Brevet FR2946504A1 — publié le 20101217

La présente invention concerne un dispositif de dépose de portions de produits alimentaires. Par portions de produits alimentaires, il convient d'entendre, à titre d'illustrations, une portion consommateur, par exemple, 100 grammes de viande hachée, aussi bien qu'une portion correspondant à une unité de fabrication et/ou de vente, telle par exemple une masse de 5 kg de purée de pomme de terre destinée à la restauration collective. Par dépose, il convient d'entendre qu'il s'agit de déposer les portions de manière ordonnée à un endroit déterminé, le plus souvent en nombre déterminé, et dans des positions déterminées. A titre d'exemple, dans le processus de transformation de produits alimentaires, on peut être amené à déposer, en rangées ordonnées, des portions de viandes sur un convoyeur destiné à transférer les produits dans une opération thermique (surgélation, cuisson, refroidissement, etc...) De même, il est courant, dans les industries agro alimentaires, d'utiliser des machines d'emballages dont certaines, par exemple du type thermoformeuse, produisent elles-mêmes en continu, à partir d'un film et sur plusieurs pistes, les alvéoles d'emballage. Que les alvéoles d'emballage aient été ainsi fabriquées en ligne, ou qu'il s'agisse de barquettes approvisionnées chez un fournisseur, la dépose de portions alimentaires y est souvent réalisée manuellement, ce qui est fortement dommageable en coût de production et en qualité d'hygiène. On connaît toutefois des dispositifs de chargement automatique de produits dans des thermoformeuses ; mais leur usage, de part leur conception, est restreint au chargement de tranches et par ailleurs leur coût en est élevé. On connaît aussi des dispositifs aptes à embarquer et former des portions de produits alimentaires pâteux et à les déposer en rangées ordonnées. Mais ces dispositifs obligent à exercer une forte pression sur les portions, ce qui est parfois dommageable pour la qualité du produit. De plus, il est impossible de par leur encombrement d'implanter ces dispositifs au contact direct d'une machine d'emballage telle qu'une thermoformeuse. Par ailleurs, leur coût est très élevé et leur flexibilité est nulle, en particulier quand il s'agit de changer de type de portion ou de changer d'ordonnancement. D'autres dispositifs existent encore, mais les uns et les autres présentent un ou plusieurs des inconvénients évoqués ci-dessus et résumés ci-après, à savoir : - le défaut de flexibilité, - la difficulté de mise en oeuvre en particulier au contact des machines d'emballage, - la possible altération des produits par excès d'effets mécaniques tel que du pressage, du glissement, etc... - la possible altération de la qualité bactériologique du produit par contact manuel les difficultés de nettoyage. L'invention vise à palier les différents inconvénients de l'état de la technique. Un premier objectif de l'invention est de proposer un dispositif de dépose de portions d'aliments exerçant peu ou pas d'efforts de pressage sur l'aliment afin de ne pas en altérer la qualité. Un autre objectif de l'invention est de proposer un dispositif qui permette des déposes de portions d'aliments de façon ordonnée et précise, comme par exemple en alignement de rangées correspondant à la matrice d'une machine d'emballage. Le dispositif qui fait l'objet de l'invention comporte un ou plusieurs ensembles 20 d'au moins une empreinte disposés périmétriquement sur un appareillage en rotation autour d'un axe sensiblement vertical, le dit appareillage présentant successivement les ensembles d'empreintes dans une position de remplissage puis dans une position de dépose des portions, ces opérations de remplissage et de dépose s'exécutant essentiellement par gravité. Le premier objectif mentionné ci-dessus est atteint grâce au fait que le remplissage comme la dépose de la portion s'effectuent essentiellement sous l'effet de la gravité, en évitant ainsi de comprimer la portion et d'en altérer la qualité. Par ailleurs, et selon un certain nombre de caractéristiques avantageuses, non limitatives de l'invention : - les différentes empreintes d'un même ensemble sont disposées côte à côte à des entraxes déterminés le fond de l'empreinte est un tiroir actionné automatiquement l'empreinte contribue à donner une forme à la portion et son contour est réalisé selon le dessin de la forme attendue 10 15 25 30 - le dispositif comporte un moyen de pressage de la portion contenue à l'intérieur de l'empreinte - le moyen de pressage est associé à l'empreinte et il est constitué d'une position apte à se déplacer verticalement et à s'engager dans l'empreinte à l'issue de son remplissage, sous l'effet du roulement d'un galet dont il est pourvu, roulement s'opérant sur un chemin de came fixé lui-même sur un périmètre de l'appareillage. l'empreinte est soumise à une pression inférieure à la pression atmosphérique l'empreinte est remplie d'une portion de produit malléable ou pâteux et ce remplissage s'exécute à l'aide d'une pompe portionneuse - l'empreinte est remplie d'une portion constituée de tranches - l'empreinte est remplie d'un produit peu ou pas divisé D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description et des dessins suivants, lesquels en représentent un mode de réalisation avantageux mais nullement exhaustif. La fig. 1 représente le dispositif vu de dessus. La fig. 2 est une coupe schématique du dispositif. La fig. 3 représente en perspective un ensemble d'empreintes. La fig. 4 est à nouveau une coupe schématique du dispositif. La fig. 5 est un exemple de combinaison d'UVC. Le dispositif tel que représenté vu de dessus fig. 1 comporte à titre d'exemple 4 ensembles (a) de 4 empreintes (al) disposés périmétriquement, c'est-à-dire sur un disque (b1) qui constitue un appareillage en rotation (b) autour d'un axe vertical (b2). Sous l'effet de la rotation, chaque ensemble (a) accède successivement à la position (R) de remplissage, puis à la position (D) de dépose, lesquelles sont représentées ici, à titre indicatif, comme opposées à 180°. Par ailleurs, le disque (d) est également apte à présenter les ensembles (a) dans deux positions intermédiaires, décalées par exemple de 90° par rapport aux précédentes, respectivement la position (P) de pressage et la position (0) d'outillage. A titre d'illustration : La fig. 1 représente 4 ensembles (a) identiques, décalés de 90°, de 4 empreintes (al) disposées côte à côte, elles-mêmes identiques, de forme sensiblement oblongues, destinées par exemple à recevoir de la viande hachée en forme de portions de 100 grammes. Mais on pourrait aussi très bien concevoir un nombre différent d'ensemble d'empreintes, décalés selon un autre angle, et comportant un autre nombre d'empreintes, elles-mêmes d'une autre forme. Toutefois, il est intéressant de constater qu'il suffit de fixer les entraxes (e) des empreintes (al) pour obtenir le schéma de dépose convenable. A titre indicatif, en se rapportant à l'exemple illustré fig. 1 cet entraxe (e) serait de 110 mm, le but étant d'obtenir un positionnement correct des portions au moment de leur dépose, par exemple dans les alvéoles d'emballages (f), elles-mêmes bien évidemment disposées suivant une matrice déterminée. En tout état de cause, ces dispositions n'interdisent pas non plus qu'à l'intérieur d'un même ensemble (a), les empreintes (al) soient différentes les unes des autres, et même, puissent recevoir et déposer des portions d'aliments différents. Cette combinaison permet de produire des unités de vente consommateurs (dites UVC) telle que celle illustrée fig. (5) comprenant, emballés séparément mais groupé en UVC, d'une part un steak haché de boeuf de forme oblongue et d'autre part deux petites galettes rondes de légumes. En se référant à la fig. 2 qui est une vue en coupe du dispositif selon l'axe (R) (D), on constate en position (R) que l'introduction d'une portion de produit (C) c'est-à-dire le remplissage de l'empreinte (al), se fait par gravité. Egalement, en position D, on constate que la dépose de la portion de produit (C) peut se faire par gravité sous réserves bien évidemment que le fond de l'empreinte s'efface opportunément. Cette disposition apparaît plus clairement sur la fig. 3 qui représente en perspective, un ensemble (a) d'empreintes (al) dont le fond est un tiroir (a2) actionné par un mécanisme tel qu'un vérin pneumatique (a3). Ainsi par une manoeuvre automatique du tiroir (a2), est-il possible de déposer les portions (C) par gravité, de façon ordonnée et sans y appliquer de pression excessive, et par voie de conséquence, sans en altérer la qualité. Par ailleurs l'empreinte (al) fig. 3 représentée à titre d'exemple de forme oblongue, est bien évidemment suffisamment profonde pour recevoir la portion d'aliments souhaitée ; dans l'exemple d'une portion de viande hachée de 100 grammes, la hauteur de ses bords (a4) serait indicativement de 100 mm tandis que sa longueur serait de 100 mm et sa largeur de 80 mm. Mais selon les applications visées, l'empreinte peut être sollicitée pour contribuer à donner une forme au produit. Dans ce cas, son contour est réalisé selon le dessin de la forme attendue tel que par exemple un rond, un ovale, un carré, une figurine.... De plus, il peut s'avérer nécessaire d'appliquer une pression sur la portion, comme c'est le cas par exemple quand il s'agit de former exactement une pâte de viande pour en faire un steak haché de forme, par exemple, oblongue. Afin si besoin d'y apporter cet effet, mais aussi afin si besoin de le limiter, l'invention prévoit un moyen de pressage vertical à l'intérieur de l'empreinte (al), dont l'effort est déterminable et/ou réglable. La fig. (4) qui est à nouveau une coupe schématique de l'invention suivant l'axe RD représente un mode possible de réalisation de ce moyen de pressage, pressage dont l'exécution s'exécute en position (P). Le moyen de pressage proposé est un piston (g) à déplacement sensiblement vertical propre à s'engager dans l'empreinte (al) à l'issue de son remplissage. Le piston (e4) d'une part, est guidé verticalement par des guides (gl) fixés indirectement à l'ensemble d'empreintes (a) et, d'autre part, est muni d'un galet (g2) en roulement sur un chemin de came (g3) disposé lui-même sur un périmètre de l'appareillage, mais en position fixe. Le tracé de la came (g3) est prévu tel qu'en position remplissage R, le piston (g) se dégage vers le haut pour laisser un espace suffisant au remplissage, tandis qu'en position P il vient au contraire s'engager dans l'empreinte (al), de manière à presser et à contraindre la portion C à épouser la forme de l'empreinte al. L'un des objectifs étant également de former la portion (c) à une épaisseur déterminée, il va de soi que la profondeur de pénétration du piston (g) dans l'empreinte (al) est réglable, réglage facilement obtenu par variation de la cote entre l'axe du galet et l'extrémité du piston. De ce fait également, et en relation avec le volume de la portion, on dispose d'un moyen d'exercer un effort de pressage réglable, en particulier d'appliquer un taux de compression suffisamment faible pour ne pas altérer la qualité du produit. On notera que le moyen de pressage (g) est utilisable avantageusement en position de dépose (D), pour aider, bien évidemment après ouverture du tiroir (a2), au décollement de la portion (C) des parois de l'empreinte (al), ceci afin d'amorcer la dépose gravitaire de la portion (C ). On constatera aussi qu'on dispose en position (0) d'un accès très pratique pour le changement d'outillage c'est-à-dire des ensembles d'empreintes accompagnés des moyens de pressage, cette intervention s'avère nécessaire en cas de changement de forme de la portion ou encore de l'entraxe de la dépose. Cette position peut également être utilisée avantageusement pour le nettoyage de ces outillages, lequel peut s'envisager réalisable de façon continue et automatique dans cette position O. L'invention atteint de ce fait son objectif de flexibilité et de sanitation accrue. Par ailleurs, fig. 4, il pourrait s'avérer intéressant de créer une dépression dans l'empreinte (al), par exemple pour favoriser le remplissage. Pour ce faire, l'invention prévoit qu'un orifice (a5) soit aménagé en partie basse. Cet orifice est relié à une pompe à vide (hl) au travers d'un collecteur à joint tournant (h2) placé dans l'axe de rotation de l'assemblage (b2). Au-delà du fait de soumettre l'empreinte à une pression inférieure à la pression atmosphérique, cet aménagement permettrait également d'y introduire ensuite une pression, par exemple, de gaz neutre, pour favoriser la conservation du produit ou encore d'air ou d'eau pour déboucher l'orifice et concourir au nettoyage. Très généralement, diverses configurations possibles de l'invention, non représentées, sont évoquées ci-après : - les empreintes sont remplies de produit malléable ou pâteux à l'aide d'une pompe portionneuse tel qu'un poussoir à palettes, muni d'un diviseur permettant de remplir simultanément toutes les empreintes d'un même ensemble. Les empreintes (al) sont remplies simultanément de portions constituées de tranches superposées, obtenues en utilisant une machine de tranchage équipée d'autant de têtes de tranchage qu'un ensemble ne compte d'empreintes, comme par exemple les machines commercialisées sous la marque KerSlicer. - Les empreintes (al) sont remplies de portions de produits différents, toutefois associés dans une unité de vente consommateurs. Dans un tel cas, il est loisible de délivrer par exemple une portion de viande hachée dans la première et la troisième empreinte à l'aide d'un poussoir, et une portion de légumes hachés dans la deuxième et la quatrième empreinte à l'aide d'un deuxième poussoir. - Les empreintes, ou certaines empreintes sont remplies manuellement ou automatiquement de produits peu ou pas divisés telles que des fruits ou des pièces entières de viandes. Ainsi l'invention est-elle susceptible d'application dans l'industrie d'une façon générale et dans les industries agroalimentaires en particulier.30 REVENDICATIONS1. dispositif de dépose de portions de produits alimentaires caractérisé en ce qu'il comporte un ou plusieurs ensembles d'au moins une empreinte disposés périmétriquement sur appareillage en rotation autour d'un axe sensiblement vertical, le dit appareillage présentant successivement les ensembles d'empreintes dans une position de remplissage puis dans une position de dépose des portions, ces opérations de remplissage puis de dépose s'exécutant essentiellement par gravité. 2. dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les différentes empreintes d'un même ensemble sont disposés côte à côte à des entraxes déterminés. 3. dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé par le fait que le fond de l'empreinte est un tiroir actionné automatiquement 4. dispositif selon les revendications 1 et 3 caractérisé par le fait que l'empreinte contribue à donner une forme à la portion et que son contour est réalisé selon le dessin de la forme attendue 5. dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen de pressage de la portion contenue à l'intérieur de l'empreinte 6. dispositif selon la revendication 5 caractérisé par le fait que le moyen de pressage est associé à l'empreinte et qu'il est constitué d'un piston apte à se déplacer verticalement et à s'engager dans l'empreinte à l'issue de son remplissage sous l'effet du roulement du galet, dont il est pourvu, ce roulement s'opérant sur un chemin de came fixé lui-même sur un périmètre de l'appareillage 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que l'empreinte est soumise à une pression inférieure à la pression atmosphérique 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisé par le fait que l'empreinte est remplie d'une portion de produit malléable ou pâteux et que ce remplissage s'exécute à l'aide d'une pompe portionneuse 9. Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 8 caractérisé par le fait que l'empreinte est remplie d'une portion constituée de tranches 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9 caractérisé par le fait que l'empreinte est remplie manuellement ou automatiquement de portions de produits peu ou pas divisés