Brevet FR2966436A1 — publié le 20120427

La présente invention concerne un dispositif de transport et de distribution de fluides visqueux ou chargés, notamment de produits alimentaires. En particulier, ce dispositif est adapté à la distribution à grande échelle de plats cuisinés dans des récipients tels que des bols, des assiettes, des barquettes ou similaires, notamment pour de la restauration dans des collectivités telles que des hôpitaux ou maisons de retraite. Il est connu de distribuer des plats cuisinés manuellement, le remplissage des récipients étant réalisé par des opérateurs. Ce type de remplissage a pour inconvénient d'être relativement lent, d'occuper un personnel nombreux et de générer des troubles musculo-squelettiques chez les opérateurs effectuant cette tâche de manière répétée au cours de leur vie. Il est également connu d'utiliser des machines de distribution de nourriture permettant d'automatiser les opérations de remplissage des récipients. De telles machines conventionnelles présentent deux inconvénients majeurs : - leur structure complexe requiert un nettoyage minutieux entre la distribution de deux plats, afin non seulement de ne pas mélanger les plats mais surtout d'éviter le développement de microbes ou de bactéries dans les tuyaux de distribution et ainsi, afin d'éviter toute contamination des consommateurs ; - si elles sont relativement bien adaptées à la distribution d'aliments sous forme liquide, visqueuse ou pâteuse, elles ne sont en revanche guère adaptées à la distribution de liquides contenant des morceaux, couramment appelés "produits chargés". En effet, ces machines conventionnelles comprennent généralement des pompes à pales pour acheminer les aliments, qui ont pour action de broyer les morceaux contenus dans les liquides, et des buses de dosage à clapets qui risquent de se bloquer lors de la distribution de la nourriture. Les buses de dosage sont en outre relativement complexes à nettoyer et la vitesse de déplacement de la nourriture au travers d'elles est relativement importante, de sorte que les aliments sont soumis à de forts taux de cisaillement. Ainsi, des produits chargés sont susceptibles de ne pas conserver leur forme mais de se retrouver broyés et être plus ou moins transformés en bouillie. La présente invention a pour but de remédier à l'ensemble de ces inconvénients. A cet effet, le dispositif qu'elle concerne comprend : - au moins une pompe de type péristaltique, c'est-à-dire constituée d'au moins un conduit souple et d'au moins un organe animé d'un mouvement de va-et-vient ou de rotation permettant d'exercer un pincement du conduit souple, progressant le long d'une portion de ce conduit afin de déplacer un fluide visqueux ou chargé à l'intérieur dudit conduit ; - au moins une canule de délivrance, formée par un conduit continu, sans chicane ni clapet, comprenant : - une portion terminale de délivrance du fluide, comprenant une partie coudée terminale par laquelle ledit fluide est destiné à s'échapper, et - une portion inclinée située en amont de ladite portion terminale, formant un angle aigu positif par rapport audit conduit souple, c'est-à-dire s'élevant par rapport à ce dernier. L'invention consiste ainsi à utiliser en combinaison une pompe péristaltique, générant des cycles alternatifs d'avancée du fluide contenu dans le conduit souple et au moins une canule de délivrance de ce produit, dépourvue de chicane ou de clapet ; l'inclinaison de ladite portion inclinée située en amont a pour fonction d'équilibrer, du point de vue de la gravité, l'écoulement du produit, c'est-à-dire d'interrompre cet écoulement entre deux cycles alternatifs d'avancée du fluide contenu dans le conduit souple. Cette interruption cyclique est mise à profit pour évacuer un récipient rempli et placer un récipient vide sous ladite portion terminale de délivrance. Étant donné l'absence de pièces de connexion ou de chicanes dans le dispositif de transport et de distribution de fluides visqueux selon l'invention, il est ainsi possible de distribuer différents types de fluides de manière successive, en nettoyant simplement le dispositif, entre la distribution de chacun de ces fluides, au moyen d'un écoulement d'eau à l'intérieur du dispositif et notamment au travers du conduit souple et de la canule de délivrance. Le simple fait d'utiliser une pompe de type péristaltique ne permettrait pas de remédier à la totalité des inconvénients de l'art antérieur, en particulier à cause de la présence des buses de dosage, lesquelles nécessitent un entretien particulier pour éviter le développement de bactéries, et risquent de transformer des produits chargés en produits sous forme de bouillie. En revanche, les inventeurs ont constaté de manière surprenante que lorsqu'une telle pompe est associée à une canule de délivrance telle que précitée, il devient alors très facile de distribuer de manière répétée des plats cuisinés différents, de manière successive, et de façon parfaitement hygiénique. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le dispositif comprend un 35 automate programmable commandant le fonctionnement de la pompe de type péristaltique de manière à faire circuler une quantité prédéterminée de fluide dans ledit conduit souple selon une fréquence prédéterminée. Ainsi, dans le cas de la distribution de plats cuisinés, différents cycles de distribution peuvent être programmés en fonction du nombre de plats à distribuer, de la quantité de nourriture à distribuer pour chaque portion et de la vitesse de distribution. Lorsque l'automate programmable actionne la pompe de type péristaltique, une quantité prédéterminée de nourriture se déplace dans le conduit souple et s'échappe par la portion de délivrance du dispositif. En revanche, à l'instant même où la distribution de fluide doit être arrêtée, la nourriture cesse de s'écouler au travers de la canule de délivrance, grâce à l'angle que forme la portion inclinée que comprend cette dernière avec le conduit souple. Afin de stopper instantanément l'écoulement lorsque la distribution de fluide doit être arrêtée, l'automate programmable agit de préférence sur le fonctionnement de la pompe de type péristaltique de sorte qu'elle soit légèrement entraînée en sens inverse du cycle de distribution du fluide de manière à vider ladite portion terminale de tout fluide, par refoulement de ce dernier. Cet entraînement de la pompe de type péristaltique en sens inverse du cycle de distribution permet ainsi d'éviter la présence de buses de dosage à clapets dans le dispositif de distribution, et donc d'éviter la transformation de produits chargés en produits sous forme de bouillie. Avantageusement, ledit angle aigu positif que forme la portion inclinée par rapport audit conduit souple est compris entre 10 et 30°. Avantageusement encore, ledit angle aigu positif que forme la portion inclinée par rapport audit conduit souple est de 20°. La pompe de type péristaltique que comprend le dispositif selon l'invention pourrait être linéaire, c'est-à-dire qu'elle pourrait comprendre au moins deux, et de préférence trois, rouleaux rotatifs agencés le long dudit conduit, à distance les uns des autres, et comprimant localement ledit conduit de manière à déplacer le fluide lorsque ces rouleaux sont entraînés en rotation. Cependant, ladite pompe de type péristaltique utilisée est de préférence circulaire et comprend un disque rotatif comportant au moins deux, et de préférence trois, rouleaux montés mobiles en rotation et faisant saillie radialement vers l'extérieur du disque, le conduit souple s'étendant autour de ce disque sur un arc de sensiblement 180°, lesdits rouleaux étant régulièrement répartis sur la circonférence du disque et réalisant tour à tour, lors de la rotation du disque, une compression locale du conduit souple progressant le long du coude formé par celui-ci, de manière à déplacer le fluide dans ce conduit. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, ladite pompe péristaltique est actionnée par un moteur pas à pas ou par un motoréducteur à moteur asynchrone géré par un variateur électronique. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, deux formes de réalisation possibles du dispositif de transport et de distribution qu'elle concerne. La figure 1 est une vue schématique du dispositif de transport et de distribution de fluides selon une première forme de réalisation de l'invention, la pompe de type péristaltique qu'il comprend étant de type circulaire, et La figure 2 est une vue schématique du dispositif de transport et de distribution de fluides selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, la pompe de type péristaltique qu'il comprend étant de type linéaire. Les figures 1 et 2 représentent un dispositif 1 de transport et de distribution de fluides visqueux ou chargés, notamment d'un mélange 100 de produits alimentaires chargés, comprenant une pompe 2 de type péristaltique, un conduit souple 3 en silicone, et une canule de délivrance 4. La canule de délivrance 4 est formée par un conduit continu sans chicane ni clapet. Ce conduit continu comprend une portion terminale 6 de délivrance du mélange 100, notamment réalisée en acier inoxydable, et une portion inclinée 7 située en amont de la portion terminale 6, en silicone, ces portions étant raccordées l'une à l'autre par une bague d'accouplement 8. Une première extrémité 3a du conduit souple 3 est plongée dans un récipient 101 contenant le mélange 100 à transporter et distribuer, la deuxième extrémité 3b du conduit souple 3 étant reliée à la canule de délivrance 4 au niveau de la portion inclinée 7. La portion terminale 6 comprend une partie coudée terminale par laquelle le mélange 100 est destiné à s'échapper, formant un coude de 30° ou de l'ordre de 30°. Cette partie coudée terminale s'interrompt immédiatement au-delà de ce coude et est donc dépourvue de portion terminale verticale. La portion inclinée 7 forme quant à elle un angle aigu positif de 20° par rapport au conduit souple 3. Le mélange 100 peut être déplacé dans le conduit souple 3, dans une direction allant du récipient 101 à la canule de délivrance 4, au moyen d'un ensemble d'organes 8 que comprend la pompe péristaltique 2. Cet ensemble d'organes 8, mu d'un mouvement de rotation, se déplace le long d'une portion 3c de ce conduit 3 et exerce ainsi un pincement du conduit souple 3 afin de déplacer le mélange 100 à l'intérieur de celui-ci. En référence à la figure 1 et selon une première forme de réalisation de l'invention, la pompe 2 est circulaire et l'ensemble d'organes 8 qu'elle comprend est constitué d'un disque rotatif 10 comportant deux rouleaux 11 montés mobiles en rotation diamétralement opposés et faisant saillie radialement vers l'extérieur du disque 10. La portion 3c du conduit souple 3 forme un coude de sensiblement 180° autour de ce disque 10. Les rouleaux 11 montés mobiles en rotation réalisent ainsi tour à tour, lors de la rotation du disque 10 dans le sens de la flèche A, une compression de la portion 3c du conduit souple 3 progressant le long du coude formé par celui-ci, de manière à déplacer le mélange 100 dans ce conduit 3. Le disque 10 peut notamment être entraîné en rotation par un moteur pas à pas. En référence à la figure 2 et selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, la pompe 2 est linéaire et l'ensemble d'organes 8 qu'elle comprend est constitué de trois rouleaux rotatifs 12 agencés le long de la portion 3c du conduit 3 et comprimant la portion 3c de manière à déplacer le mélange 100 dans le conduit 3 lorsque les rouleaux 12 sont entraînés en rotation dans le sens des flèches B. Les rouleaux 12 peuvent notamment être reliés les uns aux autres par des chaînes ou courroies crantées (non représentées), en étant régulièrement répartis sur la longueur de celles-ci, ces chaînes ou courroies crantées étant entraînées en rotation par un moteur pas à pas ou par un motoréducteur à moteur asynchrone géré par un variateur électronique (non représenté). Comme le montrent les figures 1 et 2, un tapis roulant 200 sur lequel est disposée une pluralité de bols 201 est agencé en dessous de la canule de délivrance 4. Le dispositif 1 comprend en outre un automate programmable (non représenté) commandant le fonctionnement de la pompe 2 de manière à faire circuler une quantité de mélange 100 correspondant substantiellement au volume d'un bol vide 202 dans le conduit souple 3 selon la fréquence de déplacement du tapis roulant 200. Afin de stopper instantanément l'écoulement de mélange 100 lorsque le tapis roulant 200 se déplace de manière à amener un récipient vide 202 en dessous de la portion inclinée 7 de la canule de délivrance 4, l'automate programmable agit sur le fonctionnement de la pompe 2 de sorte qu'elle soit légèrement entraînée en sens inverse du cycle de distribution de manière à vider la portion terminale 6 de tout mélange 100, par refoulement de ce dernier. En pratique, pour utiliser le dispositif 1 en combinaison avec un tapis roulant 200 sur lequel est disposée une pluralité de bols 201 afin d'automatiser les opérations de remplissage de ces bols 201, l'automate programmable donne pour instruction au tapis roulant 200 de se déplacer de sorte qu'un bol vide 202 soit amené en dessous de la portion terminale 6 de la canule de délivrance 4. La présence d'un bol vide 202 en dessous de la portion terminale 6 peut notamment être commandée par un capteur de présence ou une caméra. L'automate programmable démarre ensuite le cycle d'avancée du mélange 100. La pompe 2 est donc entraînée dans le sens de rotation représenté par les flèches A et B sur les figures 1 et 2. Lorsqu'une quantité de mélange 100 souhaitée a été déversé dans le bol vide 202, la pompe 2 est alors légèrement entraînée en sens inverse du cycle de distribution du mélange 100 de manière à vider la portion terminale 6 de tout mélange 100. L'inclinaison de la portion inclinée 7 a pour fonction d'équilibrer, du point de vue de la gravité, l'écoulement du mélange 100, c'est-à-dire d'interrompre cet écoulement entre deux cycles alternatifs d'avancée du mélange 100 contenu dans le conduit souple 3. Cette interruption cyclique est mise à profit pour actionner le tapis roulant 200 afin d'évacuer un bol rempli 203 et de placer un autre bol vide 202 sous la portion terminale 6 de la canule de délivrance 4. Les différents cycles de déplacement de bols 201 et de distribution du mélange 100 sont répétés autant de fois que nécessaire jusqu'à ce que tous les bols 201 sont remplis. La détermination de ladite quantité de mélange 100 souhaitée peut se faire par une temporisation agissant sur l'entraînement du disque 10 ou des chaînes ou courroies crantées auxquelles sont reliés les rouleaux 12. Alternativement, elle peut se faire par détection de la masse du mélange versé dans un bol au moyen d'une balance programmable placée en dessous de la bande sans fin sur laquelle les bols 203 sont placés. Étant donné l'absence de pièces de connexion ou de chicanes dans le dispositif 1, il est ainsi possible de distribuer différents types de produits alimentaires de manière successive, en nettoyant simplement le dispositif 1, entre la distribution de chacun de ces produits alimentaires, au moyen d'un écoulement d'eau à l'intérieur du dispositif 1 et notamment au travers du conduit souple 3 et de la canule de délivrance 4. Comme cela apparaît de ce qui précède, l'invention fournit un dispositif 1 de transport et de distribution de fluides visqueux ou chargés, notamment de produits alimentaires, ayant pour avantage déterminant d'automatiser la distribution de nourriture, d'éviter les troubles musculo-squelettiques chez les opérateurs en charge de cette distribution, d'éviter le développement de bactéries dans les tuyaux de distribution, et d'éviter la transformation de produits chargés en produits sous forme de bouillie. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle s'étend à toutes les formes de réalisations couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS1 - Dispositif (1) de transport et de distribution de fluides visqueux ou chargés (100), notamment de produits alimentaires, caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins une pompe (2) de type péristaltique, c'est-à-dire constituée d'au moins un conduit souple (3) et d'au moins un organe (8 ; 10, 11 ; 12) animé d'un mouvement de va-et-vient ou de rotation permettant d'exercer un pincement du conduit souple (3), progressant le long d'une portion (3c) de ce conduit (3) afin de déplacer un fluide visqueux ou chargé (100) à l'intérieur dudit conduit (3) ; - au moins une canule de délivrance (4), formée par un conduit continu, sans chicane ni clapet, comprenant : - une portion terminale (6) de délivrance du fluide, comprenant une partie coudée terminale par laquelle ledit fluide est destiné à s'échapper, et - une portion inclinée (7) située en amont de ladite portion terminale (6), formant un angle aigu positif par rapport audit conduit souple (3), c'est-à- dire s'élevant par rapport à ce dernier. 2 - Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un automate programmable commandant le fonctionnement de la pompe (2) de type péristaltique de manière à faire circuler une quantité prédéterminée de fluide (100) dans ledit conduit souple (3) selon une fréquence prédéterminée. 3 - Dispositif (1) selon revendication 2, caractérisé en ce que l'automate programmable agit sur le fonctionnement de la pompe (2) de type péristaltique lorsque la distribution de fluide (100) doit être arrêtée de sorte que ladite pompe soit légèrement entraînée en sens inverse du cycle de distribution du fluide (100) de manière à vider ladite portion terminale (6) de tout fluide (100), par refoulement de ce dernier. 4 - Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit angle aigu positif que forme la portion inclinée (7) par rapport audit conduit souple (3) est compris entre 10 et 30°. 5 - Dispositif (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit angle aigu positif que forme la portion inclinée (7) par rapport audit conduit souple (3) est de 20°. 6 - Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe (2) de type péristaltique qu'il comprend est circulaire et comprend un disque rotatif (10) comportant au moins deux, et de préférence trois, rouleaux (11)montés mobiles en rotation et faisant saillie radialement vers l'extérieur du disque (10), le conduit souple (3) s'étendant autour de ce disque sur un arc de sensiblement 180°, lesdits rouleaux (11) étant régulièrement répartis sur la circonférence du disque (10) et réalisant tour à tour, lors de la rotation du disque (10), une compression locale du conduit souple (3) progressant le long du coude formé par celui-ci, de manière à déplacer le fluide (100) dans ce conduit (3). 7 - Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pompe (2) de type péristaltique qu'il comprend est linéaire, c'est-à-dire qu'elle comprend une pluralité de rouleaux rotatifs (12) agencés le long dudit conduit (3), à distance les uns des autres, et comprimant localement ledit conduit (3) de manière à déplacer le fluide (100) lorsque ces rouleaux (12) sont entraînés en rotation. 8 - Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pompe (2) de type péristaltique qu'il comprend est actionnée par un moteur pas à pas ou par un motoréducteur à moteur asynchrone géré par un variateur électronique. 9 - Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite partie coudée terminale forme un coude de 30° ou de l'ordre de 30° et s'interrompt immédiatement au-delà de ce coude. 10 - Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une balance programmable placée en dessous de la bande sans fin sur laquelle les bols (203) sont placés, cette balance détectant la masse du mélange versé dans un bol (203).