Brevet FR3098208A1 — publié le 20210108

Description Titre de l'invention : DISPOSITIF DE CONVOYAGE DE PRODUITS FILIFORMES A GRANDE VITESSE ET PROCEDE DE MISE EN OEUVRE [pool j L'invention concerne un dispositif de convoyage de produits filiformes à grande vitesse, en l'occurrence des produits alimentaires tels que des saucisses. L'invention couvre aussi le procédé de mise en oeuvre du dispositif [0002] L'industrie alimentaire doit fabriquer des produits alimentaires de qualité sanitaire ir- réprochable, avec des bonnes propriétés organoleptiques mais ceci avec des vitesses de production très élevées. Ces vitesses de production sont le gage d'une productivité suffisante pour rendre la fabrication rentable. Les convoyages dans les lignes de fabrication sont des verrous à l'augmentation des cadences, ceci étant d'autant plus vrai que les convoyages nécessitent des changements de direction, des opérations intermédiaires comme des espacements des produits fabriqués par exemple, opérations intermédiaires qui doivent conserver les cadences. Dans le cas de produits alimentaires, notamment des produits filiformes, encore plus particulièrement des saucisses, les produits présentent une tenue mécanique limitée du fait de la forme. Une des dimensions est en effet petite en regard des autres, en l'occurrence le diamètre par rapport à la longueur. Ces propriétés mécaniques dont d'autant plus limitées que ces produits sont crus, ne sont même pas séchés, ce qui poun-ait leur conférer une cohésion meilleure donc des propriétés mécaniques plus élevées. Les produits frais et/ou crus sont d'une manutention très délicate, ceci d'autant plus que les cadences sont élevées, car les accélérations sont importantes mais les décélérations également. La prise du produit comme les transferts doivent être maîtrisés en tenant compte de ces contraintes. Les cadences de travail, mentionnées comme étant très élevées, sont des valeurs de 10 à 20 produits à manipuler par seconde pour donner un ordre d'idée. Ces manipulations sont réalisées, en certains points de la chaîne de fabrication, pour chaque produit indépendamment, et non pas par lots. Durant la fabrication, les produits doivent être positionnés de façon parfaitement adaptée, doivent souvent subir une étape de conformage pour qu'au final tous les produits, pris individuellement, soient identiques, et que leurs positionnements soient préparés pour l'étape suivante, notamment la cuisson, le séchage, l'affinage, voire l'emballage desdits produits. Très clairement, aux hautes cadences mentionnées, si un produit est mal positionné, il peut entraîner une perturbation de la fabrication de l'ensemble de la chaîne en un espace-de temps très restreint de quelques secondes. Une telle perturbation est au mieux arrêtée automatiquement, voire manuellement, mais elle est à proscrire car non seulement, il y a une 2 perte de matière, mais surtout un tel incident perturbe la production, ce qui coûte beaucoup plus cher, nécessite un nettoyage des souillures du matériel hors du cheminement, une remise en service de la chaîne de production, nécessite aussi bien souvent le retrait des premiers produits fabriqués qui ont séjourné à l'air libre trop longtemps, etc. Malgré les cadences très élevées, le dispositif doit impérativement être d'une très grande fiabilité et doit éviter tout incident. [0003] Le dispositif de convoyage selon la présente invention propose un agencement qui assure le transfert de produits d'un premier convoyeur sur un second convoyeur, les premier et second convoyeurs étant orientés à 90'. Ce dispositif de convoyage concerne notamment des produits filiformes, manipulés à très haute cadence, qui est adapté pour assurer d'autres fonctions complémentaires. C'est ainsi que ce dispositif assure la coupe en amont et assure l'espacement des produits les uns des autres en aval, d'un pas défini. Le dispositif permet en outre de réséquer les produits filiformes ainsi transférés et/ou de les conformer à la dimension exacte du produit à fabriquer et au profil recherché, notamment aux extrémités. [0004] Le dispositif selon la présente invention vise à répondre aux contraintes techniques imposées, avec des solutions suffisamment simples pour une réalisation dans des plages économiques adaptées. Cc dispositif de convoyage de produits P, filiformes, à grande vitesse, selon la présente invention en l'occurrence des produits alimentaires tels que des saucisses, comprend un premier convoyeur de produits P, avec un tapis et un second convoyeur de ces mêmes produits P, avec un tapis ainsi qu'une tête de transfert, interposée entre les premier et second convoyeurs, lesdits premier et second convoyeurs étant perpendiculaires. [0005] Plus particulièrement, la tête de transfert comprend une roue de transfert, montée sur un arbre d'entraînement, dont la direction est orientée parallèlement à la direction de translation du premier convoyeur, ladite roue de transfert comportant n logements, orientés parallèlement à l'axe d'entraînement, chaque logement n, ayant une section adaptée à la section du produit P brut et la longueur de chaque logement étant sensiblement égale à la longueur d'un produit P brut, isolé. De plus, chaque logement n, est ouvert à ses deux extrémités. [0006] Selon une autre caractéristique, l'arbre d'entraînement de la roue de transfert est lié mécaniquement à une motorisation M, équipée d'un réducteur et/ou d'un renvoi à poulies et courroies ou chaînes afin de générer le ratio d'entraînement adéquat. Le dispositif de convoyage selon l'invention comprend aussi une unité de conformage avec un châssis, mobile en translation pal- rapport au bâti, supportant le second convoyeur, des premiers moyens de manoeuvre en translation, assurant un déplacement dudit châssis sur une longueur L, en aller-retour. Les moyens de conformage comprennent aussi deux pièces latérales de confonnage droite et gauche, munies de 3 moyens de manoeuvre suivant l'axe transversal du second convoyeur, c'est-à-dire parallèlement à l'axe longitudinal de chaque produit P. [0007] L'invention vise aussi le procédé de mise en oeuvre du dispositif. [0008] La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, ceci à partir des dessins annexés, sur lesquels : [0009] [fig.1] représente une vue en perspective du dispositif de convoyage selon la présente invention, de l'amont vers l'aval. [0010] [fig.2] représente une vue en perspective de l'aval vers l'amont du dispositif de convoyage selon l'invention. Le dispositif de convoyage 10 de la présente invention est maintenant décrit en se rapportant aux différentes figures indifféremment. La description qui va suivre, vise le transfert de produits filiformes E. dans le mode de réalisation exemplifiant retenu, des produits filiformes du type saucisses crues prévues pour être séchées. Ce dispositif 10 comprend un premier convoyeur 12 de produits P, et un second convoyeur 14 de ces mêmes produits P. Entre les premier 12 et second 14 convoyeurs, une tête de transfert 16 est interposée et une unité de conformage 18 est interposée sur le second convoyeur 14. [0011] Le dispositif de convoyage 10 comprend un bâti 10-1, destiné à supporter l'ensemble des premier 12 et second 14 convoyeurs ainsi que la tête de transfert 16. Ce bâti 10-1 est interposé sur une chaîne de fabrication complète de produits P, de type connu, avec, en amont, une unité de production des produits P et en aval au moins une unité de traitements complémentaires et/ou de packaging de ces produits E. non représentée. Ce bâti 10-1 est, de façon connue, à hauteur de travail pour les opérateurs et au-dessus du sol, pour des raisons d'ergonomie et d'accessibilité et pour des raisons d'hygiène. [0012] Le premier convoyeur 12 est disposé en sortie de production des produits P, bruts, en l'occurrence des saucisses, qui sont sortis d'une filière d'une extrudeuse de l'unité de production, non représentée et de type parfaitement connu. Les produits P, bruts, se présentent initialement sous la forme d'un cordon 12-1, continu, monolithique, d'un diamètre donné, contenant la matière interne P1 constituant ledit produit avec, en périphérie, une couche d'une poudre alimentaire, destinée à former une enveloppe P2, ceci de façon connue. Le cordon 12-1 se présente donc sous cette forme sur le premier convoyeur 12. La nature du tapis 12-2 est compatible avec celle de l'enveloppe P2, ceci pour éviter toute adhérence, toute accumulation de matière sur le tapis etc. Le tapis 12-2 du convoyeur est d'une largeur étroite car l'axe de translation dudit tapis 12-2 est parallèle à l'axe longitudinal du cordon 12-1. De plus, le tapis 12-2 du premier convoyeur 12 se prolonge sous la tête de transfert 16. [0013] Le second convoyeur 14 comprend un tapis 14-1 dont l'axe de translation est orienté perpendiculairement au tapis 12-2 du premier convoyeur 12. Le début du second convoyeur 14 vient à proximité immédiate du bord latéral du premier convoyeur, sous la tête de transfert 16. La largeur de cc second convoyeur 14, destiné à recevoir les produits E. perpendiculairement, est supérieure à la longueur de chaque produit P brut, individuel, comme il sera expliqué plus avant. La nature du matériau du tapis 14-1 du second convoyeur est identique à celle du tapis 12-2 du premier convoyeur 12. Ce second convoyeur 14 se prolonge vers des unités de traitements et/ou de packaging, non représentées. Ce second convoyeur 14 comporte, interposée sur sa longueur, l'unité de conformage 18. [0014] La tête de transfert 16 est interposée entre les premier 12 et second 14 convoyeurs. Cette tête de transfert 16 comprend une roue de transfert 16-1, montée sur un arbre d'entraînement 16-2, dont la direction est orientée parallèlement à la direction de translation du premier convoyeur 12. Cette roue de transfert 16-1 comporte n logements 16-3, orientés parallèlement à l'arbre d'entraînement, suivant des génératrices. Chaque logement 16-3 présente une section à la forme du produit P brut, c'est-à-dire en l'occurrence, une section sensiblement en demi-cercle, le rayon de ce demi-cercle correspondant, aux jeux près de fonctionnement, au moins au rayon d'un produit P brut, isolé. La longueur de chaque logement 16-3 est sensiblement égale à la longueur d'un produit P brut. La longueur de la roue de transfert 16-1 est donc sensiblement égale à la longueur d'un produit P brut et chaque logement 16-3 est ouvert à ses deux extrémités. La roue de transfert 16-1 est ainsi du type roue à aubes. L'arbre d'entraînement 16-2 de la roue de transfert 16-1 est lié mécaniquement à une motorisation M. éventuellement équipée d'un réducteur et/ou d'un renvoi à poulies et courroies ou chaînes afin de générer le ratio d'entraînement adéquat. Le sens de rotation de l'arbre d'entraînement 16-2 est celui qui va du premier convoyeur 12 vers le second convoyeur 14, en passant par dessous ledit arbre d'entraînement, de façon à déplacer chaque logement 16-5 par la distance la plus courte du tapis 12-2 du premier convoyeur 12 au tapis 14-1 du second convoyeur 14. Immédiatement en amont de la roue de transfert 16-1, il est prévu un massicot 16-4 dont la lame de coupe est orientée perpendiculairement à la direction de déplacement du premier convoyeur de façon à pouvoir assurant une coupe du cordon 12-1, continu, monolithique, déposé et convoyé par le premier convoyeur 12. La longueur de coupe est adaptée pour générer des produits P, bruts, isolés. [0015] L'unité de conformage 18 comprend un châssis 18-1, mobile en translation par rapport au bâti supportant le second convoyeur 14. Ce châssis 18-1 mobile en translation comprend des premiers moyens de manoeuvre 18-2 en translation, assurant un déplacement dudit châssis 18-1 sur une longueur L, en aller-retour, suivant la direction de translation du second convoyeur de façon à permettre au châssis de suivre ledit convoyeur dans le sens de déplacement ou au contraire de ramener ledit châssis à contresens, au point initial. Le châssis 18-1 comprend des moyens de conformagc 18-3. Ces moyens de conformagc 18-3, selon le mode de réalisation retenu, comprennent un plateau de positionnement 18-30 en partie supérieure, mobile selon une direction verticale, en monte et baisse, muni de deuxièmes moyens de manoeuvre 18-4 et comportant des logements 18-5, aptes à venir couvrir chacun un produit filiforme P, en l'occurrence une saucisse. La longueur de chaque logement est inférieure à la longueur d'un produit P brut. Ces moyens de conforrnage 18-3 sont complétés par deux pièces latérales de conforrnage droite et gauche 18-6D et 18-6G, munies de moyens de manoeuvre 18-7 suivant l'axe transversal du second convoyeur, c'est-à-dire parallèlement à l'axe longitudinal de chaque produit P. les moyens de manoeuvre sont du type actionneurs à air sous pression. Ces pièces latérales de conformage droite et gauche 18-6D et 18-6G, sont munies de logements 18-8 de forme adaptée et complémentaire de celles des logements 18-5. Cette forme adaptée correspond à un bout de saucisse, arrondi en hémisphère, dans le cas de ce produit. [0016] Le fonctionnement du dispositif de convoyage selon la présente invention est maintenant décrit. Le cordon 12-1 de produit P, brut, continu, convoyé par le tapis 12-2 du premier convoyeur vient se loger en translation sous un logement 16-3 de la roue de transfert 16-1, positionnée de façon adaptée, c'est-à-dire avec l'un desdits logements 16-3 en point bas. Lorsque le produit P est quasiment dans le logement 16-3, le massicot 16-4 assure la coupe du cordon à la longueur définie du produit P, brut. Le produit P brut, x continue sa translation continue, sur une très courte longueur et anive en position centrée dans le logement 16-3. Dès que le produit P arrive en position centrée, le produit x-Fl n'est pas encore dans la roue de transfert 16-1 et ladite roue de transfert démarre en rotation, entraînée par le moteur M, sur un arc égal à 360° divisés par le nombre n de logements. Cette rotation entraîne le produit P, x, brut, vers le tapis 14-1 du second convoyeur 14. Le cordon continu a pénétré, en temps masqué, dans le logement 16-3, suivant, de la roue de transfert 16-1 et le massicot 16-4 génère le produit P, brut suivant, x + 1. Le produit P, brut, isolé, x + 1, est déplacé en translation vers le second convoyeur 14. Ainsi de suite, les produits P isolés, x à x+n sont positionnés sur le tapis 14-1 du second convoyeur à une cadence très rapide, de l'ordre de 10 à 20 produits P, bruts, isolés, par seconde. On note que la roue de transfert 16-1 a généré un écart entre deux produits P, isolés, bruts, consécutifs sur ledit tapis du second convoyeur, ce qui évite toute adhérence par points des produits entre eux. Pour régler l'écart entre deux produit x et x + 1 consécutif, il suffit que la vitesse du second convoyeur soit adaptée par rapport à la vitesse du premier convoyeur. La synchronisation doit être réglée entre le premier convoyeur 12 et la tête de transfert 16 mais la vitesse du second convoyeur 14 peut être adaptée pour disposer d'un écart donné 6 séparant deux produits consécutifs. [0017] Les produits P, isolés, bruts sont convoyés par le second convoyeur pour venir au droit de l'unité de conformage 18. Cette unité assure la mise en forme du produit P fini. A cet effet, lorsque le nombre de produits P, bruts, est identique au nombre de logements 18-5 du plateau de positionnement 18-30, ledit plateau est abaissé par les deuxièmes moyens de manoeuvre 18-4 pour venir couvrir le lot de produits P, bruts, correspondant. En cas de léger desal ignement, les produits sont réalignés. Le châssis 18-1, mobile en translation, est déplacé par les premiers moyens de manoeuvre 18-2 en translation, assurant un déplacement dudit châssis 18-1 sur une longueur L, à la même vitesse que le second convoyeur 14. Le plateau de positionnement 18-30 est ainsi à iso vitesse avec les produits P, bruts disposés sur le second convoyeur 14. Les deux pièces latérales de conformage droite et gauche 18-6D et 18-6G, elles aussi embarquées sur le châssis 18-1, sont déplacées pour être plaquées contre le plateau de positionnement, grâce aux moyens de manoeuvre 18-7, suivant l'axe transversal du second convoyeur, c'est-à-dire parallèlement à l'axe longitudinal de chaque produit P brut. Les extrémités des produits P, bruts, sont mises en forme, arrondies, grâce à la forme des logements 18-8 des pièces latérales de conformage, la longueur est calibrée et on obtient alors des produits E. finis, strictement identiques. Une fois ces opérations effectuées, les deux pièces latérales de conformage droite et gauche 18-6D et 18-6G sont rappelées en position initiale, le plateau de positionnement 18-30 également. Le chariot 18-1 est alors libre pour être ramené à contresens en position initiale amont. Les produits P finis poursuivent leur translation sur le second convoyeur, sans mouvement relatif desdits produits P par rapport au second convoyeur qui les porte. La vitesse de translation du second convoyeur 14, la vitesse de retour du chariot 18-1, les vitesses de remontée du plateau de positionnement 18-30 et des pièces latérales de conformage ainsi que le nombre de logements 18-5 dudit plateau, sont adaptés pour que le temps de déplacement à contresens et la remise en place des organes associés, correspondent au temps de déplacement en translation sur le tapis du second convoyeur 14 d'un nombre de produits P, brut, égal audit nombre de logements 18-5. Cette opération de conformage est alors rééditée. [0018] L'ensemble du dispositif de convoyage comprend un automate de pilotage, non re- présenté, qui met en oeuvre le procédé de transfert utilisant le dispositif selon la présente invention. Ce procédé consiste à générer les étapes suivantes : - déplacer un produit P, brut, filiforme, continu, suivant une première direction, - massicoter le produit P, brut, filiforme, continu pour générer des produits P, bruts, isolés - déplacer les produits P, bruts, isolés, suivant une seconde direction, perpendiculaire à la première direction, en générant un espacement entre les produits, 7 - conformer par lots, à la volée, les produits P, bruts, isolés pour obtenir des produits P, finis. [0019] Le procédé consiste lors de l'étape de conforrnage, simultanément à parfaire le caractère rectiligne de chaque produit P, brut du lot, à mettre à la longueur et à traiter les extrémités desdits produits P, filiformes, rectilignes, pour l'obtention de produits finis. [0020] Les dispositif et procédé selon la présente invention permettent de traiter des cadences très importantes et de délivrer en bout de chaîne des produits parfaitement calibrés, parallèles, espacés les uns des autres, alignés, avec des corps parfaitement cylindriques et des extrémités parfaitement arrondies, ceci dans le cas retenu d'une application à la fabrication de saucisses, en particulier pour la production de saucisses sèches. 8 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7] REVENDICATIONSDispositif de convoyage (10) de produits P, filiformes, à grande vitesse, en l'occurrence des produits alimentaires tels que des saucisses, caractérisé en cc qu'il comprend un premier convoyeur (12) de produits P, avec un tapis (12-2) et un second convoyeur (14) de ces mêmes produits P, avec un tapis (14-1), ainsi qu'une tête de transfert (16), interposée entre les premier (12) et second (14) convoyeurs, lesdits premier et second convoyeurs étant perpendiculaires. Dispositif de convoyage (10) de produits filiformes à grande vitesse selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête de transfert (16) comprend une roue de transfert (16-1), montée sur un arbre d'entraînement (16-2), dont la direction est orientée parallèlement à la direction de translation du premier convoyeur (12), ladite roue de transfert (16-1) comportant n logements (16-3), orientés parallèlement à l'axe d'entraînement, chaque logement (16-3) n, ayant une section adaptée à la section du produit P brut et la longueur de chaque logement (16-3) étant sensiblement égale à la longueur d'un produit P brut, isolé. Dispositif de convoyage (10) de produits filiformes à grande vitesse selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque logement (16-3) n, est ouvert à ses deux extrémités. Dispositif de convoyage (10) de produits filiformes à grande vitesse, selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'arbre d'entraînement (16-2) de la roue de transfert (16-1) est lié mécaniquement à une motorisation M, équipée d'un réducteur et/ou d'un renvoi à poulies et courroies ou chaînes afin de générer le ratio d'entraînement adéquat. Dispositif de convoyage (10) de produits filiformes à grande vitesse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une unité de conformage (18), interposée sur le second convoyeur (14). Dispositif de convoyage (10) de produits filiformes à grande vitesse selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'unité de conformage (18) comprend un châssis (18-1), mobile en translation par rapport au bâti (10), supportant le second convoyeur (14), des premiers moyens de manoeuvre (18-2) en translation, assurant un déplacement dudit châssis (18-1) sur une longueur L, en aller-retour. Dispositif de convoyage (10) de produits filiformes à grande vitesse 9 [Revendication 8] [Revendication 9] [Revendication 10] [Revendication 11] selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le châssis (18-1) comprend des moyens de conformage (18-3) des produits E. bruts, isolés. Dispositif de convoyage (10) de produits filiformes à grande vitesse selon la revendication 7, caractérisé en cc que les moyens de conformage (18-3) comprennent un plateau de positionnement (18-30) en partie supérieure, mobile selon une direction verticale, en monte et baisse, muni de deuxièmes moyens de manoeuvre (18-4) et comportant des logements (18-5), aptes à venir couvrir, chacun, un produit filiforme P, et la longueur de chacun desdits logements est inférieure à la longueur d'un produit P brut. Dispositif de convoyage (10) de produits filiformes à grande vitesse selon la revendication 8, caractérisé en cc que les moyens de conformage (18-3) comprennent deux pièces latérales de conformage droite et gauche (18-6D,18-6G), munies de moyens de manoeuvre (18-7) suivant l'axe transversal du second convoyeur (14), c'est-à-dire parallèlement à l'axe longitudinal de chaque produit P. Dispositif de convoyage (10) de produits filiformes à grande vitesse selon la revendication 8, caractérisé en cc que deux pièces latérales de conformage droite et gauche (18-6D, 18-6G) sont munies de logements (18-8) pour former les extrémités de chaque produit P, brut. Procédé de mise en oeuvre du dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - déplacer un produit P, brut, filiforme, continu, suivant une première direction, - massicoter le produit P, brut, filiforme, continu pour générer des produits P, bruts, isolés - déplacer les produits P, bruts, isolés, suivant une seconde direction, perpendiculaire à la première direction, en générant un espacement entre les produits, - conformer par lots, à la volée les produits P, bruts, isolés pour obtenir des produits P, finis.