Brevet FR2764780A1 — publié le 19981224

L'invention concerne un dispositif pour injecter des fluides dans des denrées alimentaires, comprenant au moins une chambre de fluide, à laquelle le fluide peut être amené sous pression, plusieurs aiguilles creuses, qui communiquent chacune par l'intermédiaire d'un dispositif formant valve avec la chambre de fluide ou avec l'une des chambres de fluide et qui peuvent être déplacées de façon à s'enfoncer dans les denrées alimentaires, et comprenant un dispositif de commande pour actionner les dispositifs formant valves en fonction du déplacement des aiguilles. Un exemple d'un dispositif connu de ce type est une machine à saumurer telle qu'elle est décrite par exemple dans le document DE 195 30 045 C1. Cette machine à saumurer comporte un registre à aiguilles avec plusieurs aiguilles à mouvement vertical dont les extrémités supérieures traversent de manière étanche aux liquides les parois supérieure et inférieure en vis-à-vis de la chambre de fluide. Le dispositif formant valve est constitué par une plaque de commutation qui est disposée dans la chambre de fluide, qui est traversée par les aiguilles, qui peut être déplacée dans la direction longitudinale des aiguilles et qui ferme ou ouvre des orifices transversaux des aiguilles. Pour conserver des denrées alimentaires, en particulier pour saumurer de la viande, on utilise depuis peu de plus en plus de liquides ou de saumures qui possèdent une viscosité relativement élevée et ont donc tendance à coller ou à obstruer les aiguilles creuses et les dispositifs formant valves correspondants. L'invention a pour but de fournir un dispositif du type indiqué dans l'entrée en matière, qui se distingue par une meilleure aptitude au nettoyage. Conformément à l'invention, ce but est atteint en ce que le dispositif formant valve est disposé sur un couvercle ou un ensemble rapporté amovible ou relevable10 de la chambre de fluide correspondante. Durant le fonctionnement du dispositif, la chambre de fluide est fermée de manière étanche, de sorte que le fluide placé dans la chambre de fluide est mis sous pression et peut être injecté dans les denrées15 alimentaires à travers les aiguilles. Si un nettoyage des aiguilles et/ou des dispositifs formant valves est nécessaire, le couvercle ou l'ensemble rapporté est déposé ou relevé pour livrer ainsi accès à la chambre de fluide et aux orifices débouchants des différentes aiguilles situés dans cette chambre de fluide. Les aiguilles peuvent ainsi subir plus facilement un rinçage et un nettoyage appropriés. En outre, lorsque le couvercle ou l'ensemble rapporté est déposé ou relevé, l'accès au dispositif formant valve situé dessous est également plus commode, de sorte que les dispositifs formant valves peuvent eux aussi être nettoyés aisément. Dans un mode de réalisation bénéficiant d'une préférence particulière, les dispositifs formant valves sont formés par des aiguilles de valves qui sont guidées en translation axiale dans le couvercle ou dans la paroi supérieure de la chambre de fluide et qui, en position fermée, obturent les extrémités supérieures ouvertes qui appartiennent aux aiguilles et qui font fonction de sièges de valves. Lors d'une opération de nettoyage, cela permet avantageusement d'introduire le liquide de rinçage directement dans l'extrémité ouverte de l'aiguille directement par le haut, sans détour ni donc de perte de pression. Lors d'une telle opération de rinçage, le siège de valve formé directement par l'extrémité supérieure de l'aiguille est nettoyé simultanément. Lorsque le couvercle est relevé ou que l'ensemble rapporté est déposé, les aiguilles de valves sont complètement5 séparées des sièges de valves et peuvent donc être aisément nettoyées elle aussi. Au cours du fonctionnement du dispositif, la conception proposée permet avantageusement au fluide à haute viscosité de passer directement de la chambre de10 fluide dans l'extrémité supérieure ouverte des aiguilles lorsque le dispositif formant valve est ouvert, c'est-à- dire lorsque l'aiguille de valve est rétractée, ce qui ramène la résistance à l'écoulement à une valeur minimale. Le trajet d'écoulement du fluide est donc15 délimité sur toute sa longueur par des parois lisses et ne comporte pas d'arêtes gênantes ni d'espaces morts o pourraient se former des dépôts ou des incrustations issus des matières solides contenues dans le fluide ou précipitées par celui-ci. 20 Des exemples de réalisation préférés seront exposés en détail ci-après en référence aux dessins. Ces dessins montrent sur: la figure 1, une coupe schématique d'un premier mode de réalisation du dispositif; les figures 2 à 4, en coupe partielle agrandie, le registre à aiguilles du dispositif selon la figure 1 dans différentes positions; la figure 5, une coupe d'éléments essentiels d'un dispositif selon un second mode de réalisation; la figure 6, le dispositif selon la figure 5 durant une opération d'injection; et la figure 7, le dispositif selon la figure 5 après dépose d'un ensemble rapporté. Le dispositif représenté sur la figure 1 comporte un convoyeur 10, par exemple une bande convoyeuse ou un convoyeur pas à pas, permettant d'acheminer la denrée alimentaire 12, par exemple des morceaux de viande, pas à pas dans le sens horizontal. Au-dessus du convoyeur est disposé un support 14 qui, dans l'exemple représenté, porte deux registres à aiguilles 16 et qui, à l'aide d'un moyen de commande non représenté, peut être monté et descendu au rythme du convoyeur 10 le long d'une colonne5 verticale 18. Chaque registre à aiguilles 16 comporte une rigole 20 qui s'étend longitudinalement dans la direction perpendiculaire au plan du dessin de la figure 1, qui est ouverte sur le dessus, qui forme une chambre de fluide 2210 et qui peut être fermée de manière étanche à la pression par un couvercle 24. Au fond de la rigole 20 sont fixées plusieurs aiguilles 26 - situées les unes derrière les autres sur le dessin - qui s'étendent verticalement en direction des denrées alimentaires 12 et dont l'extrémité15 supérieure ouverte coïncide avec la surface supérieure du fond de la rigole 20. L'ouverture supérieure ouverte de chacune des aiguilles 26 forme un siège de valve pour une aiguille de valve 28 guidée en translation verticale dans le couvercle 24. Les aiguilles de valves 28 forment des groupes comprenant chacun, par exemple, dix aiguilles de valves qui prennent appui sur un bloc de fermeture commun monté en translation verticale sur le dessus du couvercle 24. À chaque bloc de fermeture 30 est associé un dispositif de commande 32 pour commander les mouvements d'ouverture et de fermeture du groupe correspondant d'aiguilles de valves 28. Chaque dispositif de commande 32 comprend un ou plusieurs leviers d'actionnement 34 à chacun desquels est associé un poussoir 36. Le poussoir 36 est fixé à l'extrémité supérieure d'une tige de commande 38 qui est guidée en translation verticale sur le support 14 et qui, à son extrémité inférieure, porte un abaisseur 40 pour les denrées alimentaires 12. Chaque abaisseur 40 est traversé par les aiguilles 26 associées au bloc de fermeture correspondant 30. Lors du fonctionnement du dispositif, le fluide à injecter dans les denrées alimentaires est amené sous pression aux chambres de fluide 22. Les blocs de fermeture 30 sont soumis à une précontrainte élastique vers le haut, mais sont maintenus en position abaissée par les leviers d'actionnement 34 car le poids des dispositifs de commande 32 agit sur les extrémités libres5 des leviers d'actionnement. Les extrémités supérieures des aiguilles 26 sont donc maintenues fermées par les aiguilles de valves 28. Lorsque le support 14 est abaissé, les aiguilles 26 s'enfoncent dans les denrées alimentaires 12 tandis que les abaisseurs 40 sont retenus par les denrées alimentaires. Les tiges de commande 38 se déplacent donc vers le haut par rapport au support 14, de sorte que les poussoirs 36 libèrent les leviers d'actionnement 34. Dès que les aiguilles 26 pénètrent dans les denrées15 alimentaires 12, les blocs de fermeture 30 se déplacent donc vers le haut, et les aiguilles de valves 28 libèrent les orifices ouverts des aiguilles 26, de sorte que le fluide est injecté dans les denrées alimentaires 12. Lorsque le support 14 est ensuite remonté et que les extrémités inférieures des aiguilles 26 ressortent des denrées alimentaires 12, les extrémités libres des leviers d'actionnement 34 reviennent en contact avec les poussoirs 36, ce qui a pour effet de repousser les blocs de fermeture 30 vers le bas en position de fermeture et donc de refermer les extrémités supérieures des aiguilles 26. À mesure que le support 14 poursuit sa remontée, les abaisseurs 40 sont à nouveau entraînés vers le haut par les poussoirs 36 et les.tiges de commande 28, de façon que l'acheminement des denrées alimentaires 12 placées sur le convoyeur 10 puisse se poursuivre. Le mécanisme décrit ci-dessus permet donc de ne délivrer le fluide à travers les aiguilles 26 que lorsque ces aiguilles sont effectivement enfoncées dans les denrées alimentaires. La structure et le mode d'action du registre à aiguilles 16 seront exposés en détail ci-après en référence aux figures 2 à 4. À leur extrémité supérieure, les aiguilles 26 sont pourvues de douilles filetées 42 qui sont vissées à raz du fond de la rigole 20 et qui forment les sièges de valves précités 44 pour les aiguilles 28. Le couvercle 24 est serré contre le support 14 par des vis 46, de sorte que la rigole 20 est prise en sandwich et maintenue fermée de manière étanche à la pression. Le passage de l'aiguille de valve 58 à travers le couvercle 24 est étanché par une garniture d'étanchéité 48. L'extrémité supérieure de l'aiguille de10 valve 28 se trouve dans un perçage du bloc de fermeture 30. Une partie supérieure élargie de ce perçage reçoit un ressort 50 qui prend appui, d'une part, sur un collet de l'aiguille de valve 28 et, d'autre part, sur une vis de réglage 52 vissée dans le bloc de fermeture, de sorte que l'aiguille de valve 28 est précontrainte contre le siège de valve 44 avec une force de fermeture réglable. Sur le dessus du couvercle 24 sont disposées des broches de guidage 54 qui pénètrent dans des perçages borgnes correspondants du bloc de fermeture 30 et guident le bloc de fermeture dans la direction verticale. Les perçages borgnes reçoivent des ressorts 56 qui prennent appui sur les broches de guidage 54 et imposent au bloc de fermeture 30 une précontrainte vers le haut. La course du bloc de fermeture 30 est limitée par des vis 58 vissées dans le couvercle 24. Le levier d'actionnement 34 est monté pivotant par l'intermédiaire d'une articulation 60 sur une potence 62 fixée, pour sa part, au couvercle 24. Le poussoir 36 agit sur un galet de pression 64 disposé à l'extrémité libre du levier d'actionnement 34. Un autre galet de pression 66 monté plus près de l'articulation dans le levier d'actionnement 34 transmet au bloc de fermeture , en l'amplifiant, la force exercée par le poussoir 36, de sorte que les aiguilles de valves 28 sont maintenues en position de fermeture à l'encontre de la force des ressorts 56 tant que le poussoir 36 est abaissé. La force du poussoir est engendrée de manière prépondérante par le poids propre de l'abaisseur 40 et des tiges de commande 38, mais peut, en plus, être amplifiée par des ressorts, vérins pneumatiques et accessoires analogues non représentés. Lorsque le poussoir 36 est soulevé par l'abaisseur 40, le bloc de fermeture 30 peut se déplacer vers le haut sous l'action des ressorts 56 et faire pivoter le levier d'actionnement 34 dans le sens horaire par rapport à la figure 2. En cas de montée du bloc de fermeture 30, les aiguilles de valves 28 sont entraînées10 par le collet dont elles sont pourvues, ce qui a pour effet de libérer les orifices ouverts des aiguilles 26 entourés par les sièges de valves 44, comme le montre la figure 3. Sur la rigole 20 et sur le couvercle 24 sont fixés des bras parallèles 68, 70 qui dépassent horizontalement vers l'extérieur et qui sont reliés l'un à l'autre par une articulation 72 à leurs extrémités libres. Si le dispositif doit être nettoyé, le couvercle 24 peut, après dépose ou relevage du poussoir 36 et après retrait des vis 46, être relevé conjointement avec le bloc de fermeture 30, avec la potence 62 et avec le levier d'actionnement 34, comme la figure 4 l'illustre à un stade initial. On peut ainsi accéder directement aux orifices ouverts des aiguilles 26, ce qui permet de soumettre celles-ci à un rinçage approprié avec un liquide nettoyant et/ou d'introduire un écouvillon par le haut dans le perçage des aiguilles 26. L'articulation 72 se trouve à la même hauteur que les pointes des aiguilles de valves 28. Les bras 68, 70 permettent, lors de l'ouverture et de la fermeture du couvercle 24, d'augmenter le rayon de pivotement des aiguilles de valves 28 autour de l'articulation 72, de sorte que les aiguilles de valves ne se déplacent sensiblement que dans la direction verticale par rapport au siège de valve 44, ce qui leur permet de sortir librement de l'orifice de la rigole 20 et d'éviter d'endommager les aiguilles de valves. Les figures 5 à 7 montrent un registre à aiguilles 16 d'un dispositif conforme a une variante de réalisation dans laquelle la rigole 20 est fermée sur le dessus et est encastrée dans un bloc de guidage 74. Le bloc de fermeture 30 forme ici un ensemble rapporté qui5 est posé de manière amovible sur le bloc de guidage 74. Le dispositif de commande 32 est formé ici simplement par deux poussoirs 36 qui sont guidés verticalement dans le bloc de guidage 74, à l'extrémité inférieure desquels est fixé l'abaisseur 40 et à l'extrémité supérieure desquels10 est emmanché le bloc de fermeture 30. Chaque poussoir comporte un collet 76 qui, dans la position représentée sur la figure 5, repose sur le dessus du bloc de fermeture 74. Comme dans l'exemple de réalisation décrit précédemment, les aiguilles de valves 28 sont maintenues dans le bloc de fermeture 30 et traversent chacune un perçage associé 78 du bloc de fermeture (figure 7). Les perçages 78 sont élargis à leur extrémité supérieure et reçoivent une garniture d'étanchéité 80 pour étancher les aiguilles de valves 28. Les garnitures d'étanchéité sont recouvertes par une plaque de recouvrement 82. Entre le bloc de fermeture 30 et le bloc de guidage 74 sont tendus des ressorts de traction 84 qui tirent le bloc de fermeture contre le bloc de guidage 74, de sorte que les extrémités supérieures des aiguilles 26 sont maintenues fermées par les aiguilles de valves 28. Lorsque le registre à aiguilles 16 est abaissé au cours d'une opération d'injection, l'abaisseur 40 est retenu par les denrées alimentaires, et le bloc de guidage 74, la rigole 20 et les aiguilles 26 poursuivent seuls leur déplacement vers le bas, comme le montre la figure 6. Par l'intermédiaire des poussoirs 36, le bloc de fermeture 30 est décollé du bloc de guidage 74, de sorte que les aiguilles de valves 28 libèrent les orifices ouverts des aiguilles 26. Au cours de la descente ultérieure du registre à aiguilles, les aiguilles de valves 28 peuvent se rétracter dans le bloc de guidage 74. Si les aiguilles 26 doivent être nettoyées, les ressorts de traction 84 sont décrochés, et le bloc de fermeture 30 muni des aiguilles de valves 28 est retiré par le haut. Comme le montre la figure 7, les extrémités5 supérieures des perçages 78 sont librement accessibles, de sorte qu'un liquide de rinçage et/ou un écouvillon peuvent être introduits par ces perçages dans la chambre de fluide 22 et dans les aiguilles 26. De préférence, une lance non représentée est introduite par le haut à10 travers le perçage 78 et placée sur l'extrémité supérieure des aiguilles associées 26, ce qui permet de soumettre l'aiguille correspondante à un rinçage approprié. Le colmatage des différentes aiguilles est ainsi immédiatement détectable. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour injecter des fluides dans des denrées alimentaires (12), comprenant au moins une chambre de fluide (20), à laquelle le fluide peut être amené sous pression, plusieurs aiguilles creuses (26), qui communiquent chacune par l'intermédiaire d'un dispositif formant valve (28) avec la chambre de fluide (22) ou avec l'une des chambres de fluide et qui peuvent être déplacées de façon à s'enfoncer dans les denrées alimentaires, et comprenant un dispositif de commande (32) pour actionner les dispositifs formant valves en fonction du déplacement des aiguilles, caractérisé en ce que les dispositifs formant valves (28) sont disposés sur un couvercle ou un ensemble rapporté (30) amovible ou relevable (24) de la chambre de fluide correspondante (22). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif formant valve associé à chaque aiguille (26) est formé par une aiguille de valve (28) qui est disposée coaxialement à ladite aiguille, qui est montée sur le couvercle (24) ou sur l'ensemble rapporté (30) et peut se déplacer axialement et qui, en position de fermeture, est appliquée contre un siège de valve (22) formé par l'extrémité ouverte de l'aiguille (26). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les aiguilles (26) sont solidarisées dans le fond d'une rigole (20) formant la chambre de fluide (22). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les aiguilles de valves (28) prennent appui en groupe sur un bloc de fermeture commun (30) qui est monté en translation axiale sur la chambre de fluide (22) ou sur son couvercle (24) et qui peut être mis en mouvement par le dispositif de commande (32). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bloc de fermeture (30) forme un ensemble rapporté amovible. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les aiguilles de valves (28) traversent un bloc de guidage (74) fixé à la chambre de5 fluide. 7. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de commande (32) comporte un poussoir (36) qui agit indirectement ou directement sur le dispositif formant10 valve (28) et qui est relié mécaniquement à un abaisseur (40) de denrées alimentaires (12) pouvant être déplacé par rapport aux aiguilles (26) dans la direction longitudinale de celles-ci. 8. Dispositif selon les revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le poussoir (36) traverse le bloc de guidage (74) parallèlement aux aiguilles de valves (28), et en ce que le bloc de fermeture (30) portant les aiguilles de valves (28) est précontraint élastiquement contre l'extrémité supérieure du poussoir.20 9. Dispositif selon les revendications 4 et 7, caractérisé en ce que le bloc de fermeture (30) est précontraint élastiquement dans la direction d'ouverture des aiguilles de valves (28), et en ce que, sur le couvercle (24), est monté de manière pivotante un levier d'actionnement (34) dont l'extrémité libre est sollicitée par le poussoir (36) dans le sens de fermeture des aiguilles de valves et qui transmet, en l'amplifiant, la force du poussoir au bloc de fermeture (30). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la rigole (20), qui forme la chambre de fluide (22), et le couvercle (24) sont reliés l'un à l'autre de manière pivotante par l'intermédiaire d'une articulation (72). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'articulation (72) est disposée aux extrémités libres de deux bras (68, 70) qui dépassent de la rigole (20) et du couvercle (24) perpendiculairement aux aiguilles (26).