Brevet FR2990194A1 — publié le 20131108

La présente invention concerne une machine de délivrance de produits liquides, semi-liqu ides ou visqueux, chargés ou non. Cette machine est en particulier adaptée à être utilisée pour le remplissage à grande échelle de récipients tels que des bols, des assiettes, des barquettes ou similaires, avec des produits alimentaires, dans des unités de restauration de collectivités telles que des hôpitaux, des écoles ou des maisons de retraite. Il est connu de réaliser manuellement le remplissage de récipients tels que précités, ce qui a pour inconvénient d'être relativement lent, d'occuper un personnel nombreux et de générer des troubles musculo-squelettiques chez les opérateurs. Il est également connu d'utiliser des machines de distribution de nourriture permettant d'automatiser les opérations de remplissage des récipients. De telles machines présentent cependant plusieurs inconvénients. Elles ont en premier lieu une structure complexe, requérant un nettoyage minutieux entre la distribution de deux plats différents, 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. Ce nettoyage minutieux est d'autant plus fastidieux à réaliser que la machine présente une structure complexe, générant des zones de rétention, et que cette machine a des composants difficiles à démonter et à remonter. Les machines existantes sont relativement bien adaptées à la distribution d'aliments sous forme liquide, visqueuse ou pâteuse mais sont en revanche guère adaptées à la distribution de liquides contenant des morceaux, couramment appelés "produits chargés". En effet, ces machines comprennent généralement des buses de dosage à clapets coniques, qui risquent de se bloquer lors de la distribution de produits filandreux et/ou contenant des morceaux, et qui sont en outre relativement complexes à nettoyer. De plus, la vitesse de déplacement des produits au travers de ces buses est relativement importante, et conduit à ce que les morceaux soient soumis à de forts taux de cisaillement. Les machines existantes comprennent également des pompes à pales pour acheminer les produits, qui broient les morceaux. Ces mêmes machines conventionnelles ont aussi pour inconvénient d'exposer le produit à distribuer à l'air ambiant compte-tenu de la structure de leurs moyens de délivrance des produits, ce qui est problématique avec des aliments se dégradant rapidement, tels que les épinards. Cette même structure de moyens de délivrance rend par ailleurs nécessaire de transférer manuellement les aliments, au moyen de brocs, entre une marmite de préparation des aliments et un bac d'alimentation qui équipe une machine, ce qui génère un travail supplémentaire et conduit à un risque important de souillure de l'espace de travail entre ladite marmite et ledit bac. La présente invention vise à remédier à l'ensemble de ces inconvénients. Elle a donc pour objectif principal de fournir une machine permettant de distribuer des produits de consistances très différentes, sans broyage des morceaux que comprennent les produits chargés, et ayant une possibilité de nettoyage simplifiée. Un objectif supplémentaire de l'invention est de fournir une machine dont les moyens de délivrance de produit réduisent voire éliminent l'exposition des produits à l'air ambiant. Un autre objectif de l'invention est de fournir une machine permettant d'éliminer le transfert manuel des aliments entre une marmite de préparation des aliments et un bac d'alimentation qui équipe normalement une telle machine. Pour atteindre au moins l'objectif principal ci-dessus, la machine selon l'invention inclut au moins un ensemble de délivrance du produit, comprenant : - un tuyau souple, dont la souplesse est telle que ce tuyau est apte à être pincé transversalement selon une ligne de pincement, de manière à ce qu'une première partie de la paroi du tuyau définie par cette ligne de pincement soit amenée au contact de la deuxième partie de la paroi du tuyau définie par cette ligne de pincement ; - un bloc mobile de pincement, comprenant une arête terminale marquée, de pincement du tuyau, et - une contre-surface de pincement, située sur le côté du tuyau opposé à celui sur lequel se trouve ledit bloc mobile et disposée de manière sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du tuyau, ledit bloc mobile et ladite contre-surface étant positionnés de telle sorte que ladite ligne de pincement soit située en retrait de l'extrémité libre du tuyau. L'invention consiste ainsi à prévoir un ensemble de délivrance de produits incluant un tuyau souple, et à réaliser l'interruption de la délivrance de produit par pincement de ce tuyau souple. Ce dernier est souple au point de pouvoir être entièrement pincé transversalement, et ce pincement est réalisé entre ladite arête marquée du bloc mobile de pincement et ladite contre-surface de pincement. Une telle conception permet de délivrer des produits de consistances très différentes, et sans broyage des morceaux que comprennent les produits chargés, du fait de l'absence de passages tortueux au niveau dudit ensemble de délivrance. Elle permet également une interruption parfaitement nette de la délivrance de produit, par pincement du tuyau selon une ligne transversale, et de repousser ainsi la quantité de produit située au-dessus de cette ligne tout en réalisant une certaine expulsion de la quantité de produit située au-dessous de cette ligne par suite du rétrécissement aval du tuyau résultant du pincement. Tout écoulement parasite de produit entre deux séquences de remplissage, risquant de souiller les bords des récipients ou la machine, est ainsi éliminé. En outre, cette conception élimine les zones de rétention et permet ainsi qu'un nettoyage puisse être réalisé facilement et rapidement. Le terme "aval", comme le terme "amont" plus loin, sont bien entendu à considérer par rapport au sens d'écoulement du produit dans le tuyau. De préférence, ledit tuyau est raccordé à un conduit de délivrance de produits, lui-même relié directement à une pompe d'acheminement du produit, elle-même reliée directement à une marmite de préparation de ce produit. Ladite conception de l'ensemble de délivrance permet de réaliser une clôture parfaitement étanche du tuyau lorsque ce dernier est pincé, ce qui permet de délivrer le produit avec une pression de ce produit dans le conduit d'acheminement ainsi que dans le tuyau ; cette possibilité de délivrance avec pression permet la connexion directe du conduit de délivrance à la pompe ainsi que la connexion directe de la pompe à la marmite de préparation, et donc élimine à la fois l'exposition du produit à l'air ambiant et la nécessité de transférer le produit depuis la marmite de préparation jusqu'à un bac d'alimentation, comme cela est le cas selon la technique antérieure. La pompe est avantageusement une pompe péristaltique, permettant d'éliminer le broyage de morceaux contenus dans le produit lorsque ce dernier est un produit 25 chargé. Le tuyau est de préférence en silicone et a une paroi ayant une épaisseur de l'ordre de 5% du diamètre interne du tuyau. Ce tuyau peut notamment avoir un diamètre externe de 22 mm et un diamètre interne de 20 mm ; pour un tuyau de cette dimension, ledit bloc mobile et ladite contre-surface sont positionnés de telle sorte 30 que ladite ligne de pincement soit située à une distance de l'ordre de 25 à 45 mm de l'extrémité libre du tuyau. De préférence, - ladite contre-surface de pincement est aménagée sur un bloc fixe présentant deux surfaces inclinées dont une est située immédiatement en amont de ladite 35 contre-surface par rapport au sens d'écoulement du produit dans le tuyau, et dont l'autre est située immédiatement en aval de cette contre-surface ; - ladite arête marquée est délimitée en amont et en aval par des surfaces inclinées, les deux surfaces amont dudit bloc fixe et dudit bloc mobile ayant des extrémités amont situées plus à l'extérieur du tuyau, dans le sens radial de ce tuyau, par rapport aux extrémités aval de ces mêmes surfaces, et les deux surfaces aval dudit bloc fixe et dudit bloc mobile ayant des extrémités amont situées plus à l'intérieur du tuyau, dans le sens radial de ce tuyau, par rapport aux extrémités aval de ces mêmes surfaces. Le bloc fixe et le bloc mobile forment ainsi des surfaces amont et aval qui favorisent la création d'un certain galbe au niveau du tuyau lorsque ce dernier est pincé ; ce galbe s'avère tout à fait favorable à la réalisation de ladite interruption parfaitement nette et de ladite expulsion du produit. L'inclinaison des surfaces amont par rapport à l'axe du tuyau peut aller de 35 à 55° et est de préférence d'environ 45° ; l'inclinaison des surfaces aval par rapport à l'axe du tuyau peut aller de 20 à 40° et est de préférence d'environ 30°. Avantageusement, - l'extrémité du conduit de délivrance à laquelle ledit tuyau est destiné à être raccordé comprend un embout de raccordement formant une portée légèrement conique, et ledit tuyau est destiné à être emmanché sur cette portée, et - ledit ensemble de délivrance comprend une contre-bague formant une cavité à paroi légèrement conique, dimensionnée de manière à être appliquée étroitement sur la portion du tuyau emmanchée sur ladite portée puis à être reliée à ladite extrémité du conduit de délivrance. Cette structure élimine toute zone de rétention au niveau de la jonction du conduit de délivrance et du tuyau, et permet un démontage et un remontage faciles et rapides du tuyau par rapport à ladite extrémité du conduit. De préférence, ledit conduit de délivrance présente, en amont dudit tuyau, au moins une portion ayant un diamètre interne supérieur au diamètre interne du tuyau. Cette ou ces portions de conduit de délivrance permettent de constituer une sorte de tampon d'équilibrage régularisant la délivrance du produit au niveau du tuyau, particulièrement lorsque la machine inclut une pompe péristaltique. Ce tuyau subit ainsi peu d'a-coups de pression du produit, lesquels seraient sinon susceptibles de provoquer des dilatations radiales du tuyau du fait de la souplesse importante de ce dernier. Selon une forme de réalisation possible de l'invention dans ce cas, la machine comprend deux ou quatre voies de défilement de récipients et une unité de remplissage comprenant deux ou quatre ensembles de délivrance tels que précités, un pour chaque voie ; ledit conduit de délivrance comprend, en amont de ces ensembles de délivrance, une rampe d'alimentation à deux voies ou quatre voies, laquelle forme la ou lesdites portions de plus fort diamètre. L'unité de remplissage peut notamment être formée par un portique disposé transversalement auxdites voies de défilement. 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, une forme de réalisation possible de la machine 10 concernée. La figure 1 est une vue très simplifiée, en perspective, de certaines parties de cette machine ; la figure 2 est une vue en perspective d'une unité de remplissage que comprend la machine, incluant quatre ensembles de délivrance ; 15 la figure 3 est une vue similaire à la figure 2 de cette unité de remplissage, en éclaté ; la figure 4 est une vue en perspective éclatée d'un sous-ensemble de raccordement d'un tuyau que comprend l'un des quatre ensembles de délivrance ; la figure 5 vue de face, à échelle agrandie, de l'un des quatre ensembles de 20 délivrance, dans une position de délivrance du produit ; et la figure 6 est une vue similaire à la figure 5 de ce même ensemble de délivrance, dans une position d'interruption de la délivrance du produit. La figure 1 représente une machine 1 de délivrance de produits liquides, semi- liquides ou visqueux, chargés ou non, destinée à être utilisée pour le remplissage à 25 grande échelle de récipients tels que des bols, des assiettes, des barquettes ou similaires, avec des produits alimentaires, dans des unités de restauration de collectivités telles que des hôpitaux, des écoles ou des maisons de retraite. La machine 1 comprend une table 2 dans laquelle sont aménagées quatre voies 3 de défilement de séries de récipients à remplir (non représentés), une unité 30 de remplissage 4, transversale à la table 2, et une enceinte 5 de thermoscellage des récipients remplis. La machine 1 comprend également une pompe péristaltique (non représentée) d'acheminement du produit à délivrer depuis une marmite de préparation (non représentée) jusqu'à l'unité de remplissage 4. Les figures 2 et 3 montrent l'unité de remplissage 4. Celle-ci est formée par un 35 portique 6 enjambant les quatre voies de défilement 3 et comprend quatre ensembles 10, 11, 12 de délivrance de produits dans des récipients défilant en dessous d'eux, un pour chaque voie 3. En référence aux figures 2, 3, 5 et 6, il apparaît que chaque ensemble de délivrance comprend essentiellement un tuyau souple 10, un bloc mobile de pincement 11 et un bloc fixe 12, le bloc 11 étant mobile entre une position de non pincement montrée sur la figure 5, dans laquelle le tuyau 10 délivre le produit, et une position de pincement montrée sur la figure 6, dans laquelle le tuyau 10, en retrait de son extrémité libre, est pincé selon une ligne de pincement transversale à lui. Il apparaît également que chaque tuyau 10 est raccordé en amont à une rampe distributrice 13 faisant partie d'un conduit de délivrance de produit (non représenté hormis cette rampe 13) ; ce conduit est relié directement à la pompe précitée. Le terme "amont", et plus loin le terme "aval", sont bien entendu à considérer par rapport au sens d'écoulement du produit dans le tuyau 10. Chaque tuyau 10 est en silicone et a un diamètre externe de 22 mm et un diamètre interne de 20 mm. Un tel tuyau a une souplesse telle qu'il est apte à être pincé transversalement selon une ligne de pincement, de manière à ce qu'une première partie de la paroi du tuyau définie par cette ligne de pincement soit amenée au contact de la deuxième partie de la paroi du tuyau définie par cette ligne de pincement, comme cela est visible sur la figure 6. Les figures 4 et 5 montrent que l'extrémité amont du tuyau 10 est reliée à un conduit de délivrance formé par l'une des branches d'une pièce de distribution 15 en "U" inversé, faisant partie de la rampe 13. Cette liaison est réalisée au moyen d'un sous-ensemble de raccordement comprenant essentiellement une bague de base 16 et une contre-bague 17. La bague de base 16 comprend un embout de raccordement 18 formant une portée légèrement conique, sur laquelle le tuyau 10 est destiné à être emmanché, et la contre-bague 17 forme une cavité 19 légèrement conique, dimensionnée de manière à pouvoir être appliquée étroitement autour de la portion du tuyau 10 emmanchée sur ladite portée. La contre-bague 17 est reliée à la bague de base 16 au moyens de vis 20, et une vis 21 à tête moletée 22 est vissée dans un trou taraudé 23 de la bague 16. Ce trou 23 débouche dans la cavité de cette bague 16, et le vissage de la vis 21 permet d'immobiliser axialement l'ensemble bague 16-contre-bague 17-tuyau 10 sur le conduit de la pièce 15. Un joint torique 24 est interposé entre la bague 16 et la face inférieure de la poutre centrale du portique 6. Grâce au raccordement permis par cette bague 16 et cette contre-bague 17, le tuyau 10 ne forme aucun passage tortueux ni aucune zone de rétention, et grâce à la vis 21, ledit sous-ensemble de raccordement peut être démonté très rapidement et facilement de l'unité de remplissage 4, en vue de son nettoyage par simple passage en machine à laver. Le bloc mobile 11 est situé sur un côté du tuyau 10 et le bloc fixe 12 est situé sur le côté diamétralement opposé de ce tuyau, les deux étant placés en retrait de l'extrémité libre ce dernier. Ce retrait est tel que ladite ligne de pincement soit située à une distance de l'ordre de 30 mm de cette extrémité libre. Le bloc mobile 11 forme une arête terminale marquée 11a, délimitée en amont et en aval par des surfaces inclinées. Le bloc fixe 12 forme une contre-surface de pincement 12a, disposée de manière sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du tuyau 10, et présente deux surfaces inclinées immédiatement en amont et en aval de cette contre-surface 12a. Les deux surfaces amont du bloc mobile 11 et du bloc fixe 12 ont des extrémités amont situées plus à l'extérieur du tuyau 10, dans le sens radial de ce tuyau, par rapport aux extrémités aval de ces mêmes surfaces ; leur inclinaison par rapport à l'axe du tuyau 10 est d'environ 45°. Les deux surfaces aval du bloc mobile 11 et du bloc fixe 12 ont des extrémités amont situées plus à l'intérieur du tuyau 10, également dans le sens radial de ce tuyau, par rapport aux extrémités aval de ces mêmes surfaces, et leur inclinaison par rapport à l'axe du tuyau 10 est d'environ 30°. Dans la position de non pincement (cf. figure 5), le bloc mobile 11 et le bloc fixe 12 sont positionnés par rapport au tuyau 10 de telle sorte que l'arête 11a et la contre-surface 12a se trouvent à l'intérieur de l'enveloppe du tuyau 10, permettant ainsi un certain maintien de ce dernier par frottement pendant la phase de délivrance du produit. Il apparaît en outre sur la figure 5 que le bloc mobile 11 est relié à une tige de support, elle-même reliée au noyau 25 d'un solénoïde 26 permettant l'actionnant du bloc mobile 11 entre la position reculée, de non pincement, montrée sur la figure 5 et la position sortie, de pincement, montrée sur la figure 6. Pour définir une position précise du bloc mobile 11 dans cette position sortie, le corps du solénoïde 26 présente un siège 27 à section triangulaire, dans lequel vient en butée l'extrémité correspondante du noyau 25, laquelle a une forme complémentaire. L'élasticité du tuyau 10 ramène le bloc mobile 11 en position reculée lorsque l'alimentation du solénoïde est coupée. Il n'y a ainsi pas d'organe mécanique de rappel du bloc mobile 11 en position reculée. En référence de nouveau aux figures 2 et 3, il apparaît que la rampe distributrice 13 comprend un distributeur de base 30 et deux pièces 15 telles que précitées, formant des distributeurs de subdivision. Le distributeur de base 30 comprend une entrée centrale reliée au conduit d'acheminement de produit, et deux conduits latéraux auxquels sont reliés les deux pièces 15. Chacune de ces dernières a une entrée centrale au niveau de sa branche intermédiaire et deux branches latérales formant les conduits précités, simplement engagées au travers de la poutre centrale que forme le portique 6. Chacune de ces branches latérales comporte une bague 31 d'appui contre cette poutre centrale, réglable en position le long d'elle. Les deux conduits latéraux du distributeur de base 30 ont un diamètre interne de 38 mm et les pièces 15 ont un diamètre interne de 33,7 mm. Ces diamètres internes sont donc notablement supérieurs à celui des tuyaux 10, ce qui permet au distributeur 30 et aux pièces 15 de constituer une sorte de tampon d'équilibrage régularisant la délivrance du produit au niveau des tuyaux 10. A défaut, ces tuyaux subiraient des à-coups de pression du produit, résultant de l'action de la pompe, susceptibles de provoquer leurs dilatations radiales du fait de leur souplesse importante. La conception décrite ci-dessus a pour avantage déterminant de permettre de délivrer des produits de consistances très différentes, et sans broyage des morceaux que comprennent les produits chargés, du fait de l'absence de passages tortueux au niveau des ensembles de délivrance. Elle permet également une interruption parfaitement nette de la délivrance de produit, par pincement des tuyaux 10 selon des lignes de pincement transversales, et de repousser ainsi en amont la quantité de produit située au-dessus de ces lignes tout en réalisant une certaine expulsion de la quantité de produit située en aval de ces lignes par suite des rétrécissements des tuyaux résultant de ces pincements. Il en résulte que tout écoulement parasite de produit entre deux séquences de remplissage, venant souiller les bords de ces récipients ou la machine, est éliminé. En outre, cette conception élimine les zones de rétention et permet qu'un nettoyage puisse être réalisé facilement et rapidement. Ladite conception a également pour avantage de réaliser une clôture parfaitement étanche des tuyaux 10 lorsque ces derniers sont pincés, ce qui permet de délivrer le produit avec une pression de ce produit dans le conduit d'acheminement ainsi que dans les tuyaux 10 ; cette possibilité de délivrance avec pression permet la connexion directe du conduit de délivrance à la pompe péristaltique ainsi que la connexion directe de la pompe à la marmite de préparation, et donc élimine à la fois l'exposition du produit à l'air ambiant et la nécessité de transférer le produit depuis la marmite de préparation jusqu'à un bac d'alimentation, comme cela est le cas selon la technique antérieure. Les surfaces amont et aval précitées des blocs fixes 12 et des blocs mobiles 11 favorisent la création d'un certain galbe au niveau des tuyaux 10 lorsque ces derniers sont pincés, comme visible sur la figure 6; ce galbe s'avère tout à fait favorable à la réalisation de ladite interruption parfaitement nette et de ladite expulsion aval du produit. L'invention fournit par conséquent une machine remédiant à de nombreux inconvénients de la technique antérieure. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle s'étend à toutes les formes de réalisations couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS1 - Machine (1) de délivrance de produits liquides, semi-liquides ou visqueux, chargés ou non, caractérisée en ce qu'elle inclut au moins un ensemble (10, 11, 12) de délivrance du produit, comprenant : - un tuyau souple (10), dont la souplesse est telle que ce tuyau est apte à être pincé transversalement selon une ligne de pincement, de manière à ce qu'une première partie de la paroi du tuyau (10) définie par cette ligne de pincement soit amenée au contact de la deuxième partie de la paroi du tuyau (10) définie par cette ligne de pincement ; - un bloc mobile de pincement (11), comprenant une arête terminale marquée (11a), de pincement du tuyau (10), et - une contre-surface de pincement (12a), située sur le côté du tuyau (10) opposé à celui sur lequel se trouve ledit bloc mobile (11) et disposée de manière sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du tuyau (10), ledit bloc mobile (11) et ladite contre-surface (12a) étant positionnés de telle sorte que ladite ligne de pincement soit située en retrait de l'extrémité libre du tuyau (10). 2- Machine (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit tuyau (10) est raccordé à un conduit de délivrance de produits, lui-même relié directement à une 20 pompe d'acheminement du produit, elle-même reliée directement à une marmite de préparation de ce produit. 3- Machine (1) selon revendication 2, caractérisée en ce que la pompe est une pompe péristaltique. 4- Machine (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce 25 que le tuyau (10) est en silicone et a une paroi ayant une épaisseur de l'ordre de 5% du diamètre interne du tuyau (10). 5- Machine (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que le tuyau (10) a un diamètre externe de 22 mm et un diamètre interne de 20 mm, et en ce que ledit bloc mobile (11) et ladite contre-surface (12a) sont positionnés de telle sorte que 30 ladite ligne de pincement soit située à une distance de l'ordre de 25 à 45 mm de l'extrémité libre du tuyau (10). 6- Machine (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que : - ladite contre-surface (12a) de pincement est aménagée sur un bloc fixe (12) 35 présentant deux surfaces inclinées dont une est située immédiatement en amont deladite contre-surface (12a) par rapport au sens d'écoulement du produit dans le tuyau (10), et dont l'autre est située immédiatement en aval de cette contre-surface (12a) ; - ladite arête marquée (11a) est délimitée en amont et en aval par des surfaces inclinées, les deux surfaces amont dudit bloc fixe (12) et dudit bloc mobile (11) ayant des extrémités amont situées plus à l'extérieur du tuyau (10), dans le sens radial de ce tuyau, par rapport aux extrémités aval de ces mêmes surfaces, et les deux surfaces aval dudit bloc fixe (12) et dudit bloc mobile (11) ayant des extrémités amont situées plus à l'intérieur du tuyau (10), dans le sens radial de ce tuyau, par rapport aux extrémités aval de ces mêmes surfaces. 7 - Machine (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'inclinaison des surfaces amont par rapport à l'axe du tuyau (10) est comprise entre 35 et 55° et est de préférence d'environ 45°. 8- Machine (1) selon la revendication 6 ou la revendication 7, caractérisée en ce que l'inclinaison des surfaces aval par rapport à l'axe du tuyau (10) est comprise entre de 20 et 40° et est de préférence d'environ 30°. 9- Machine (1) selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisée en ce que : - l'extrémité du conduit de délivrance à laquelle ledit tuyau (10) est destiné à 20 être raccordé comprend un embout de raccordement (18) formant une portée légèrement conique, et ledit tuyau (10) est destiné à être emmanché sur cette portée, et - ledit ensemble de délivrance comprend une contre-bague (17) formant une cavité (19) à paroi légèrement conique, dimensionnée de manière à être appliquée 25 étroitement sur la portion du tuyau (10) emmanchée sur ladite portée puis à être reliée à ladite extrémité (15) du conduit de délivrance. 10- Machine (1) selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisée en ce que ledit conduit de délivrance présente, en amont dudit tuyau (10), au moins une portion (30, 15) ayant un diamètre interne supérieur au diamètre interne du tuyau (10).