Brevet FR2759865A1 — publié le 19980828

PERFECTIONNEMENT AUX PROCEDES ET AUX INSTALLATIONS DE FABRICATION AUTOMATIQUE DE SANDWICHES DU GENRE GOÛTERS FOURRES. La présente invention concerne le domaine général de l'industrie alimentaire; elle concerne plus particulièrement un perfectionnement aux procédés et aux installations qui permettent la fabrication automatique de sandwiches, du genre goûters fourrés par exemple. Les biscuits sandwichés, genre goûters fourrés par exemple, sont constitués d'une partie dessus et d'une partie dessous entre lesquelles est placé un ingrédient de fourrage tel qu'une crème ou une confiture. Ils sont fabriqués sur des lignes automatiques dont un exemple de réalisation est décrit dans le document US-A-4 098 909. L'installation automatisée correspondante est constituée d'un tapis de convoyage sur lequel les parties dessus et dessous du sandwich sont posées à plat, régulièrement alternées et en files parallèles. La partie dessous de chaque sandwich reçoit l'ingrédient de fourrage et les files de produits alternés parviennent ensuite à une station dite de capping au niveau de laquelle la partie dessus vient recouvrir la partie dessous avec l'ingrédient de fourrage. Cette station de capping est constituée d'une rangée de butées rétractables associées à des ventouses de préhension mobiles verticalement. Dans le cycle de fabrication, les butées immobilisent la rangée de parties dessus sur le plan de convoyage de telle sorte que les ventouses puissent les soulever. Les parties dessous chargées de l'ingrédient de fourrage sont ensuite immobilisées par les mêmes butées, sous les ventouses; celles-ci déposent la partie dessus sur la partie dessous et les butées se rétractent pour libérer le sandwich formé avant de se replacer en position active pour le cycle suivant. Sur ces lignes de fabrication automatique, il arrive que les parties dessus et dessous des sandwiches ne soient pas correctement superposées l'une sur l'autre et ce décentrage altère la qualité finale des produits. La présente invention a pour but de pallier à cet inconvénient en proposant un procédé et une installation de fabrication de sandwiches dans lesquels les parties dessus et dessous sont toujours correctement superposées. Ce procédé de fabrication automatique de sandwiches du genre goûters fourrés, constitués d'une partie dessus, d'une partie dessous et d'un ingrédient de fourrage tel qu'une crème ou une confiture, est du type consistant à déposer l'ingrédient de fourrage sur la partie dessous posée à plat sur un plan de convoyage, puis à positionner la partie dessus sur ladite partie dessous avec l'ingrédient de fourrage. Conformément à l'invention, après avoir positionné la partie dessus sur la partie dessous et l'ingrédient de fourrage, on prévoit de soumettre chaque sandwich à l'action de moyens appropriés pour corriger un éventuel défaut de centrage desdites parties dessus et dessous, afin d'obtenir leur superposition correcte. Selon un mode opératoire préféré, le procédé consiste à immobiliser la partie dessous avec l'ingrédient de fourrage sur le plan de convoyage pour positionner la partie dessus et, ensuite, à profiter de cette immobilisation pour effectuer l'opération de correction d'un éventuel défaut de centrage desdites parties dessus et dessous. L'invention concerne également une installation de fabrication automatique de sandwiches constitués d'une partie dessous et d'une partie dessus entre lesquelles est placé un ingrédient de fourrage du genre crème ou confiture. Cette installation comprend des moyens de dépose de l'ingrédient de fourrage sur la partie dessous posée à plat sur un plan de convoyage, des moyens qui permettent de positionner la partie dessus sur ladite partie dessous avec ledit ingrédient de fourrage, et aussi des moyens qui permettent d'effectuer la correction d'un éventuel décentrage desdites parties dessus et dessous, pour obtenir leur superposition correcte. Selon une forme de réalisation préférée, I'installation comporte au moins deux systèmes de butées mobiles l'un par rapport à l'autre, associés à des moyens de commande de mouvement aptes à leur faire prendre une position inactive dégagée du sandwich et une position active dans laquelle, après resserrement, ils viennent se positionner autour dudit sandwich, en contact ou pratiquement en contact avec certaines au moins des génératrices de son pourtour, de façon, par ce mouvement de resserrement, à assurer l'alignement des génératrices de ses parties dessus et dessous. De la sorte, si les parties dessus et dessous du sandwich sont correctement centrées l'une par rapport à l'autre, les systèmes de butées n'ont aucune action. En revanche, en cas de décentrage, les systèmes de butées imposent un glissement relatif desdites parties dessus et dessous l'une sur l'autre, jusqu'à leur superposition correcte. Les systèmes de butées sont agencés de telle sorte qu'en position active, ils emprisonnent le sandwich posé à plat sur le plan de convoyage. Selon une autre particularité de l'invention, les systèmes de butées sont constitués de doigts verticaux. Selon une forme de réalisation préférée, I'installation comprend - un premier système de butées avant, mobile au moins verticalement et actif sur toute l'épaisseur du sandwich et sur lequel vient se positionner l'avant dudit sandwich pour assurer l'immobilisation de ce dernier sur le plan de convoyage, et - un second système de butées arrière, mobile verticalement et parallèlement au plan de convoyage, apte à venir se positionner contre l'arrière dudit sandwich, également sur toute l'épaisseur de ce dernier. Selon une autre caractéristique de l'invention, les systèmes de butées avant et arrière sont constitués chacun de deux doigts verticaux parallèles qui coopèrent les uns avec l'avant et les autres avec l'arrière du sandwich. Dans le cadre d'une installation qui assure la fabrication de plusieurs files de sandwiches, on prévoit des systèmes de butées avant et arrière constitués chacun d'une rangée de doigts parallèles disposée perpendiculairement au sens de déplacement. Selon une forme de réalisation préférée, les moyens qui permettent d'effectuer la correction d'un éventuel décentrage des parties dessus et dessous du sandwich sont aménagés au niveau des moyens qui assurent le positionnement desdites parties dessus sur lesdites parties dessous avec l'ingrédient de fourrage. Les moyens qui assurent le positionnement des parties dessus du sandwich sur les parties dessous avec l'ingrédient de fourrage sont avantageusement constitués de butées rétractables associées à des ventouses de prélèvement et de dépose desdites parties dessus. Ces butées rétractables constituent les butées avant des moyens qui permettent d'effectuer la correction d'un éventuel décentrage des parties dessus et dessous du sandwich, et elles sont associées à des butées arrière mobiles verticalement et parallèlement au plan de convoyage, aptes à venir se positionner contre l'arrière dudit sandwich. Mais l'invention sera encore illustrée, sans être aucunement limitée, par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné uniquement à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est un schéma fonctionnel de l'installation de fabrication de sandwiches conforme à la présente invention - les figures 2a à 2h sont des vues schématiques de côté qui illustrent en différentes étapes le procédé original de fabrication des sandwiches conforme à l'invention; - les figures 3a et 3b sont des vues schématiques de dessus qui illustrent le fonctionnement des moyens de centrage des parties dessus et dessous de plusieurs files de sandwiches. L'installation représentée sur les figures permet la fabrication de goûters fourrés constitués de deux biscuits ronds et plats, I'un formant la partie dessus et l'autre la partie dessous, entre lesquels est placé l'ingrédient de fourrage, par exemple une crème chocolatée. Telle qu'on l'a représentée sur la figure 1, I'installation de fabrication des sandwiches comprend un plan de convoyage 1 en forme de bande sans fin horizontale entraînée en continu dans la direction de la flèche d'orientation 2. Le plan de convoyage 1 transporte les moitiés dessus 3 et les moitiés dessous 4 des sandwiches, d'une part, et aussi les sandwiches complets 5, après fabrication, d'autre part. Les parties dessus 3 et dessous 4 sont posées à plat et régulièrement alternées sur une file. Sur la figure 1, on remarque la station 6 qui assure la dépose de l'ingrédient de fourrage 7 sur la face supérieure des parties dessous 4 de sandwiches. Cette dépose est réalisée au moyen d'une buse 8 appropriée connectée à une réserve de produit. En aval de cette station de dépose 6 on trouve la station 10 dite de capping qui permet le prélèvement des parties dessus 3 et leur dépose sur les parties dessous 4 avec l'ingrédient de fourrage 7. La station de capping 10 est constituée d'un système de butées rétractables 12 associé à une ventouse de prélèvement 13. La ventouse 13 consiste de préférence en une buse d'aspiration cylindrique rigide, qui fonctionne par système de venturi. Le système de butées 12 est constitué de deux doigts verticaux 14 écartés l'un de l'autre d'une distance inférieure au diamètre des parties dessus 3 et dessous 4 des sandwiches. Les deux doigts 14 sont disposés transversalement à la direction de convoyage 2 et il sont montés sur une structure porteuse 15 associée à des moyens de commande de mouvement 16. Ces moyens de commande 16 assurent la mobilité verticale du système de butées 12, ainsi que sa mobilité horizontale, parallèlement au plan de convoyage 1 et dans l'axe de déplacement de ce dernier; ils peuvent être constitués de systèmes à cames et bielles manivelles, de systèmes vis-écrous motorisés, de courroies motorisées, voire même de pignons associés à des crémaillères. Les deux doigts 14 qui forment le système de butées 12 s'étendent perpendiculairement au plan de convoyage 1. Ils peuvent prendre une position inactive, bien dégagés au-dessus du plan de convoyage pour ne pas perturber le déplacement des produits, et une position active dans laquelle leur extrémité inférieure est placée juste au-dessus dudit plan de convoyage. Dans cette position active, les doigts 14 sont adaptés pour permettre l'immobilisation des parties dessus 3 et des parties dessous 4 de sandwiches, sous la ventouse de prélèvement 13, laquelle est mobile verticalement par l'intermédiaire de moyens de commande appropriés 18. La hauteur des doigts 14 est supérieure à l'épaisseur des sandwiches 5. Le système de butées 12 forme ainsi une sorte de fourchette qui, en position active, assure un positionnement précis des moitiés de sandwiches 3 et 4 par rapport à la ventouse 13. En arrière des moyens d'immobilisation 12 et de prélèvement 13 qui viennent d'être décrits, on remarque la présence d'un second système de butées rétractables 20 constitué de deux doigts verticaux 21 qui sont disposés transversalement à la direction de convoyage 2 et qui sont montés sur une structure porteuse 22 associée à des moyens de commande de mouvement 23. Ces moyens de commande 23 assurent la mobilité verticale du système de butées 20, ainsi que sa mobilité horizontale, parallèlement au plan de convoyage 1 et dans l'axe de déplacement de ce dernier. Là encore, ces moyens de commande 23 peuvent être constitués de systèmes à cames et bielles-manivelles, de systèmes vis-écrous motorisés, de courroies motorisées ou encore de pignons associés à des crémaillères. Les deux doigts 21 sont espacés d'une distance qui est inférieure au diamètre des moitiés de sandwiches 3 et 4. Les moyens de commande 23 les actionnent pour leur faire prendre une position inactive dans laquelle ils ne gênent pas le déplacement des produits sur le plan de convoyage 1, et une position active, rapprochée du système de butée avant 12, dans laquelle leur extrémité inférieure est placée juste au-dessus dudit plan de convoyage. Lorsque les deux systèmes de butées 12 et 20 sont en position active, les doigts verticaux 14 et 21 sont répartis sur des lignes verticales de façon à emprisonner les sandwiches 5 qui viennent d'être fabriqués. La position des systèmes de butées avant 12 et arrière 20 est fonction de la forme et des dimensions des produits; elle est réglée sur le niveau haut de la tolérance dimensionnelle des produits pour éviter leur écrasement; cette position est réglable pour s'adapter aux fabrications. Le fonctionnement de cette installation est illustré en plusieurs étapes sur les figures 2a à 2h. Sur la figure 2a, le système de butées avant 12 est placé en position active, juste au-dessus du plan de convoyage 1, pour immobiliser la partie dessus 3 sous la ventouse 13. Le système de butées arrière 20 est en position inactive et il ne gêne pas le transport des produits 3, 4 sur le plan de convoyage. La ventouse 13 descend, elle prélève par aspiration la partie dessus 3 puis, par un mouvement ascendant, elle la soulève au-dessus du plan de convoyage (figure 2b). La partie dessous 4 chargée de l'ingrédient de fourrage 7 vient ensuite s'immobiliser contre le système de butées 12, sous la partie dessus 3 (figure 2c). Pour fabriquer le sandwich, la ventouse 13 redescend et elle positionne la partie dessus 3 sur la partie dessous 4 avec l'ingrédient de fourrage 7 (figure 2d). Au moment de la dépose de la partie dessus 3, on stoppe le système d'aspiration de la ventouse 13. Cette ventouse cylindrique 13 oblige les parties dessus 3 et dessous 4 à se positionner parallèlement l'une à l'autre ; de plus, elle est avantageusement utilisée pour calibrer le sandwich en épaisseur. Sur la figure 2d on a volontairement représenté les parties dessus 3 et dessous 4 légèrement décentrées l'une par rapport à l'autre pour bien illustrer les moyens de recentrage qui vont maintenant être mis en oeuvre. Juste avant la dépose de la partie dessus 3 sur la partie dessous 4, le système de butées arrière 20 manoeuvré par les moyens de commande 23 commence son mouvement de descente pour se diriger vers le sandwich 5. Lorsqu'il se positionne sur l'arrière du sandwich (figure 2e) son mouvement force les parties dessus 3 et dessous 4 à se superposer correctement, par glissement relatif parallèlement au plan de convoyage. Cette opération de recentrage s'effectue très rapidement. Le système de butée avant 12 et la ventouse 13 s'escamotent par la manoeuvre de leurs moyens de commande respectifs 16 et 18 (figure 2D, le sandwich 5 est libéré et il peut poursuivre son déplacement (figure 29), par exemple vers une unité de conditionnement. Le système de butée avant 12 se replace tout de suite en position active (figure 2h) pour bloquer la partie dessus 3 qui suit, en vue d'un nouveau cycle de fabrication. Comme cela apparaît sur les figures 2f et 2g, l'escamotage du système de butées avant 12 s'effectue par la combinaison d'un mouvement horizontal et d'un mouvement vertical, de façon à ne pas perturber le déplacement du sandwich 5 qui vient d'être fabriqué. Lorsque le système de butée avant 12 s'efface et se repositionne (figures 2f à 2h), le système de butée arrière 20 reprend progressivement une position inactive pour ne pas gêner la progression des produits disposés en amont sur le plan de transport. A noter tout de même que ce système de butée arrière 20 peut être commandé pour accompagner le mouvement de libération du sandwich, en restant en contact un court instant avec la partie arrière de celui-ci après l'escamotage du système de butée avant. Cette particularité peut permettre de favoriser la remise en vitesse du sandwich sur le tapis de convoyage tout en maintenant l'alignement de la file de sandwiches. Ce qui précède montre que les systèmes de butées avant 12 et arrière 20 peuvent prendre chacun une position inactive dans laquelle ils sont dégagés du sandwich 5 et dans laquelle ils ne perturbent pas le déplacement des différents produits sur le plan de convoyage 1, et une position active dans laquelle, après resserrement, ils viennent se positionner autour du sandwich. Dans cette position active, les doigts avant 14 sont en contact avec deux génératrices du pourtour du sandwich et les doigts arrière 21 viennent en contact, ou pratiquement en contact avec deux autres génératrices de son pourtour. Les quatre doigts verticaux 14 et 21 sont régulièrement répartis autour du sandwich 5 et ils forment une sorte de ceinture qui immobile le sandwich sur le plan de convoyage 1. De la sorte, dans le cas où les parties dessus 3 et dessous 4 sont correctement superposées, le système de butée arrière 20 ne modifie pas la structure du sandwich. En revanche, s'il existe un défaut de centrage, le mouvement de resserrement de la pince 12, 20 corrige automatiquement cette anomalie de superposition en faisant glisser l'une sur l'autre lesdites parties dessus 3 et dessous 4. Les schémas de principe des figures 1 et 2 montrent le traitement d'une file de produits. Cependant, en pratique, on traite généralement en même temps plusieurs files parallèles de produits pour obtenir des cadences de fabrication importantes. Dans ce cas, les systèmes de butées avant 12 et arrière 20 sont constitués chacune d'une rangée de doigts 14, 21 disposés transversalement à la direction d'avancement 2 ; cette particularité est illustrée, vue de dessus, sur les figures 3a et 3b. La figure 3a montre les sandwiches 5 immobilisés sur le système de butées avant 12 constitué d'une juxtaposition de doigts verticaux 14. Les parties dessus 3 et dessous 4 des sandwiches ont volontairement été représentées décentrées l'une par rapport à l'autre; le système de butées arrière 20 constitué de la rangée de doigts 21 est disposé en retrait. Sur la figure 3b, le système de butées arrière 20 vient se positionner sur l'arrière des sandwiches 5 et ce mouvement de resserrement assure le recentrage des parties dessus 3 et dessous 4. Bien entendu, I'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui vient d'être décrit. En particulier, les systèmes de butées peuvent prendre des formes différentes, par exemple adaptées pour suivre le contour des produits traités. On peut aussi envisager d'aménager les moyens de centrage à un autre endroit sur l'installation de fabrication des sandwiches, par exemple en aval de la station de capping . - REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication automatique de sandwiches (5) du genre goûters fourrés par exemple, constitués d'une partie dessus (3), d'une partie dessous (4) et d'un ingrédient de fourrage (7), du genre crème ou confiture par exemple, lequel procédé consiste à déposer l'ingrédient de fourrage (7) sur la partie dessous (4) posée à plat sur un plan de convoyage (1), puis à positionner la partie dessus (3) sur ladite partie dessous (4) avec l'ingrédient de fourrage (7), caractérisé en ce qu'il consiste, après avoir positionné la partie dessus (3) sur la partie dessous (4) avec l'ingrédient de fourrage (7), à soumettre chaque sandwich (5) à l'action de moyens appropriés pour corriger un éventuel défaut de centrage desdites parties dessus (3) et dessous (4) et obtenir leur superposition correcte. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à immobiliser la partie dessous (4) avec l'ingrédient de fourrage (7) sur le plan de convoyage (1) pour positionner la partie dessus (3) et, ensuite, à profiter de cette immobilisation pour effectuer l'opération de correction d'un éventuel défaut de centrage desdites parties dessus (3) et dessous (4). 3.- Installation de fabrication automatique de sandwiches, du genre goûters fourrés par exemple, constitués d'une partie dessous (4) et d'une partie dessus (3) entre lesquelles est placé un ingrédient de fourrage (7) du genre crème ou confiture par exemple, laquelle installation comprend des moyens de dépose (6, 8) de l'ingrédient de fourrage (7) sur la partie dessous (4) posée à plat sur un plan de convoyage (1) et des moyens (12, 13) qui permettent de positionner la partie dessus (3) sur ladite partie dessous (4) avec ledit ingrédient de fourrage (7), caractérisée en ce qu'elle comporte, en outre, des moyens (12, 20) qui permettent d'effectuer la correction d'un éventuel décentrage desdites parties dessus (3) et dessous (4) pour obtenir leur superposition correcte. 4.- Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux systèmes de butées (12, 20) mobiles l'un par rapport à l'autre, associés à des moyens de commande de mouvement (16, 23) aptes à leur faire prendre une position inactive dégagée du sandwich (5) et une position active dans laquelle, après resserrement, ils viennent se positionner autour dudit sandwich, en contact ou pratiquement en contact avec certaines au moins des génératrices de son pourtour, de façon, par ce mouvement de resserrement, à assurer l'alignement des génératrices de ses parties dessus (3) et dessous (4). 5.- Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux systèmes de butées mobiles (12, 20) agencés de telle sorte qu'en position active, ils emprisonnent le sandwich (5) posé à plat sur le plan de convoyage (1). 6.- Installation selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisée en ce que les systèmes de butées (12, 20) sont constitués de doigts verticaux (14, 21). 7.- Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend - un premier système de butées (12) mobile au moins verticalement et actif sur toute l'épaisseur du sandwich, sur lequel vient se positionner l'avant dudit sandwich (5) pour immobiliser ce dernier sur le plan de convoyage (1), et - un second système de butées (20) mobile verticalement et parallèlement au plan de convoyage (1), apte à venir se positionner contre l'arrière dudit sandwich (5), également sur toute l'épaisseur de ce dernier. 8.- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que les systèmes de butées avant (12) et arrière (20) sont constitués chacun de deux doigts verticaux (14, 21) qui coopèrent les uns avec l'avant et les autres avec l'arrière du sandwich (5). 9.- Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend des systèmes de butées avant (12) et arrière (20) constitués chacune d'une rangée de doigts parallèles (14, 21) pour agir sur plusieurs files parallèles de sandwiches (5), lesdites rangées de doigts étant disposées perpendiculairement au sens de déplacement (2). 10.- Installation selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisée en ce que les moyens qui permettent d'effectuer la correction d'un éventuel décentrage des parties dessus (3) et dessous (4) du sandwich (5) sont disposés au niveau des moyens qui assurent le positionnement desdites parties dessus (3) sur lesdites parties dessous (4) avec l'ingrédient de fourrage (7). 11.- Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens qui assurent le positionnement des parties dessus (3) du sandwich (5) sur les parties dessous (4) avec l'ingrédient de fourrage (7) sont constitués de butées rétractables (12) associées à des ventouses (13) de prélèvement et de dépose desdites parties dessus (3), lesdites butées rétractables (12) constituant les butées avant des moyens qui permettent d'effectuer la correction d'un éventuel décentrage des parties dessus (3) et dessous (4) du sandwich (5) et ces butées avant (12) étant associées à des butées arrière (20) mobiles verticalement et parallèlement au plan de convoyage (1), aptes à venir se positionner contre l'arrière dudit sandwich (5).