Brevet FR2760944A1 — publié le 19980925

Machine pour la fabrication automatique de brochettes de viande ou de légumes enfilées sur des piques en bois notamment L'invention se rattache au secteur technique de la mise en forme et du traitement des produits alimentaires. Il est notoirement connu, pour la réalisation d'une manière industrielle de brochettes, d'utiliser des machines de conception spéciale qui permettent d'atteindre ce résultat. A la base, la plupart des machines connues mettent en oeuvre un bac de forme générale parallélépipèdique, et destiné à recevoir en superposition les différentes couches de viande et/ou légumes. Les quatre faces verticales du bac sont fendues pour permettre le passage de lames de coupe. Le couvercle et/ou le fond du bac sont percés pour permettre l'introduction, de manière automatique ou non, de piques en bois, notamment au moyen d'un dispositif d'embrochage approprié. Les dispositifs d'embrochage et de coupe, en tant que tels, peuvent présenter différentes formes de réalisation. Par exemple, le dispositif d'embrochage peut être du type de celui décrit dans le brevet FR 2535169, qui met en oeuvre un système de préperçage des différentes couches de viande et /ou de légumes, ou bien du type de celui décrit dans le brevet européen 0278879, qui met en oeuvre un système de tubes dans lesquels sont introduits les piques en bois. Quant au dispositif de coupe, il peut être du type de celui décrit dans le brevet FR 9010227. Les opérations d'embrochement d'une part, et de découpe d'autre part, peuvent être effectuées à un même poste, ou à des postes différents. La coupe des différentes couches de viande et/ou de légumes préalablement embrochées, s'effectue bien évidemment dans deux plans orthogonaux, pour obtenir des brochettes en tant que telles. Dans ce but, soit deux dispositifs de coupe sont décalés de 90" pour obtenir successivement les deux coupes orthogonales, soit la machine met en oeuvre un seul poste de découpage, le bac étant dans ce cas pivoté de 90" pour obtenir les deux coupes orthogonales. A partir de cette conception de base, qui a permis de réaliser des brochettes de manière industrielle, différentes solutions ont été proposées pour tenter d'automatiser l'ensemble de la fabrication depuis le chargement du bac jusqu'à son évacuation. On peut citer par exemple l'enseignement du brevet FR 2574252 qui décrit une installation pour la fabrication automatisée de brochettes. Pour l'essentiel, cette installation comprend un certain nombre de postes disposés en alignement à intervalles réguliers, en combinaison avec un dispositif de convoyage horizontal. Ce dispositif de convoyage horizontal permet d'amener les bacs les uns après les autres successivement à quatre postes de travail, constitués par un poste de perçage, un poste de mise en place des piques, un poste d'enfoncement des piques dans les différentes couches de viande et/ou de légumes et enfin un poste de découpage. Le mode de transfert des bacs, au regard de chacun des postes de travail, nécessite un encombrement important. Ce type de machine, dans laquelle il y a un transfert linéaire des bacs par rapport aux différents postes de travail, se retrouve également dans le brevet FR 2668995 qui concerne également une machine pour la préparation de brochettes. Cette machine comporte successivement un poste d'entrée, un poste d'embrochement, un poste de découpe, un poste de déchargement ou démoulage du contenu des bacs, et un poste d'évacuation du bac vide. Dans cette machine, I'embrochage s'effectue dans un plan horizontal, au moyen d'un système de tubes et de tiges de préperçage. Le poste de découpage comprend une pluralité de lames disposées verticalement, pour coopérer avec les différentes fentes du bac, disposées dans un plan horizontal. En outre, au niveau du poste de découpage, le bac est assujetti à des moyens aptes à le faire pivoter de 90 , afin d'obtenir les deux coupes orthogonales. Comme indiqué, le transfert des bacs au niveau des différents postes de travail s'effectue de manière linéaire. Autrement dit, là encore, cette solution technique ne permet pas d'obtenir une machine compacte permettant l'embrochage automatique des brochettes. L'invention s'est fixée pour but de remédier à ces inconvénients de manière simple, sûre, efficace et rationnelle. Le problème qui se pose pour résoudre l'invention est de réaliser, d'une manière automatique, la fabrication de brochettes de viande et/ou de légumes enfilées notamment sur des piques en bois, en ayant pour objectif d'intégrer dans un espace réduit et compact, en opposition à tout système de transfert linéaire, un poste d'introduction du bac, un poste d'embrochement, un poste de découpage et un poste d'évacuation dudit bac. Pour résoudre ce problème, il a été conçu et mis au point une machine pour la fabrication automatique de brochettes, à partir d'un bac dont les faces latérales sont fendues et remplies de couches de viande et/ou de légumes, ladite machine comprenant: - au moins un poste pour l'introduction parmi des couches de viande et/ou de légumes, - un poste d'embrochement du bac au moyen de piques, - un poste de découpage coopérant avec les fentes du bac, pour la découpe des couches de viande et/ou de légumes embrochés, - un poste d'évacuation du bac présentant les différentes couches de viande et/ou de légumes embrochées et découpées, caractensee en ce qu'elle comprend en outre un organe support présentant périphériquement des agencements pour le montage et le centrage d'au moins un bac, ledit organe support étant assujetti à des moyens d'entraînement en rotation pour présenter le ou les bacs, successivement, en regard de chacun desdits postes disposés circulairement par rapport audit organe. Pour résoudre le problème posé de déplacer circulairement l'organe support recevant le ou les bacs par rapport à chacun des postes de travail, soit l'axe de rotation d'entraînement de l'organe support est disposé dans un plan vertical, soit l'axe de rotation d'entraînement de l'organe support est disposé dans un plan horizontal. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est de pouvoir travailler en temps masqué et en continu et de soumettre plusieurs bacs à chacun des postes de travail. Pour résoudre un tel problème, l'organe support est constitué par un carrousel, présentant une forme générale cubique, et dont les deux faces directement opposées sont traversées par l'axe de rotation, les quatre autres faces présentant des agencements pour le positionnement et le centrage d'un bac. Les différents postes de chargement, d'embrochement, de découpage et d'évacuation sont convenablement montés sur un bâti support, et sont décalés dans l'espace, de sorte que sous l'effet d'entraînement du carrousel d'un quart de tour, le même bac est amené successivement en regard de chacun desdits postes. Compte tenu du problème posé de présenter successivement et de manière simultanée plusieurs bacs en regard de chacun des différents postes de travail à partir d'un organe support rotatif recevant les bacs, - le poste d'introduction est disposé en partie basse du carrousel pour être en communication avec les agencements de positionnement et de centrage de l'une des faces dudit carrousel, - le poste d'embrochement du bac est décalé de 90" par rapport au poste de chargement, de sorte que l'enfoncement des piques s'effectue dans un plan horizontal, - le poste de découpage est disposé de manière à présenter les lames de coupe en position horizontales, les fentes du bac étant disposées verticalement, - le poste d'évacuation est décalé de 90" par rapport au poste de chargement, dans un sens opposé à celui du poste d'embrochement. Un autre problème que se propose de résoudre l'invention est de n'utiliser que quatre couvercles pour l'ensemble des bacs. Dans ce but, au niveau des agencements de chacune des faces du carrousel, pour le positionnement et le centrage des bacs, le carrousel présente des éléments supports aptes à recevoir le couvercle du bac correspondant, lesdits éléments étant assujettis à des moyens pour positionner à volonté le couvercle sur la face ouverte du bac. Pour résoudre le problème posé d'enfoncer simultanément des piques dans les différentes couches de viande et/ou de légume, le poste d'embrochement comprend une série de tubes disposés dans un plan horizontal, en alignement avec des trous que présente le couvercle et/ou la semelle du bac, lesdits tubes recevant les piques; I'ensemble desdits tubes est solidaire d'un organe support assujetti à des moyens de déplacement en translation pour faire pénétrer les tubes équipés des piques dans les différentes couches de viande et/ou de légumes, puis retirer lesdits tubes, de sorte que seules les piques restent enfoncées dans les différentes couches de viande et/ou de légumes. Avantageusement, les tubes coopèrent avec un système de chargement automatique en piques. Pour résoudre le problème posé de réaliser le découpage des différentes couches de viande et/ou de légumes préalablement embrochées dans deux plans orthogonaux pour réaliser la brochette en tant que telle, le poste de découpage comprend deux systèmes de coupe décalés de 90" pour correspondre aux deux faces perpendiculaires adjacentes du bac, chaque système présentant une pluralité de lames correspondant à chacune des fentes d'une face du bac, lesdites lames étant assujetties à des moyens de déplacement pour les soumettre à un mouvement de translation combiné avec un mouvement de pivotement. L'invention est exposée ci-après plus en détail à l'aide des figures des dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est une vue en perspective à caractère schématique d'une forme de réalisation de la machine selon l'invention. La figure 2 est une vue de face illustrant notamment la conception de l'organe support des bacs en vue de leur présentation successive et continue en regard de chacun des postes de travail. La figure 3 est une vue de côté en coupe partielle selon la figure 2. Les figures 4, 5, 6 et 7 sont des vues à caractère schématique illustrant le principe du fonctionnement de la machine selon l'invention. Pour des raisons de clarté des dessins, on a illustré, en traits forts, un seul bac soumis successivement aux différents postes ; les autres bacs sont illustrés en traits interrompus. D'une manière parfaitement connue, pour un homme du métier, une machine pour la fabrication industrielle et automatique de brochettes de formes carrée ou rectangulaire, utilise des bacs ou moules (B) de forme parallélépipèdique, destinés à être garnis de différentes couches de viande et/ou de légumes disposées en superposition. Chaque moule présente quatre faces verticales percées de part en part par des fentes verticales pour le passage de lames de coupe, comme cela sera indiqué dans la suite de la description. Les quatre faces latérales du moule sont disposées en combinaison avec une semelle (S) et un couvercle (C). Comme il sera indiqué ultérieurement, le couvercle et/ou la semelle sont percés d'une pluralité de trous pour l'introduction des piques en bois (P). Ces moules ou bacs, tels que décrits, peuvent s'ouvrir et se refermer de différentes manières, de façon automatique ou non. Les bacs sont réalisés en acier inoxydable ou en plastique alimentaire, par exemple. Selon une caractéristique à la base de l'invention, le bâti de la machine, comprend un organe support (1) présentant périphériquement des agencements pour le montage et le centrage d'au moins un, mais de préférence plusieurs bacs (B). L'organe support (1) est assujetti à des moyens d'entraînement en rotation afin de présenter un bac successivement en regard des différents postes de travail, à savoir, un poste d'introduction (PC), un poste d'embrochement (PE), un poste de découpage (PD) et un poste d'évacuation (PS). Dans ce but, l'organe support (1) est constitué par un carrousel présentant une forme générale cubique. L'axe (2) d'entraînement à rotation du carrousel (1), est avantageusement disposé dans un plan horizontal. Toutefois, sans sortir du cadre de l'invention, on n'exclut pas de disposer l'axe de rotation (2) dans un plan vertical. L'ensemble du carrousel (1) avec l'axe de rotation (2), est convenablement monté à l'intérieur du bâti de la machine, au moyen par exemple d'un système de bras ou portique support (3). Selon ces dispositions, deux faces directement opposées (la) et (lb) du moule sont traversées par l'axe de rotation (2). Les quatre autres faces (tic), (Id), (le) et (If) du carrousel (1) sont donc disposées à 90" et présentent chacune des agencements pour le positionnement et le centrage d'un bac (B). Par exemple, chacune des faces (il), (Id), (le) et (If) présente au niveau de chacun de ses angles des bras supports (4) recevant directement ou d'une manière rapportée, des éléments de guidage (5) et de maintien en position du bac (B). L'entraînement en rotation du carrousel (1), tel que décrit au moyen de l'axe (2), s'effectue par tout moyen et agencement connu approprié, de manière à amener successivement chacune des faces du carrousel (1) équipés de bras supports entre lesquels sont positionnés et centrés les bacs, en regard de chacun des postes de travail (PC), (PE), (PD) et (PS). Les différents postes d'introduction (PC), d'embrochement (PE), de découpage (PD) et d'évacuation (PS), sont convenablement montés sur des parties du bâti support et sont décalés dans l'espace, de sorte que sous l'effet d'entraînement du carrousel (1) d'un quart de tour, le même bac (B) est amené successivement en regard de chacun des postes. Bien évidemment, un système de temporisation permet d'immobiliser en rotation le carrousel, de manière à présenter chacune de ses faces en regard des différents postes de travail, pendant une durée déterminée nécessaire au travail à effectuer. Plus particulièrement, et comme le montre la figure 2, le poste d'introduction (PC) est disposé par exemple en partie basse du carrousel, pour être en communication avec les agencements de positionnement et de centrage de l'une des faces. Le poste d'embrochement (PE) est décalé de 90" par rapport au poste d'introduction (PC), ce décalage de 90" étant considéré par exemple selon le sens trigonométrique. Comme il sera indiqué ci-après, I'enfoncement des piques s'effectue dans un plan horizontal. Le poste de découpage (PD) est disposé au-dessus du poste d'embrochement, de manière à présenter les lames de coupe en position horizontale au centre du bac, mais aussi en regard des fentes de la partie correspondante du bac où elles sont disposées verticalement. Le poste d'évacuation (PS) est décalé de 90" par rapport au poste de chargement (PC), le décalage de 90" étant considéré selon le sens des aiguilles d'une montre. Autrement dit, le poste d'évacuation (PS) est disposé en regard du poste d'embrochement. Au niveau du poste d'introduction, la machine présente par exemple un convoyeur (6) sur lequel peuvent être disposés plusieurs bacs préalablement garnis des différentes couches de viande et/ou de légumes. Lorsque le bac est positionné en regard du poste de chargement, un vérin (7) ou autre, disposé dans un plan perpendiculaire au convoyeur (6), pousse le bac dans les agencements (4) et (5) de l'une quelconque des faces (le), (nid), (le) et (lof) du carrousel, étant bien entendu que les différents agencements de positionnement et de centrage pour chacune des faces du carrousel, sont rigoureusement identiques. Le dispositif d'embrochement (DE) peut présenter différentes formes de réalisation. Avantageusement, le dispositif d'embrochement est du type de celui décrit dans le brevet européen 0278179. Pour l'essentiel, ce poste d'embrochement comprend une série de tubes (8) disposés dans un plan horizontal, en alignement avec les trous que présentent le couvercle et/ou la semelle du bac (B). Ces tubes sont destinés à recevoir les piques en bois et sont solidaires d'un organe support (9), assujetti à des moyens de déplacement en translation (10) du type vérin par exemple. Selon ces dispositions techniques, les tubes garnis des piques pénètrent dans les différentes couches de viande et/ou de légumes sous l'effet de déplacement en translation, puis sous l'effet de déplacement en translation inverse, sont retirés des différentes couches de viande et/ou de légumes, de sorte que seules les piques en bois restent enfoncées. Avantageusement, le dispositif d'embrochement, notamment les tubes de guidage (8), coopèrent avec tout système permettant leur alimentation automatique en piques en bois. Les tubes de guidage, sont disposés rigoureusement perpendiculairement à la face correspondante du carrousel en position d'embrochement. Au-dessus du poste d'embrochement (PE), d'une manière sensiblement parallèle à ce dernier, le bâti de la machine présente une partie support recevant le poste de découpage en tant que tel (PD). Ce poste de découpage est avantageusement du type de celui décrit dans le brevet FR 9010227. Pour l'essentiel, ce poste de découpage présente une tête pivotante (11) assujettie à une pluralité de lames (1 la) correspondant aux différentes fentes que présentent les faces latérales du bac. Cette tête pivotante (11) est assujettie, d'une part à un vérin de commande (12) pour être déplacée en translation, et d'autre part à un vérin (13) pour être commandée en rotation, de manière à être soumise à un mouvement en arc de cercle limité afin de procéder à la coupe, en combinaison avec le déplacement en translation. Un autre système de coupe, identique à celui décrit, est disposé à 90" pour correspondre à l'autre face adjacente du bac décalé de 90". Ces dispositions permettent donc d'effectuer le découpage des différentes couches de viande et/ou légumes en combinaison avec les fentes du bac selon deux plans orthogonaux. Dans cette position de découpage, le bac (B) contenu dans les agencements de positionnement et de centrage de la face correspondante du carrousel, coopère avec une semelle d'appui (14) assujettie à un vérin pour maintenir fermement le bac en position, compte tenu des efforts engendrés résultant de la pénétration des lames de coupe à l'intérieur du bac. Au niveau du poste d'évacuation, le bâti de la machine présente un poussoir (15) assujetti à un vérin pour permettre l'évacuation du bac embroché et découpé sur un plan de travail. Compte tenu de ces dispositions et comme le montrent les figures 4, 5, 6, et 7, il apparaît donc qu'un même bac (B), sous l'effet de l'entraînement en rotation du carrousel (1), est présenté successivement en regard de chacun des postes de travail, à savoir le poste d'introduction, le poste d'embrochement, le poste de découpage et le poste d'évacuation. Evidemment, étant donné que le carrousel support (1) peut être équipé de quatre bacs, les différentes opérations sont effectuées simultanément en synchronisme. Autrement dit, lorsqu'un bac est amené au poste de chargement ou d'introduction, un autre bac est soumis au dispositif d'embrochement, un autre bac est soumis au dispositif de coupe, et enfin un autre bac est soumis au système d'éjection. A noter également que chacune des faces de bacs pour le positionnement et le centrage des bacs, notamment au niveau des faces d'appui du carrousel, peuvent être équipées de tout type d'agencement, permettant la fixation de couvercles par l'intermédiaire de tout système mécanique leur permettant de s'éloigner et de se rapprocher du centre du carrousel au cours des différentes phases de travail. Ces dispositions permettent de n'utiliser que quatre couvercles pour l'ensemble des moules. A noter également que dans ce cas, le couvercle, outre sa fonction de fermeture du moule, peut également participer à l'immobilisation de ce dernier par rapport au carrousel. En résumé, le cycle effectué par un moule est le suivant: - Le moule ou bac est introduit dans la position la plus basse du carrousel. Le cas échéant, le couvercle situé au-dessus du moule descend et vient fermer le moule. - Le carrousel (1) effectue un quart de tour, le moule se trouve donc dans une position permettant l'embrochage avec l'axe des piques en position horizontale, ce qui permet à ces derniers de rester en position horizontale durant tout leur cycle de sélection et d'embrochement. - Le carrousel (1) effectue un autre quart de tour, le moule se retrouve donc dans une position permettant la découpe de la viande. Les fentes sont disposées verticalement, de même que les lames (lia), qui sont disposées dans un plan vertical. Cette position permet d'obtenir une découpe de bonne qualité. - Le carrousel effectue un autre quart de tour. Le cas échéant, le couvercle s'éloigne du moule, le moule peut alors être éjecté. A noter que dans cette position d'éjection, les piques sont disposées dans un plan horizontal, ce qui facilite les conditions de démoulage. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on rappelle et on souligne - la compacité de l'ensemble de la machine en supprimant tout transfert linéaire d'un poste à un autre, - le cycle de fonctionnement entièrement automatique incluant l'introduction des bacs, la sélection des piques, l'embrochement, la découpe et l'éjection des bacs. REVENDICATIONS - 1 - Machine pour la fabrication automatique de brochettes à partir d'un bac dont les faces latérales sont fendues et remplies de couches de viande et/ou de légumes, ladite machine comprenant au moins: - un poste d'introduction du bac (PC), - un poste d'embrochement (PE) du bac au moyen de piques, - un poste de découpage (PD) coopérant avec les fentes du bac, pour la découpe des couches de viande et/ou de légumes embrochées, - un poste d'évacuation (PS) du bac présentant les différentes couches de viande et/ou de légumes embrochées et découpées, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un organe support (1) présentant périphériquement des agencements (4) et (5) pour le montage et le centrage d'au moins un bac (B), ledit organe support (1) étant assujetti à des moyens d'entraînement en rotation pour présenter le ou les bacs (B), successivement, en regard de chacun desdits postes (PC, PE, PD et PS) disposés circulairement par rapport audit organe (1). - 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe de rotation (2) d'entraînement de l'organe support (1) est disposé dans un plan vertical. - 3 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe de rotation (2) d'entraînement de l'organe support (1) est disposé dans un plan horizontal. - 4 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe support (1) est constitué par un carrousel présentant une forme générale cubique et dont deux faces directement opposées sont traversées par l'axe de rotation (2) , les quatre autres faces présentant les agencements (4 - 5) pour le positionnement et le centrage d'un bac. - 5 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les différents postes d'introduction (PC), d'embrochement (PE), de découpage (PD) et d'évacuation (PS) sont convenablement montés sur un bâti support et sont décalés dans l'espace de sorte que sous l'effet d'entraînement du carrousel d'un quart de tour, le même bac est amené successivement en regard de chacun desdits postes. - 6 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que - le poste d'introduction (PC) est disposé en partie basse du carrousel (1) pour être en communication avec les agencements de positionnement et de centrage de l'une des faces dudit carrousel, - le poste d'embrochement (PE) du bac est décalé de 90" par rapport au poste d'introduction (PC) de sorte que l'enfoncement des piques s'effectue dans un plan horizontal, - le poste de découpage (PD) est disposé de manière à présenter les lames de coupe (1 la) en position horizontale, les fentes du bac étant disposées verticalement, - le poste d'évacuation (PS) est décalé de 90" par rapport au poste de chargement, dans un sens opposé à celui du poste d'embrochement (PE). - 7 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au niveau des agencements de chacune des faces du carrousel (1), pour le positionnement et le centrage des bacs, le carrousel présente des éléments support aptes à recevoir le couvercle du bac correspondant, lesdits éléments étant assujettis à des moyens pour positionner à volonté le couvercle sur la face ouverte du bac. - 8 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste d'embrochement (PE) comprend une série de tubes (8) disposés dans un plan horizontal, en alignement avec des trous que présente le couvercle et/ou la semelle du bac, lesdits tubes (8) recevant les piques, I'ensemble desdits tubes (8) étant solidaires d'un organe support assujetti à des moyens de déplacement en translation pour faire pénétrer les tubes équipés des piques dans les différentes couches de viande et/ou de légumes, puis retirer lesdits tubes de sorte que seules les piques restent enfoncées dans les différentes couches de viande et/ou de légumes. - 9 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les tubes (8) coopèrent avec un système de chargement automatique en piques. - 10 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste de découpage comprend deux systèmes de coupe décalés de 90C pour correspondre à deux faces perpendiculaires adjacentes du bac, chaque système présentant une pluralité de lames (I la) correspondant à chacune des fentes d'une face du bac, lesdites lames étant assujetties à des moyens de déplacement pour les soumettre à un mouvement de translation combiné avec un mouvement de pivotement.