Brevet FR2813502A1 — publié le 20020308

La présente invention concerne un procédé et une installation pour ouvrir des veufs. Actuellement, dans l'industrie agro-alimentaire, pour fabriquer des produits à base d'ceufs, on casse les neufs mécaniquement, pour les vider et réaliser des mélanges d' neuf en vrac qui seront ensuite filtrés pour éliminer les impuretés, notamment les débris de coquille. Lorsque l'on souhaite obtenir des portions individuelles, pour fabriquer par exemple des neufs pochés ou autre préparation unitaire, l'ouverture des neufs s'effectue d'une façon générale manuelle. Mais il est important qu'au moment où l'on casse les neufs, les morceaux de coquilles ne soient pas entraînés avec le blanc ou le jaune d' neuf . Mais comme les coquilles ont une structure plus ou moins régulière, il n'est pas possible manuellement, et quelle que soit l'habileté du manipulateur, de casser rapidement les veufs sans risquer de temps à autre qu'un morceau de coquille ne soit entraîné avec l'intérieur de l'ceuf. Dans le cas où les neufs cassés sont traités séparément pour constituer une portion sous forme d'omelette, d'aeufs brouillés ou d'oeufs pochés, la présence d'un morceau de coquille dans le produit obtenu après traitement nécessite le rejet du produit occasionnant parfois des pertes très importantes. On arrive ainsi actuellement, dans les meilleures conditions, à des pertes au moins de l'ordre de 15 %, ce qui est particulièrement important. La présente invention a pour but de permettre d'automatiser dans une large mesure l'ouverture des neufs tout en réduisant les pertes par entraînement de morceaux de coquille dans le produit consommable. A cet effet, l'invention concerne un procédé caractérisé en ce qu'on entaille la coquille avec un faisceau laser pour former une amorce de rupture puis on ouvre la coquille en utilisant l'amorce de rupture. Le procédé n'est pas polluant puisque la chaleur dégagée à l'impact est stérili- sante et qu'il n'y a pas contact d'outillage. Ce procédé, grâce à l'amorce de rupture réalisée dans la coquille de l'#uf qui reste néanmoins réunie, quelle que soit la longueur de l'amorce de rupture dans la coquille de l'#uf, permet de manipuler l'#uf jusqu'au poste d'ouverture mécanique de la coquille, ouverture qui peut se faire manuellement. En effet, en cassant alors l'#uf, celui-ci se brise suivant la ligne de rupture, donnant une ouverture franche sans morcellement même partiel de la coquille. Cela permet de réduire largement les pertes. Cette amélioration représente un progrès considérable par réduction des pertes physiques de produits finis et par amélioration de la productivité de la chaîne de fabrication. De manière intéressante, on réalise l'amorce de rupture selon une ligne périphérique de la coquille proche de son équateur. Comme on veut prédéfinir l'amorce de rupture de préférence sur toute la ligne de rupture, il faut éviter que l'amorce de rupture constitue en fait une ligne de découpe traversant de part en part la coquille qui n'aurait plus alors la tenue nécessaire pour permettre le transport de l'#uf jusqu'au poste d'ouverture mécanique. De plus, la traversée complète de la coquille par le faisceau laser risquerait de faire chauffer, voire de brûler partiellement l'intérieur de l'#uf et de lui donner un goût désagréable. Dans ces conditions, il est particulièrement avantageux de ne pas réaliser d'amorce de rupture continue, d'autant plus que les irrégularités de la coquille, surtout d'épaisseur ou de composition, pourraient entraîner la coupure complète de certaines coquilles ; pour cela il est particulièrement intéressant de commander le faisceau laser de manière impulsionnelle pour que l'amorce de rupture soit faite en pointillés dans la coquille. Enfin, de manière particulièrement intéressante, on fait défiler les ceufs à ouvrir en les faisant passer dans le faisceau laser tout en les faisant tourner autour de leur axe en associant deux mouvements, l'un de translation pour faire défiler les #ufs sous la tête d'émission du faisceau laser et l'autre de rotation pour faire tourner l'#uf autour de son axe polaire sous le faisceau. Ainsi, toute la surface périphérique ou, suivant le cas, une partie de celle-ci, est exposée au faisceau laser et reçoit l'amorce de rupture. L'invention concerne également une installation pour ouvrir des #ufs notamment pour la mise en #uvre du procédé tel que défini ci-dessus. Cette installation est caractérisée en ce qu'elle comprend A. une ligne de convoyage recevant les ceufs pour les transporter en ligne avec leur axe dirigé transversalement par rapport à la direction de transport, B. un poste de prédécoupe ayant - un laser dirigeant son faisceau sur la ligne de convoyage, - un moyen d'entraînement en rotation des ceufs autour de leur axe pendant leur passage dans le faisceau laser, - un circuit de commande commandant l'émission du faisceau laser pendant le passage de chaque #uf dans la ligne du faisceau et réglant la puissance du faisceau pour réaliser une entaille ne traversant pas la coquille, C. un poste d'ouverture des #ufs. Cette installation est particulièrement simple et peut s'intégrer facilement dans une chaîne de fabrication de produits alimentaires, recevant en entrée les ceufs sur des plateaux qui sont alors dégagés de leur plateau pour être fournis un à un à la ligne de convoyage passant sous le faisceau laser pour réaliser l'amorce de rupture puis les #ufs sont transférés vers le poste d'ouverture. Il est particulièrement intéressant, en sortie du poste de prédécoupe réalisant de l'amorce de rupture, de transférer les #ufs sur un convoyeur à bande, muni de découpes de forme ovale, constituant des logements recevant en partie chacun un ceuf. L'#uf est calé par sa coquille contre le bord de la découpe si bien que l'#uf une fois placé dans le logement n'est pas soumis à des contraintes particulières risquant de favoriser la rupture le long de l'amorce de rupture. Un tel transporteur de sortie convient tout particulièrement pour l'état très fragile dans lequel se trouve l'#uf en aval du poste de prédécoupe au laser. De façon avantageuse, la ligne de convoyage comprend - un convoyeur formé de deux chaînes sans fin, parallèles, entraînées, reliées par des entretoises libres en rotation, écartées pour former chaque fois entre deux entretoises une alvéole recevant un #uf, - un moyen d'entraînement des entretoises en rotation sur elles-mêmes, au moins au niveau du poste de prédécoupe. I1 est particulièrement intéressant que les entretoises soient en forme de diabolos. Ainsi, l'alvéole ou l'espace défini entre deux entretoises en forme de diabolos s'adapte au contour de l'#uf et facilite sa tenue et son centrage. Comme d'une manière intéressante le moyen d'entraînement en rotation commande la rotation de chaque #uf pour lui faire exécuter au moins une fraction de tour pendant le passage dans le faisceau laser, il est également possible d'amorcer la rotation de l'#uf autour de son axe bien en amont du passage de l'#uf par le faisceau laser. Cette rotation de l'#uf, non encore fragilisé par une amorce de rupture autour de son axe, favorise le positionnement de l'#uf sur son axe de symétrie alors qu'à l'entrée du convoyeur il peut se trouver positionné de manière relativement quelconque dans l'alvéole formée par deux diabolos adjacents. Cette rotation de l'#uf sur lui-même assure automatiquement le positionnement de l'axe de l'#uf transversalement par rapport à la direction de défilement, et parallèlement à l'axe de rotation des entretoises en forme de diabolos. Pour éviter le fonctionnement permanent du générateur laser et surtout que celui-ci n'endommage les entretoises, il est intéressant de détecter la présence ou l'absence d'un #uf dans l'alvéole formée par deux diabolos adjacents, pour commander, en fonction de cette détection, la mise en ceuvre du laser de découpe au moment où cette alvéole arrivera dans la ligne de tir du laser. Le détecteur de présence d'un #uf peut se trouver décalé de quelques pas en amont de la ligne de découpe au laser puisque l'électronique permet d'identifier chaque alvéole, de calculer le temps de parcours nécessaire de l'alvéole jusqu'à la ligne d'action du laser puis de commander le laser s'il y a effectivement un veuf dans l'alvéole ou interdire son fonctionnement au moment où cette alvéole vide passera sous le laser de découpe. Il est également intéressant de munir le poste de prédécoupe d'un extracteur de gaz et de poussières situé au niveau de la zone d'action du faisceau laser pour évacuer directement les produits de combustion et de sublimation dégagés par l'action du faisceau laser sur la coquille d'oeuf en cours de prédé- coupe. D'une manière particulièrement intéressante, cet extracteur fonctionne comme un venturi avec une sortie en entonnoir dans laquelle souffle une buse dirigeant un jet d'air dans le cône pour entraîner par dépression les gaz et les poussières dégagés par la formation au laser de la prédécoupe dans la coquille. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de la mise en ceuvre du procédé selon l'invention, - la figure 2 est une vue à échelle agrandie de l'amorce de rupture réalisée dans une coquille d'oeuf, - la figure 3 est une vue en élévation en partie par blocs d'une installation pour ouvrir des veufs selon la présente invention, - la figure 4 est une vue de dessus correspondant à une partie de la figure 3, - la figure 5 montre schématiquement une succession d'étapes de prédécoupe d'un veuf dans le dispositif de prédécoupe. Selon la figure 1, l'invention concerne un procédé pour ouvrir des veufs, selon lequel on entaille la coquille d'un neuf 0 à l'aide d'un faisceau laser F pour former une amorce de rupture AR dans la coquille. De façon avantageuse, on réalise cette amorce de rupture AR selon une ligne périphérique équatoriale et en faisant tourner l'oeuf autour de son axe X pendant qu'il est présenté au faisceau laser F. L'oeuf 0 défile également dans le sens de la flèche A. La rotation de l'oeuf dans le faisceau laser permet de réaliser une prédécoupe ou entaille correspondant à cette rotation d'une fraction de tour ou d'un tour complet et plus suivant la nature des moyens utilisés en aval pour ouvrir l'ceuf. comme l'oeuf tourne autour de son axe, en cas de tour complet, le faisceau laser réalise une amorce de rupture selon une boucle fermée. La figure 2 est une vue en coupe très schématique et à échelle agrandie de l'amorce de rupture AR réalisée dans la coquille de l'oeuf 0. Cette amorce de rupture relativement irrégulière est de préférence en pointillés. Elle laisse subsister une épaisseur (e) pour que les deux parties C1, C2 de la coquille, séparées par la ligne d'amorce de rupture AR, restent néanmoins réunies en laissant à l'oeuf la tenue mécanique nécessaire aux manipulations ultérieures, c'est-à-dire l'ouverture de la coquille, qui ne peut se faire à l'endroit où se fait la prédécoupe. En réglant la puissance du faisceau laser F et en particulier en faisant travailler le faisceau de manière im- pulsionnelle, on réalise une amorce de rupture AR qui correspond à une profondeur en pointillés . En d'autres termes, l'invention consiste à maîtriser la définition du pointillé (longueur et profondeur des parties évidées, longueur des parties intactes) avec l'utilisation d'un générateur d'impulsion ou autre procédé et avec la maîtrise des vitesses de translation et de rotation des neufs. Les figures 3, 4 montrent schématiquement une installation selon l'invention pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus et la figure 5 sert à expliquer le mouvement d'un neuf au niveau du faisceau laser. L'installation pour ouvrir des veufs se compose d'une ligne de convoyage 1 recevant des veufs 0 à l'entrée, par exemple située à gauche, pour les transporter dans un poste de prédécoupe 5 et, enfin, les évacuer vers le poste d'ouverture non représenté. L'entrée des neufs 0 est représentée schématiquement par le dispositif 2. Ces veufs arrivent sur la ligne de convoyage 1 formée d'un convoyeur à double chaîne 101 passant sur deux pignons 102, 103 assurant l'entraînement des doubles chaînes. Ces doubles chaînes sont reliées par des traverses 104 en forme de diabolos, séparées d'un intervalle de manière à former entre deux traverses, une alvéole ou logement 105 recevant un neuf 0. Les traverses 104 en forme de diabolos sont libres en rotation autour de leur axe par rapport aux chaînes, perpendiculairement au plan de la figure 3. Le convoyeur 1 défile dans la direction de la flèche A, de la gauche vers la droite. Chaque traverse 104 comporte un pignon 1041, denté, en prise avec un moyen d'entraînement en rotation constitué par une courroie crantée sur les deux côtés 106 passant sur deux poulies 107, 108. Cette courroie est entraînée dans la direction A, de façon à ce que les neufs ayant une translation de gauche à droite aient une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre. En effet, la forme de diabolo des traverses 104 donne aux alvéoles 105 une forme d'ellipse, d'axe transversal de sorte qu'automatiquement, sous l'effet de la rotation communiquée aux neufs 0 par les traverses 104, les neufs s'alignent de façon que leur axe soit également dirigé transversalement par rapport à la direction de défilement A et surtout qu'ils tournent ainsi autour de leur axe. L'installation comporte également un détecteur de présence 3 qui détecte sur la ligne de convoyage 1, à proximité immédiate du poste de prédécoupe la présence ou l'absence d'un veuf dans une alvéole 105. En cas d'absence d'#uf, l'alvéole est signalée au circuit de commande 4 de l'installation pour que celle-ci commande le fonctionnement en conséquence. Seule la présence d'un neuf sous la tête de focalisation autorise le tir du faisceau laser. Le poste de prédécoupe 5 comporte un laser 50 dirigeant son faisceau 51 vers la ligne de convoyage 1. Ce laser 5 est commandé de préférence de manière intermittente et impulsionnelle : le laser émet son faisceau 51 lorsqu'un neuf 0 se trouve dans la zone de prédécoupe 52 (indiquée par un rectangle en trait interrompu) pour être sûr que le faisceau 51 rencontre une coquille d' veuf . Le circuit de commande 4 fait également fonctionner le laser 5 de manière impulsion- nelle pour que pendant la période de traitement d'une coquille d'ceuf, le faisceau laser 51, émis, soit impulsionnel pour créer une amorce de rupture en pointillés dans la coquille. Le poste de prédécoupe comporte également dans la zone de prédécoupe 52 un extracteur de type venturi formé d'un entonnoir 61 et d'une buse 62 dirigeant un jet dans l'entonnoir 61 pour entraîner les gaz, vapeurs et poussières dégagés au moment de la réalisation de l'amorce de rupture. Enfin, l'installation comporte un moyen d'entraînement 7 pour commander le mouvement de la ligne de convoyage 1 et de ses différents accessoires. En sortie, la ligne de convoyage 1 est reliée à un convoyeur 8 qui reçoit les veufs avec leur amorce de découpe OA pour les transférer vers le poste d'ouverture mécanique non représenté. Le convoyeur 8 est un convoyeur à bande munie d'orifices de forme ovale d'une section nettement inférieure à celle d'un veuf pour recevoir les neufs prédécoupés qui seront calés contre le bord des orifices. La figure 4 est une vue de dessus schématique de la ligne de convoyage montrant partiellement les différents moyens déjà décrits ci-dessus. La figure 5 se compose d'un ensemble de schémas, superposés, et orientés par rapport à la ligne d'action 51, verticale, Du faisceau laser. A la figure 5A, on a représenté les neufs 0, placés dans les alvéoles 105, entre les traverses 104 en forme de diabolos, et entraînés en translation dans la direction de la flèche A, de la gauche vers la droite, à travers la ligne d'action 51 du faisceau laser et en rotation autour de leur axe dans le sens A " La figure 5B montre l'arrivée d'un veuf 0, arrivant sur la ligne 51. Dès que l'ceuf 0 atteint la position représentée à la figure 5C, le faisceau laser F est mis en oeuvre et il attaque la coquille C de l'oeuf 0. Pendant ce temps, l'ceuf tourne autour de son axe XX tout en se déplaçant de façon à décrire au moins un tour complet pendant que l'axe XX de l'#uf parcourt la distance L (figure 5D, figure 5E). A la fin de cette rotation, on se trouve à la figure 5E et l'amorce de rupture à été tracée sur toute la périphérie de l'#uf. I1 est également possible de faire tourner l'#uf plus rapidement autour de son axe, par exemple pour lui faire décrire une rotation supérieure à un tour. L'inverse est également vrai, suivant la nature de l'amorce de rupture à réaliser. Des essais faits dans le cadre de la présente invention ont montré qu'avec un laser d'une puissance de 200W, on pouvait réaliser l'amorce de rupture à raison de deux #ufs à la seconde. Les études préalables ont indiqué qu'il fallait une énergie de 100 joules par #uf entièrement découpé. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 ) Procédé pour ouvrir des neufs caractérisé en ce qu' - on entaille la coquille avec un faisceau laser (F) pour former une amorce de rupture (AR) puis - on ouvre la coquille en utilisant l'amorce de rupture. 2 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on réalise l'amorce de rupture (AR)selon une ligne périphérique de la coquille (0). 3 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on utilise un faisceau laser impulsionnel (F) pour réaliser une amorce de rupture (AR) en pointillés dans la coquille. 4 ) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on fait défiler les veufs à ouvrir en passant dans le faisceau laser et en faisant tourner les veufs (0) autour de leur axe (XX). 5 ) Installation pour ouvrir des neufs notamment pour la mise en ceuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu' elle comprend A. une ligne de convoyage (1) recevant les neufs (0) pour les transporter en ligne avec leur axe (XX) dirigé transversalement par rapport à la direction de transport (A), B. un poste de prédécoupe (5) ayant - un laser (50) dirigeant son faisceau (51) sur la ligne de convoyage (1), - un moyen d'entraînement (104, 1041, 106) en rotation des veufs (0) autour de leur axe (XX) pendant leur passage dans le faisceau laser, - un circuit de commande (4) commandant l'émission du faisceau laser (51) pendant le passage de chaque neuf (0) dans la ligne du faisceau et réglant la puissance du faisceau pour réaliser une entaille ne traversant pas la coquille, C. un poste d'ouverture des ceufs. 6 ) Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que la ligne de convoyage (1) comprend - un convoyeur formé de deux chaînes sans fin (101), parallèles, entraînées (102, 103, 7), reliées par des entretoises (104) libres en rotation, écartées pour former chaque fois entre deux entretoises (104) une alvéole (105) recevant un #uf (0), - un moyen d'entraînement des entretoises en rotation sur elles-mêmes (1041, 106, 107, 108), au moins au niveau du poste de prédécoupe (5). 7 ) Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que les entretoises (104) ont une forme de diabolo. 8 ) Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le moyen d'entraînement (1041, 106, 107, 108) en rotation commande la rotation de chaque #uf (0) pour lui faire exécuter au moins une fraction de tour pendant le passage de l'#uf dans le faisceau laser (51). 9 ) Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le poste de prédécoupe (5) comporte un détecteur (3) détectant la présence d'un #uf (0) dans l'alvéole (105) arrivant dans le faisceau laser (51) pour commander la mise en #uvre du faisceau. 10 ) Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le poste de prédécoupe (5) comporte un extracteur de gaz et poussières (61, 62) situé au niveau du faisceau laser (51) pour évacuer les produits de combustion et de sublimation dégagés par l'action du faisceau laser sur une coquille d'#uf. 11 ) Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que l'extracteur (61, 62) est un venturi formé d'un entonnoir (61) et d'une buse (62) dirigeant un jet d'air dans le cône de l'entonnoir pour entraîner par dépression, les dégagements gazeux ou de poussières formés par la découpe d'une coquille.