume et de gabarit désirés. Selon une autre caractéristique avantageuse, le bec doseur 19 comporte sur la périphérie de sa surface interne une pluralité d'empreintes 20, dans notre cas des cannelures, dont le profil correspond en négatif à celui des cannelures à imprimer sur les flancs du pain de beurre. Selon une autre caractéristique de l'organe de remplissage 17, il comporte, au voisinage de la bouche d'alimentation dans le bec doseur 19, un dispositif de réglage 21, préférentiellement réalisé sous la forme d'une patte dont l'inclinaison et la position par rapport à cette bouche peuvent être modifiées par le déplacement, notamment d'une vis 22, de manière à garantir un remplissage uniforme de l'ensemble de la cavité du bec doseur 19. Le pain de beurre cannelé, après avoir été préalablement découpé par un organe tranchant 23, notamment du type fil, lui même animé d'un mouvement horizontal en phase avec le cycle de fonctionnement de la machine, est déposé au sein de l'enveloppement épanoui. Le fil tranchant est dimensionné de manière adéquate, lui évitant de déformer l'enveloppement du pain. Le plateau tournant ou le système d'avance linéaire effectue un pas supplémentaire du cycle, de manière à assurer un mouvement de descente du fond 14 de ladite alvéole 3', ce qui provoque de par la masse du pain, son enfoncement dans l'alvéole et la réalisation des plis autour du pain, préalablement provoqués par l'organe préplisseur 8, au sein des rainures 7 réalisées dans la boîte de pliage 3. Lorsque le pain est retombé dans son alvéole et qu'il est enveloppé de la feuille de papier, le plateau tournant ou le système d'avance linéaire réalise un pas supplémentaire du cycle qui permet de faire remonter le pain, à l'aide d'un système de rampes 18 et de pistons, de manière à présenter le pain au niveau d'une pluralité de palettes de pliage 24, chargées d'empaqueter et de plier la partie supérieure de la feuille. Le dernier pas du cycle consiste à présenter le pain totalement emballé sur toutes ses faces au regard d'un piston 25 "tasseur", de manière à exercer une pression supplémentaire sur les plis formant la paroi supérieure du pain, ce dernier est ensuite éjecté et retourné pour être dirigé vers une unité de conditionnement ou d'emballage en palette ou en carton. Le cycle de fonctionnement de la machine est géré par un automate, relié à une pluralité de capteurs, qui assure la synchronisation de l'ensemble des pas du cycle, au cours des divers déplacements des organes (piston, préplisseur, organe tranchant, organe de remplissage et bec doseur, mouvement de la table recevant les diverses alvéoles...). Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés ci-dessus, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. Ainsi, une machine selon l'invention est particulièrement adaptée à l'emballage de pain de beurre dont la masse est comprise dans une fourchette de 10 g à 1 kg, dont le gabarit peut être de forme ovale, parallélépipédique ou de forme intermédiaire, en utilisant pour l'emballage des papiers de nature très variée. Cette machine garantit une régularité dans la formation des empreintes afin d'obtenir un produit fini, dont l'aspect esthétique est le plus fidèle par rapport à une fabrication traditionnelle artisanale, malgré les cadences de fonctionnement imposées à la machine. REVENDICATIONS 1 - Machine pour l'emballage d'un pain de produit, notamment du beurre, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une boite de pliage (3), cette dernière étant munie, d'une part sur chacun de ses côtés d'un guide latéral (11), et d'autre part d'au moins un guide de centrage (10) positionné à l'une des extrémités, de manière à limiter le cheminement d'une feuille (2) de papier vers le dessous d'un piston (4) connecté à un organe pré-plisseur (8), l'ensemble devant à la fois introduire ladite feuille (2) au sein de ladite boîte (3) et générer des plis sur ses parois latérales (6), la feuille (2) pré-pliée est dirigée vers une alvéole (3') dont le volume interne est comblé par un pain de beurre, disposé par un organe de remplissage (17). 2 - Machine pour l'emballage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (1) permettant d'acheminer une feuille (2) de papier d'emballage agréé pour un usage alimentaire, telle que par exemple une feuille complexe type PE/papier sulfurisé/PE, ou un papier sulfurisé simple, un papier aluminisé ou tout autre matériau adapté à l'emballage de produits laitiers. 3 - Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'alvéole (3') est disposée sur un plateau tournant (5) 4 - Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l'alvéole (3') est disposée au sein d'un système d'avance linéaire. 5 - Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la boîte de pliage (3) dispose d'un volume et d'un gabarit correspondant à celui du produit fini et elle est munie sur l'ensemble de ses parois latérales (6), d'une pluralité de rainures (7). 6 - Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe pré-plisseur (8) est pourvu d'une pluralité de pattes (9) faisant saillie radialement, de dimensions sensiblement semblables aux rainures (7) de ladite boîte (3), de manière à assurer le pliage de la feuille (2) de papier entre les parois internes desdites rainures (7) et les parois externes desdites pattes (9). 7 - Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque guide latéral (11) comporte une rampe (12), l'amont se situant vers l'extérieur, l'aval vers la boîte de pliage (3), de manière à assurer le soulèvement des parois latérales de ladite feuille (2) pour favoriser le préformage. 8 - Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que chacune des rampes (12) est munie dans sa zone amont, d'un guide (13) qui évite le déplacement transversal de la feuille (2). 9 - Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le bec doseur (19) comporte sur la périphérie de sa surface interne une pluralité d'empreintes (20), notamment des cannelures. 10 - Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de remplissage (17) comporte, au voisinage de la bouche d'alimentation dans le bec doseur (19), un dispositif de réglage (21), préférentiellement réalisé sous la forme d'une patte dont l'inclinaison et la position par rapport à cette bouche peuvent être modifiées par le déplacement, notamment d'une vis (22), de manière à garantir un remplissage uniforme de l'ensemble de la cavité du bec doseur (19).