Brevet FR2912598A1 — publié le 20080822

MACHINE DE DOSAGE ET DE DISTRIBUTION D'UN PRODUIT ALIMENTAIRE A DES FINS DE GAVAGE DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine des machines de gavage et notamment aux adaptations permettant aux machines d'assurer le dosage et l'alimentation de plusieurs type d'aliments dans les meilleures conditions. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Il existe dans l'art antérieur une pluralité de machines assurant le dosage et la distribution d'une pâte alimentaire à des fins de gavage des palmipèdes. La demanderesse a constaté plusieurs inconvénients à ces machines, parmi ceux-ci . - elles présentent une grande complexité les rendant particulièrement onéreuses à l'achat et en réparation, - leur nettoyage est difficile, - leur durée de vie est courte, - elles ne sont adaptées qu'à un seul type d'aliment. Ainsi, une machine assurant le dosage et la distribution d'une pâte alimentaire présentant une certaine viscosité ne s'adapte que difficilement à une autre viscosité et est, la plupart du temps, dans l'impossibilité d'assurer le dosage et la distribution de grains ou d'une pâte alimentaire contenant des grains entiers, - les moyens de motorisation assurant les mouvements nécessaires au dosage et à la distribution sont matériellement très proches de l'aliment lui-même, -etc... Ainsi par exemple, le document EP 0630810 décrit un procédé et une machine distributrice pour le dosage volumétrique d'une matière pâteuse telle une pâte alimentaire pour gavage. La configuration de cette machine présente une réserve de pâte à distribuer en ration dosée, au moins une pompe aspirante refoulante composée d'une chambre cylindrique dans laquelle est montée en - 2 coulissement un piston actionné par un organe moteur entre un point mort arrière et un point mort avant, ladite chambre étant pourvue d'un orifice d'admission connecté par l'intermédiaire d'un conduit d'admission à l'orifice d'évacuation de la réserve de pâte et d'un orifice de refoulement connecté par l'intermédiaire d'un conduit de refoulement à un embout de distribution d'une ration dosée de pâte, lesdits orifices ou lesdits conduits étant associés chacun à un moyen d'obturation pouvant prendre à la commande une position fermée suivant laquelle la section de passage de la matière pâteuse est obturée et une position ouverte suivant laquelle ladite section est libérée. Selon le procédé décrit, le dosage est réalisé par précompression dans ladite chambre à une valeur de consigne de la pâte et par mesure du volume de matière refoulée de façon à interrompre le mouvement de refoulement du piston lorsque le volume de pâte refoulée correspond à celui devant être distribué. Le pilotage des moyens d'obturation permet de contrôler les quantités entrantes et sortantes et permet de créer une aspiration dans la phase d'admission. Un tel procédé et une telle machine présentent les inconvénients précités en ce qu'ils exigent une fabrication nécessitant une haute précision susceptible de garantir l'étanchéité, un entretien particulièrement ardu pour pérenniser cette garantie, un pilotage complexe des moyens d'obturation, l'association d'une pompe créant une aspiration à un moyen d'alimentation. Par exemple, c'est un piston mu par de l'huile qui assure la compression dans ladite chambre. Il existe donc un risque que l'huile vienne en contact avec le produit alimentaire. Un autre document FR 2 713 442 décrit une machine mélangeuse doseuse à pâtée pour gavage des volailles qui comprend une cuve de stockage de la matière alimentaire, des moyens motorisés de dosage et d'acheminement de cette matière alimentaire jusqu'à un embuc de gavage, et qui - 3 - comprend en outre des moyens destinés à mélanger les ingrédients composant la matière alimentaire ou pâtée montés dans l'axe de la cuve de stockage, des dispositifs d'acheminement de cette matière constituée, d'une vis d'archimède servant à alimenter une pompe volumétrique, cette dernière propulsant la matière alimentaire à travers un tuyau de distribution terminé par un embuc de gavage, ces moyens et ces dispositifs étant actionnés par au moins un moteur et au moins un arbre sensiblement vertical, ladite machine comporte également des organes de commande du moteur, de dérivation et de régulation de la matière alimentaire, ces organes étant montés sur le tuyau de distribution. Cette machine comme la précédente, nécessite la 15 présence d'une pompe située à l'extrémité du chemin d'alimentation de la vis d'archimède. Les deux machines précitées ne peuvent, de par les technologies exploitées, que distribuer des matières pâteuses. 20 DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches pour concevoir une machine résolvant les inconvénients cités ci-dessus. La machine de dosage et de distribution d'un produit 25 alimentaire à des fins de gavage résultant de ces recherches est remarquable en ce qu'elle est constituée par une chambre doseuse communiquant avec une réserve de produit alimentaire et avec un conduit de distribution, - ladite chambre doseuse accueillant à une extrémité 30 un moyen d'alimentation et de compression constitué par une vis d'archimède alimentée par ladite réserve et assurant le déplacement du produit alimentaire vers l'extrémité de la chambre communiquant avec le conduit de distribution, dite extrémité de distribution, 35 - ladite vis d'archimède constituant une liaison pivot glissant avec les parois intérieures de la chambre 10 - 4 de sorte que la rotation de la vis tasse le produit sur les parois de la chambre au niveau de l'extrémité de distribution et que l'accumulation du produit tassé provoque l'éloignement de la vis d'archimède de l'extrémité de distribution à des fins d'augmentation du volume du produit alimentaire dans la chambre, - ladite vis d'archimède étant équipée d'un moyen de mise en mouvement en translation qui, après une course d'éloignement mesurée assure, le mouvement retour à des fins de refoulement du produit alimentaire vers le conduit de distribution. Cette configuration est particulièrement avantageuse en ce que la dose est simplement contrôlée par la course en translation de la vis d'archimède. En outre, elle présente une cinématique simple où le moyen de compression et le moyen d'alimentation en produit de la chambre doseuse sont constitués par le même module. Ainsi, la dose est formée dans le volume laissé libre entre l'extrémité de la chambre doseuse communiquant avec le conduit de distribution et l'extrémité de la vis. C'est donc le mouvement en translation de la vis provoqué par l'accumulation du produit alimentaire à l'extrémité de la chambre doseuse, accumulation due à la rotation de la vis, qui libère le volume à remplir, et c'est le mouvement en translation dans le sens contraire qui assure l'évacuation de la chambre doseuse. Ainsi, la vis ne peut s'éloigner de l'extrémité de distribution de la chambre que sous l'effet de la poussée de la matière accumulée à cette extrémité. La simplicité d'une telle configuration contribue à faire diminuer les coûts de fabrication et d'entretien d'une telle machine. En effet, il n'est plus nécessaire d'assurer la fabrication précise d'une pluralité de pièces pour garantir une étanchéité ou une aspiration. De même, la création du mouvement en translation de la vis dépend de la présence du produit qui vient en appui sur l'extrémité de la vis et non directement d'un moyen de - 5 mise en mouvement. En outre, la vis d'archimède est un moyen d'entraînement du produit qui n'est pas en contact avec ses moyens de mise en mouvement dans la chambre de dosage ou dans un volume y associé. Le dosage est optimisé en intercalant une bague de clapet assurant la fermeture du passage d'alimentation entre le volume de remplissage de la chambre doseuse et la vis d'archimède dans le mouvement de refoulement. Selon l'invention, ladite machine comporte dans ladite chambre, entre l'extrémité de la vis orientée vers le conduit de distribution et l'extrémité de distribution, une bague libre formant bague de clapet, mobile en translation dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur de la chambre à des fins de guidage de son mouvement en translation et dont le diamètre intérieur autorise le passage du produit alimentaire, de sorte qu'en début de phase d'alimentation la bague s'écarte de l'extrémité de la vis, entraînée par le mouvement du produit alimentaire qu'elle laisse passer vers l'extrémité de distribution. L'écartement est contrôlé selon une caractéristique décrite ci-dessous. De plus, le diamètre intérieur de ladite bague est tel que lorsque la vis réalise son mouvement de translation vers l'extrémité de distribution de la chambre, l'extrémité de la vis vient en contact avec ladite bague de façon à fermer le volume dans lequel est stocké le produit tassé qui, sous l'action du mouvement en translation, s'évacue dans le conduit de distribution. Cette caractéristique garantissant une dose à volume fixe, c'est en jouant sur la course en translation de la vis que le volume distribué est défini. En outre, ladite vis d'archimède comprend, entre son extrémité orientée vers le conduit de distribution et l'extrémité de distribution de la chambre, une tête de brassage suivant les mêmes mouvements de rotation et de - 6 - translation que la vis d'archimède. Afin d'optimiser la phase de compression ainsi que le fonctionnement de la machine, l'extrémité de distribution de la chambre adopte une forme conique se rétrécissant vers le conduit, ladite tête de brassage adoptant le même profil. La forme conique contribue au tassement du produit alimentaire. En outre, en proposant un même profil en pointe et en étant solidaire cinématiquement de la vis d'archimède, la tête de brassage va réaliser systématiquement pour chaque cycle d'admission, compression et refoulement, un mouvement de rotation contre la paroi de la chambre doseuse au niveau de son extrémité communiquant avec le conduit de distribution ce qui évite tout risque de création de dépôt et de coincement. Éviter tout coincement de matière pâteuse malgré l'utilisation de produit alimentaire de nature différente a constitué un souci constant de "la demanderesse" dans la mise au point de son invention. Ainsi, selon une autre caractéristique de l'invention, ladite tête de brassage est préformée en pointe et est constituée par une succession d'ailettes triangulaires coopérant avec l'extrémité conique de la chambre. De même, pour répondre au même critère, ladite tête de brassage est préformée d'une extrémité s'introduisant partiellement en position refoulée dans l'extrémité du conduit de distribution. Ce module de brassage n'a pas pour fonction de fermer le conduit de distribution mais d'éviter tout coincement de matière dans les zones d'étranglement où ces coincements sont le plus susceptibles de se produire. Cette tête de brassage a pour autre fonction particulièrement importante de limiter l'écartement de la bague de clapet à un intervalle suffisant pour laisser passer le produit alimentaire et d'entraîner en translation cette dernière lors du recul de la vis. Ainsi, le mouvement de la bague par rapport à l'ensemble formé - 7 par la vis et la tête de brassage, se limite à la distance séparant l'extrémité de la vis orientée vers l'extrémité de distribution et la tête de brassage. Une fois, la bague en butée sur la tête de brassage, la bague tout en laissant passer le produit suit le mouvement de translation de la tête de brassage. La combinaison de ces différentes caractéristiques permet d'obtenir une machine de dosage et de distribution d'un produit alimentaire résolvant les problèmes de l'art antérieur. Elle permet notamment d'accepter des produits alimentaires de différentes granulométries sans changement. Ainsi par exemple, il est connu qu'une machine susceptible de distribuer une pâte alimentaire est difficilement exploitable pour distribuer du maïs en grains. En n'utilisant pas de dépression, en évitant tout risque de coincement ou de création de dépôt, la machine de l'invention propose une plus grande polyvalence. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'une machine conforme à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une machine conforme à l'invention, La figure 2 est une vue en coupe partielle de la chambre doseuse de l'invention après refoulement ou en début de phase d'admission, La figure 3 illustre une position suivant la phase illustrée en figure 2, La figure 4 illustre une position suivant la phase illustrée en figure 3, La figure 5 illustre une position pendant le refoulement. 5 10 15 20 25 30 35 -8- DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Telle qu'illustrée sur le dessin de la figure 1, la machine de dosage et de distribution d'un produit alimentaire à des fins de gavage référencée M dans son ensemble, est constituée par un châssis 100 porté par des roues 110 et supportant un module de dosage et de distribution 200 associé à une réserve de produit alimentaire 300. Comme illustré et conformément à la fonction de la machine M, le module de dosage et de distribution 200 communique avec un conduit de distribution 400 de la dose de produit alimentaire. Comme illustré, le module de dosage 200 est disposé horizontalement et longitudinalement entre les roues 110 portant le châssis 100 qui lui même supporte en partie haute la réserve 300 de produit alimentaire qui adopte une position verticale. Comme illustré sur les dessins des figures 2 à 5, le module de dosage et de distribution 200 est constitué par une chambre doseuse 210 communiquant avec une réserve 300 (cf. figure 1) de produit alimentaire et avec un conduit de distribution 400. Cette chambre doseuse 210 accueille à une extrémité 211, un moyen de compression 500 constitué par une vis d'archimède alimentée par ladite réserve et assurant de par sa rotation selon son axe longitudinal, le déplacement du produit alimentaire vers l'extrémité de la chambre 212 communiquant avec le conduit de distribution 400 selon la flèche F1. Conformément à l'invention, ladite vis d'archimède 500 constitue une liaison pivot glissant avec les parois intérieures 213 de la chambre 210 de sorte que la rotation de la vis 500 tasse le produit sur les parois 213 de la chambre 210 au niveau de l'extrémité 212 communiquant avec le conduit de distribution 400 et que l'accumulation du produit tassé à l'avant de la vis provoque l'éloignement selon la flèche F2 de la vis d'archimède 500 de 10 15 20 25 30 35 - 9 - l'extrémité 212 à des fins d'augmentation du volume du produit alimentaire dans la chambre, volume s'étendant entre l'extrémité 212 de la chambre et l'extrémité 510 de la vis 500. Le recul progressif de la vis d'archimède 500 selon la flèche F2 est illustré par la succession des positions des figures 2 à 4. Ladite vis d'archimède 500 est associée au niveau de son extrémité 520 débouchant de la chambre doseuse 210 à un moyen de mise en mouvement en rotation 530 et d'un moyen de mise en mouvement en translation 540. Ainsi, après que la course d'éloignement souhaitée ait été atteinte (cf. figure 4), le mouvement de rotation est arrêté, stoppant ainsi le recul de la vis 500 et le mouvement de refoulement (cf. figure 5) vers l'extrémité 212 est assuré par le moyen de mise en mouvement en translation 540 qui est ici constitué par une paire de vérins 541 et 542 jusqu'à atteindre la position illustrée en figure 1. Ces vérins ne sont actifs que pour assurer le mouvement de refoulement et laissent libre en translation leur tige pendant la phase "admission". Le contrôle du volume est réalisé par butée mécanique, organe de butée électrique, encodeur, règle linéaire de mesure, etc... Le parfait contrôle de la dose de produit alimentaire à distribuer est mis en oeuvre par une association de caractéristiques évitant d'une part tout coincement et d'autre part que le produit alimentaire ne s'échappe de la chambre non seulement par l'extrémité communiquant avec le conduit de distribution avant la phase de refoulement mais également par l'extrémité de chambre occupée par l'extrémité de la vis pendant les différentes phases de fonctionnement. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, l'extrémité de la chambre doseuse 212 communiquant avec le conduit de distribution 400 adopte une forme conique se rétrécissant vers le conduit, le moyen de brassage 600 adoptant le même profil. 10 15 20 25 30 35 - 10 - Plus précisément, ladite tête de brassage 600 est préformée en pointe et est constituée par une succession d'ailettes triangulaires 610 coopérant avec l'extrémité conique de la chambre. Ladite tête de brassage 600 est avantageusement préformée d'une extrémité 611 s'introduisant partiellement sans l'obstruer en position refoulée dans l'extrémité du conduit de distribution 400 liée à la chambre 210. Durant la phase de recul de la vis 500, la tête de brassage 600 tourne et suit la translation de la vis. Le mouvement de rotation et de translation de la tête de brassage est rendu possible par le fait que le moyen de brassage 600 est lié à la vis d'archimède 500 au moyen d'un arbre 612. Cet arbre est avantageusement équipé de picots 613 s'étendant radialement à des fins de malaxage du produit alimentaire introduit dans la chambre. Une caractéristique participant au contrôle du dosage de produit est constituée par le fait que le volume de la chambre 210 séparant l'extrémité 510 de ladite vis 500 et le moyen de brassage 600 comprend une bague libre 620, mobile en translation dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur 211 de la chambre à des fins de guidage de son mouvement en translation et dont le diamètre intérieur autorise le passage du produit alimentaire et permet son appui sur les ailettes 610 de la tête de brassage 600 et sur l'extrémité de la vis d'archimède. Ainsi, lorsque le produit commence à être amené vers l'extrémité 212 par rotation de la vis 500, la bague 620 sous l'action du produit en mouvement se déplace selon la flèche F1 vers la tête de brassage 600 pour venir en appui sur les ailettes 610 cette dernière. La bague 620 suit alors les mouvements de translation de la tête de brassage. Sous la pression du produit alimentaire s'accumulant progressivement contre les parois coniques de l'extrémité 212 de la chambre doseuse 210, la vis 500 - 11 - recule selon la flèche F2 entraînant en translation par l'intermédiaire des ailettes 610 de la tête de brassage 600, la bague 620. Une fois la course en translation souhaitée atteinte 5 pour la vis d'archimède, les vérins 541 et 542 assurant le mouvement de refoulement poussant l'extrémité 510 de la vis 500 vers la bague 620 pour fermer le volume situé à l'avant de la vis et assurer son refoulement sans échappement possible en dehors du conduit de distribution 400. En effet, le diamètre intérieur de ladite bague 620 est tel que lorsque la vis 500 réalise son mouvement de translation vers l'extrémité de distribution 212 de la chambre, l'extrémité 510 de la vis vient en contact avec ladite bague 620 de façon à fermer le volume dans lequel est stocké le produit tassé qui sous l'action du mouvement en translation s'évacue dans le conduit de distribution 400. Le mouvement de va et vient de la bague de clapet 620 garantit une compression optimale pour le produit dosé. Comme illustré par la figure 5, pour optimiser la fermeture du passage du produit alimentaire, l'extrémité 510 de la vis d'archimède 500 avec laquelle vient en contact ladite bague de clapet 620, est équipée d'une rondelle de clapet 630 préformée pour proposer une surface 25 d'appui à ladite bague 620. Cette rondelle est donc une pièce d'usure susceptible d'être changée sans changer la vis. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ladite rondelle de clapet 630 adopte des 30 dimensions telles qu'elle propose une surface d'appui réduite à ladite bague de clapet 620. Cette réduction de la surface d'appui évite toute interposition de matière entre la bague de clapet et la rondelle de clapet, interposition qui maintiendrait ouvert le passage du 35 produit d'alimentation. Plus précisément, la rondelle 630 est préformée d'un profil tel qu'il permet de couper tout 10 15 20 10 15 - 12 - aliment s'interposant entre elle et ladite bague 630. De plus, elle présente une largeur permettant de récupérer tout grain ou aliment coupé. Selon une caractéristique non illustrée mais particulièrement avantageuse de l'invention, ladite vis d'archimède est constituée par un empilement axial d'une pluralité de modules hélicoïdaux disposés angulairement de façon à former une arête hélicoïdale continue. Cette caractéristique permet de mieux gérer l'entretien et le remplacement des parties endommagées de la vis. Elle permet en outre d'en faciliter la fabrication. On comprend que la machine qui vient d'être ci-dessus décrite et représentée, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 20 10 15 20 25 30 35 REVENDICATIONS 1. Machine de dosage et de distribution (M) d'un produit alimentaire à des fins de gavage, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QU'elle est constituée par une chambre doseuse (210) communiquant avec une réserve (300) de produit alimentaire et avec un conduit de distribution (400), - ladite chambre doseuse (210) accueillant à une extrémité (211) un moyen d'alimentation et de compression constitué par une vis d'archimède (500) alimentée par ladite réserve (300) et assurant le déplacement du produit alimentaire vers l'extrémité (212) de la chambre (210) communiquant avec le conduit de distribution (400), dite extrémité de distribution, - ladite vis d'archimède (500) constituant une liaison pivot glissant avec les parois intérieures (213) de la chambre (210) de sorte que la rotation de la vis (500) tasse le produit sur les parois de la chambre (210) au niveau de l'extrémité de distribution (212) et que l'accumulation du produit tassé provoque l'éloignement de la vis d'archimède (500) de l'extrémité de distribution (212) à des fins d'augmentation du volume du produit alimentaire dans la chambre (210), - ladite vis d'archimède (500) étant équipée d'un moyen de mise en mouvement en translation (540) qui après une course d'éloignement mesurée assure le mouvement retour à des fins de refoulement du produit alimentaire vers le conduit de distribution (400). 2. Machine (M) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QU'elle comporte dans ladite chambre (210), entre l'extrémité (510) de la vis (500) orientée vers le conduit de distribution (400) et l'extrémité de distribution (212), une bague libre formant bague de clapet (620), mobile en translation dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur de la chambre (210) à des fins de guidage de son mouvement en translation et dont le diamètre intérieur autorise le- 14 - passage du produit alimentaire, de sorte qu'en début de phase d'alimentation la bague (620) s'écarte de l'extrémité de la vis, entraînée par le mouvement du produit alimentaire qu'elle laisse passer vers l'extrémité de distribution (212). 3. Machine (M) selon la revendication 2, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE le diamètre intérieur de ladite bague (620) est tel que lorsque la vis (500) réalise son mouvement de translation vers l'extrémité de distribution de la chambre (212), l'extrémité (510) de la vis vient en contact avec ladite bague (620) de façon à fermer le volume dans lequel est stocké le produit tassé qui sous l'action du mouvement en translation s'évacue dans le conduit de distribution (400). 4. Machine (M) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE ladite vis d'archimède (500) comprend entre son extrémité (510) orientée vers le conduit de distribution (400) et l'extrémité de distribution (212) de la chambre (200), une tête de brassage (600) suivant les mêmes mouvements de rotation et de translation que la vis d'archimède (500). 5. Machine (M) selon la revendication 4, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE l'extrémité de distribution de la chambre adopte une forme conique se rétrécissant vers le conduit, ladite tête de brassage adoptant le même profil. 6. Machine (M) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE ladite tête de brassage (600) est préformée d'une extrémité (611) s'introduisant partiellement en position refoulée dans l'extrémité du conduit de distribution (400). 7. Machine (M) selon la revendication 5, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE ladite tête de brassage (600) est préformée en pointe et est constituée par une succession d'ailettes triangulaires (610) coopérant avec l'extrémité conique de la chambre (212). 8. Machine (M) selon la revendication 4, CARACTÉRISÉE- 15 - PAR LE FAIT QUE l'extrémité (510) de la vis d'archimède (500) avec laquelle vient en contact ladite bague (620), est équipée d'une rondelle d'appui (630) préformée pour proposer une surface d'appui réduite à ladite bague. 9. Machine (M) selon la revendication 7, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE la tête de brassage (600) est lié à la vis d'archimède (500) au moyen d'un arbre (612) qui est équipé de picots (613) s'étendant radialement à des fins de malaxage du produit alimentaire introduit dans la chambre (310). 10. Machine (M) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉE PAR LE FAIT QUE ladite vis d'archimède (500) est constituée par un empilement axial d'une pluralité de modules hélicoïdaux disposés angulairement de façon à former une arête hélicoïdale continue.