Brevet FR3002861A1 — publié le 20140912

MACHINE ELECTRIQUE D'EXTRACTION DE LIQUIDE La présente invention concerne une machine électrique 5 d'extraction de liquide applicable dans le secteur industriel dédié à la fabrication et/ou l'installation de machines de traitement d'aliments, en particulier de légumes et analogues, ainsi que dans l'industrie alimentaire, l'hôtellerie et la restauration. La machine de l'invention permet de réaliser 10 diverses opérations telles que la centrifugation, l'égouttage ou l'extraction de liquides, par exemple d'eau, huiles, sauces ou d'autres opérations de traitement d'aliments, notamment de légumes, opérations qui sont communes à tout type de cuisines, soit industrielles ou domestiques. 15 Plus particulièrement, la machine électrique d'extraction de liquide de l'invention est du type comprenant un panier pour l'entrée de produit et, elle est en particulier conçue pour fonctionner à des vitesses de rotation différentes en fonction 20 des besoins de chaque type de produit. L'état actuel de la technique révèle de nombreux appareils et machines qui effectuent des opérations liées à la centrifugation, égouttage ou extraction de liquides de légumes 25 et d'autres aliments, appelés ici collectivement « produits ». En général, ces machines connues sont constituées essentiellement d'un corps à l'intérieur duquel se trouvent deux zones séparées par une base intérieure, dont l'une loge des moyens de transmission, par exemple un moteur électrique, 30 et un arbre d'entraînement qui émerge verticalement à travers la base intérieure et auquel est accouplé un panier perforé où sont mis en place les produits. Lorsque l'on met en marche cette machine connue, le panier perforé commence, et du fait de la force centrifuge, le liquide présent dans les produits 35 se déplace vers l'extérieur du panier perforé à travers ses orifices, en tombant sur la base intérieure et étant acheminée vers l'extérieur de la machine. L'un des principaux problèmes de ces machines connues est que la disposition habituellement manuelle des produits dans le panier perforé peut provoquer un déplacement du centre de gravité de l'ensemble de panier perforé-produit par rapport à l'arbre d'entraînement, ce qui provoque des problèmes de vibrations dans la machine. Pour limiter ces vibrations, on choisit classiquement de réduire la vitesse et/ou de fixer la machine au sol, avec la limitation subséquente des vitesses de rotation et l'impossibilité d'adapter de telles vitesses au type de produit dans le premier cas, et par le biais de systèmes de fixation peu fonctionnels par rapport à la manipulation de la machine dans le deuxième cas, par exemple pour le cas où il faudrait la changer d'endroit. Ainsi, selon les machines de l'état de l'art, un objet de la présente invention est d'améliorer essentiellement les possibilités opérationnelles et fonctionnelles offertes par ces machines connues, et pour cela, on fournit une machine conçue pour appliquer une plage de diverses vitesses en fonction du et en s'adaptant au produit et aux conditions externes, tout en réduisant la vibration et la trépidation de la machine. Par conséquent, un objet de la présente invention est une machine d'extraction de liquides des produits à vitesse de rotation variable et absorption de vibrations. La machine de la présente invention permet de réaliser, par le biais du choix approprié du programme de travail, un égouttage optimisé par rapport au produit et à la quantité introduite de celui-ci, en incorporant des moyens et des dispositifs spécialement conçus pour : 1) que les opérations d'introduction et d'extraction du panier perforé soient effectuées rapidement et facilement, 2) réaliser une détection de la distribution de la charge dans le panier perforé et ajuster automatiquement les paramètres de fonctionnement ; 3) réduire les vibrations et la trépidation de la machine, même si les vitesses de fonctionnement sont supérieures à celles utilisées jusqu'à présent dans les modèles existants sur le marché et 4) assurer une plus grande sécurité pour l'utilisateur, du fait que la machine s'arrête immédiatement et automatiquement lorsque les paramètres dynamiques du cycle dépassent des valeurs de sécurité prédéfinies. Pour cela, la machine d'invention est structurée sur la base d'un ensemble rigide comprenant au moins un corps et une base intérieure, et un ensemble mobile, uni à l'ensemble rigide par le biais d'ancrages antivibratoires ou flexibles, et composé d'au moins un élément de transmission, un arbre d'entraînement et un panier perforé accouplé audit arbre, la machine comportant sur sa partie supérieure un couvercle mobile à travers lequel on peut introduire et extraire les produits. L'ensemble mobile est relié à l'ensemble rigide au moyen desdits ancrages antivibratoires ou flexible disposés entre la base intérieure et l'élément de transmission, ce qui permet à l'ensemble mobile d'avoir un certain degré de déplacement vertical, horizontal, ou de rotation par rapport à l'ensemble rigide, outre le tour de rotation de la machine en soi, ce qui favorise son meilleur fonctionnement. Le fait que l'ensemble mobile puisse être déplacé dans le sens vertical, horizontal ou de rotation (autre que le tour de rotation actuel de la machine) par rapport à l'ensemble rigide, impose l'existence d'un creux entre les deux ensembles ou le fait que l'union soit réalisée au moyen d'un élément permettant lesdits mouvements. Du fait du but de la machine, c'est-à-dire, l'élimination dans la mesure du possible des liquides présents dans les produits, celle-ci est conçue de telle sorte que ces liquides soient acheminés pour éviter des possibles dommages aux différents composants de la machine. Dans ce contexte, le creux entre l'ensemble rigide et l'ensemble mobile pourrait entraîner une perte d'étanchéité qui affecterait des composants tels que l'élément de transmission. Pour éviter ce problème, la base intérieure comprend un collet et l'arbre d'entraînement incorpore une couverture couvrant ledit collet de la base intérieure, un couvercle avec arrêtoir étant, en outre, disposé sur l'élément de transmission qui le protège complètement. Ladite base intérieure comporte des surfaces courbes qui permettent de collecter les liquides et de les diriger vers un orifice de sortie afin de les évacuer. Par ailleurs, le panier perforé comporte, au centre de sa base inférieure, un guide essentiellement conique et une couronne crénelée, en porte-à-faux verticalement vers le bas avec des surfaces chanfreinées. Le guide conique du panier facilite son introduction dans l'arbre d'entraînement, tandis que dans la couronne à géométrie crénelée sont introduites des broches radiales disposées sur l'arbre d'entraînement dont la fonction est de transmettre la rotation de l'arbre d'entraînement au panier perforé. Dans certains cas, lors de l'assemblage du panier perforé, les créneaux de la couronne du panier perforé demeurent au-dessus des broches de l'arbre d'entraînement. Pour éviter cela, à chaque fois que la machine est mise en marche, l'arbre d'entraînement fait quelques tours et s'arrête brusquement, ce qui cause, grâce à cette action et à la géométrie crénelée de la couronne du panier avec des surfaces chanfreinées, que le panier tourne et se déplace vers le bas, les broches de l'arbre d'entraînement s'introduisant dans les canaux des créneaux de la couronne du panier perforé. Par conséquent, on facilite la mise en place rapide du panier perforé. Pour enlever le panier de la machine, il suffit de faire un mouvement vertical ascendant sur celui-ci, c'est-à-dire le panier perforé est facilement démontable. En outre, la machine comprend également une unité de commande et de réglage pour mesurer l'excentration de la charge, ce qui 5 lui permet de fonctionner dans des circonstances différentes, par exemple en incluant des capteurs de vibration, typiquement des accéléromètres. L'information générée par ces accéléromètres est transmise à l'unité de commande et de réglage de la machine, qui détermine les paramètres du cycle 10 de travail, ou même en cas de vibrations excessives, elle peut causer son arrêt, en demandant à l'utilisateur de mieux mettre en place les produits. En outre, la machine est équipée de divers dispositifs de 15 sécurité garantissant une opérativité hautement sécurisée pour l'utilisateur. Par exemple, la machine peut détecter si le couvercle est ouvert ou fermé au moyen de capteurs de position ou de présence, de sorte que seulement lorsque le couvercle est dans sa position de fermeture, la mise en marche est 20 autorisée. Par ailleurs, si au cours du cycle de travail, les dispositifs de mesure de vibrations détectent que celle-ci dépassent des limites considérées comme sûres pour l'entretien correct des composants mécaniques de la machine, un système de freinage d'urgence apte à arrêter complètement la machine en 25 quelques secondes est activé de manière automatique. Ce système de freinage d'urgence est également activé si le couvercle venait à s'ouvrir pour une raison quelconque alors que la machine était en fonctionnement. 30 Maintenant on décrit l'invention basée sur un mode de réalisation de celle-ci et en référence aux figures annexées, dans lesquelles: Fig.1 : représentation isométrique de la machine de 35 l'invention selon un mode de réalisation de celle-ci ; Fig.2 : vue en coupe transversale de la machine de la figure 1. Fig. 3A: illustre le système de montage de l'élément de transmission avec la base intérieure par le biais d'ancrages antivibratoires ou flexibles dans la machine de la figure 1. Fig. 4A: illustre l'union entre le panier perforé et l'arbre d'entraînement selon la figure 1. Fig. 4B: illustre la connexion entre le panier perforé et l'arbre d'entraînement selon la figure 1. Dans la présente description, les termes tels que vertical, horizontal, supérieur ou inférieur au-dessus ou au-dessous ou tout autre de nature équivalente sont exprimés selon la position fonctionnelle normale de la machine. Dans les figures, les mêmes références numériques désignent des pièces similaires ou équivalentes. En référence tout d'abord à la figure 1, on montre une 20 représentation isométrique d'une machine selon l'invention, un ensemble rigide (1) étant illustré, c'est-à-dire un corps (1.1) de nature rigide, qui dans ce mode de réalisation est en appui sur des roues (5), bien qu'il peut être en appui sur des pattes ou sur une base. Le corps (1.1) comprend un couvercle 25 mobile (6), à travers lequel peuvent être introduits les produits dans le panier perforé (2,3) disposé à l'intérieur du corps (1.1). Dans le mode de réalisation non limitatif illustré, le couvercle mobile (6) est relié au corps (1.1) par une charnière. 30 Dans la figure 2, on représente une coupe transversale de la machine de la figure 1, où l'on peut apprécier l'ensemble rigide (1), composé du corps (1.1) et de la base intérieure (1.2), et l'ensemble mobile (2) composé de l'élément de 35 transmission (2.1), de l'arbre d'entraînement (2.2) et du panier perforé (2,3). L'ensemble rigide (1) est relié à l'ensemble mobile (2) par des ancrages antivibratoires ou flexibles (7), dans ce mode de réalisation il est relié à l'élément de transmission (2.1). Comme on le voit sur la figure 2, la base intérieure (1.2) comporte couplés des vérins (8) qui maintiennent une bague de support (9). Les ancrages antivibratoires ou flexibles (7) par le biais desquels est maintenu l'élément de transmission (2.1) sont fixés à la bague de support (9). Dans la figure 31, on peut apprécier ce montage de forme isométrique. Dans ce mode de réalisation, les ancrages antivibratoires ou flexibles (7) demeurent dans un état comprimé. Évidemment, le montage des ancrages antivibratoires ou flexibles (7) peut être effectué de diverses façons, en les disposant de telle manière qu'ils demeurent sous traction ou sous compression. Par exemple, pour le laisser sous traction, il suffirait de fixer directement l'élément de transmission (2.1) à la base interne (1.2) au moyen des ancrages antivibratoires ou flexibles (7). De même, l'union entre l'ensemble rigide et l'ensemble mobile peut être réalisée de différentes façons, par exemple en reliant l'élément de transmission (2.1) à une base disposée sur la partie inférieure de la machine (non représenté sur les figures). L'union entre l'ensemble rigide (1) et l'ensemble mobile (2) par le biais des ancrages antivibratoires ou flexibles (7) permet à l'ensemble mobile (2) un certain degré de déplacement vertical ou horizontal ou de rotation (autre que l'actuel tour de rotation des machines) par rapport à l'ensemble rigide (1), en provoquant l'apparition d'un effet gyroscopique et en réduisant les vibrations qui sont créées dans la machine par les forces centrifuges. La machine comporte également une unité de commande et de réglage (4), qui reçoit de l'information à partir des dispositifs de mesure de vibrations (non représentés), et calcule la vitesse de fonctionnement correcte. Dans le cas où les vibrations dépassent des limites considérées comme sûres pour la bonne tenue des éléments mécaniques de la machine, l'unité de commande (4) active automatiquement un système de freinage d'urgence apte arrêter complètement la machine en quelques secondes. Comme on le voit sur les figures 2, 4A et 48, le panier perforé (2,3) est démontable et présente, sur sa partie inférieure, une base (2.3.1) au centre de laquelle est prévu un guide conique (2.3.2) et une couronne de géométrie crénelée (2.3.3) avec des surfaces chanfreinées (2.3.3.1). D'une part, le guide conique (2.3.2) aide et positionne le panier perforé (2.3) dans l'arbre d'entraînement (2.2) et d'autre part, dans la couronne de la géométrie crénelée (2.3.3) sont introduites des broches radiales (2.2.1) présentes dans l'arbre d'entraînement (2,2) transmettant la rotation de l'arbre d'entraînement (2,2) au panier perforé (2,3). Pour éviter que, lors de l'assemblage du panier perforé (2.3), les créneaux de la couronne (2.3.3) du panier perforé (2.3) demeurent au-dessus des broches (2.2.1) de l'arbre d'entraînement (2.2), à chaque fois que la machine se met en marche, l'arbre d'entraînement (2.2) fait quelques tours et s'arrête brusquement, ce qui provoque, grâce à cette manoeuvre et à la géométrie des créneaux de la couronne (2.3.3) du panier perforé (2,3), que celle-ci tourne et se déplace vers le bas, en laissant les broches de l'arbre d'entraînement dans les canaux des créneaux de la couronne du panier perforé. Comme il est indiqué, l'ensemble mobile (2) peut être déplacé verticalement, horizontalement ou par rotation (autre que l'actuel tour de rotation des machines) par rapport à l'ensemble rigide (1), de sorte que le système de canalisation du fluide est conçu en correspondance avec cette circonstance. Dans les machines antérieures connues, le fluide extrait à partir de produits tombe dans la base interne (1,2) et de là, il est acheminée par le biais d'un tube à l'extérieur de la 5 machine. En considérant que les machines antérieures ne permettent pas la rotation (autre que le tour de rotation) ou le déplacement de l'arbre d'entraînement (2.2) par rapport à la base interne (1,2), on prévoit des éléments d'étanchéité (arrêtoirs) entre l'arbre d'entraînement (2.2) et la base 10 interne (1.2). Dans ce mode de réalisation de la machine selon l'invention, du fait qu'elle comporte la capacité de déplacement vertical, horizontal ou en rotation (autre que l'actuel tour de 15 rotation) de l'ensemble mobile (2), on aménage un creux (11) ou on incorpore un élément (non représenté) permettant ces mouvements de l'arbre d'entraînement (2,2), ce qui réduit l'étanchéité de la machine. Pour éviter cette perte d'étanchéité, on incorpore à la base interne (1.2) un collet 20 (1.2.1) et à l'arbre d'entraînement (2.2) une couverture (2.2.2), ainsi qu'un couvercle avec arrêtoir (2.1.1) de protection à l'ensemble de transmission (2,1) qui le couvre complètement. 25 Comme il est indiqué, optionnellement on peut réaliser l'union entre l'ensemble mobile et l'ensemble rigide de sorte que les ancrages antivibratoires ou flexibles restent à l'état de traction ou de compression lorsque la machine est arrêtée. De même, l'union de l'ensemble mobile peut être effectuée avec la 30 base intérieure ou d'autres éléments rigides de la machine. Dans ces conditions et du fait de l'augmentation de la vitesse de rotation, apparaît l'effet gyroscopique voulu et les moments parasites associés à l'excentration de la charge sur l'arbre d'entraînement ont tendance à être minimisés. 35 REVENDICATIONS1.- Machine électrique d'extraction de liquides du type comprenant un panier pour l'entrée de produit et destinée à réaliser des opérations telles que la centrifugation, l'égouttage ou l'extraction de liquides ou d'autres opérations de traitement de produits habituels dans les cuisines industrielles ou d'autre type, structurée sur la base d'un ensemble rigide (1) comprenant au moins un corps (1.1) et une base intérieure (1.2), un ensemble mobile (2) comprenant au moins un élément de transmission (2.1), un arbre d'entraînement (2.2) et un panier perforé (2,3), et un couvercle mobile (6) pour le passage de produits à l'intérieur de la machine, caractérisée en ce que l'union entre l'ensemble rigide (1) et l'ensemble mobile (2) est réalisée par le biais d'ancrages antivibratoires ou flexibles (7). 2.- Machine électrique d'extraction de liquides selon la 20 revendication 1, caractérisée en ce que, entre l'ensemble rigide (1) et l'ensemble mobile (2) est aménagé un creux (1). 3.- Machine électrique d'extraction de liquides selon la revendication 1, caractérisée en ce que, entre l'ensemble 25 rigide (1) et l'ensemble mobile (2) est disposé un élément permettant le déplacement vertical, horizontal ou en rotation de l'ensemble mobile (2) par rapport à l'ensemble (1) rigide. 4.- Machine électrique d'extraction de liquides selon la 30 revendication 1, caractérisée en ce que la base intérieure (1.2) comporte un collet (1.2.1). 5.- Machine électrique d'extraction de liquides selon les revendications 4, caractérisée en ce que l'arbre 35 d'entraînement (2,2) comporte une couverture couvrant le collet (1.2.1) de la base intérieure (1.2).. 6.- Machine électrique d'extraction de liquides selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de transmission (2.1) présente un couvercle avec arrêtoir (2.1.1) 5 qui le couvre entièrement. 7.- Machine électrique d'extraction de liquides selon la revendication 1, caractérisée en ce que le panier perforé (2,3) comporte, sur sa partie inférieure, une base (2.3.1) au 10 centre de laquelle est prévu un guide conique (2.3.2) et une couronne à géométrie crénelée (2.3.3) avec des surfaces chanfreinées (2.3.3.1) où sont logées des broches radiales (2.2.1) présentes dans l'arbre d'entraînement (2.2) qui transmettent la rotation de l'arbre d'entraînement (2.2) au 15 panier perforé (2.3). 8.- Machine électrique d'extraction de liquides selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une unité de commande et de réglage (4) 20 comportant des capteurs de vibration pour mesurer l'excentration de la charge. 9.- Machine électrique d'extraction de liquides selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps (1,1) de 25 nature rigide est en appui sur des roues (5). 10.- Machine électrique d'extraction de liquides selon la revendication 1, caractérisée en ce que le panier perforé (2,3) est démontable. 30