Appareil pour séparer d'une colonne continue de biscuits un lot d'une longueur inférieure
à un maximum donné
La présente invention a pour objet un appareil pour séparer d'une colonne continue de biscuits un lot d'une longueur inférieure à un maximum donné.
Dans l'emballage des biscuits, la dernière exigence est que le poids du paquet soit au moins égal à la valeur annoncée et, en plus, il est évidemment désirable que le poids n'excède ce minimum que d'une valeur aussi faible que possible afin d'éviter, en fait, de donner simplement des biscuits gratuitement. En ce qui concerne l'opération cependant, il existe une exigence supplémentaire importante, à savoir que la longueur du lot de biscuits à envelopper se loge dans la poche de réception de la machine à envelopper. Dans certains types de machines, cette poche est de longueur fixe, alors que dans d'autres elle peut tre réglée.
Ces exigences de poids et de longueur ne varient pas nécessairement ensemble parce que la densité des biscuits varie avec la composition de la pâte à partir de laquelle ils sont cuits, et il est possible qu'avec des biscuits très légers un lot soit trop long pour se loger dans la poche de la machine tout en étant encore trop léger pour répondre aux exigences légales. Quand on amène les biscuits dans la machine à envelopper, c'est la longueur du lot qui doit tre prise d'abord en considération et bien que dans le passé la longueur requise ait été appréciée à l'oeil et que les opérateurs aient alimenté les machines à la main, il est devenu possible plus récemment de diviser automatiquement un lot de la longueur requise à partir d'une colonne continue de biscuits.
Fondamentalement, tout ce qui est nécessaire dans ce but est d'amener la colonne de biscuits vers le haut contre une pièce qui délimite une position extrme pour cette colonne, puis de séparer un lot de biscuits d'une certaine longueur du reste des biscuits sous l'action d'une force latérale, tout en retenant les biscuits au-delà de l'extrémité du lot au moyen d'une autre pièce. Celleci peut tre fixe et comporter un bord qui définit le plan dans lequel la colonne est séparée ou coupée, ou elle peut tre constituée par un doigt ou une lame qui est inséré entre des biscuits adjacents pour définir la zone de séparation. On désigne cette pièce, dans les deux cas, par l'expression générale a bord de coupure .
Si l'épaisseur des biscuits reste constante, il est possible de régler le bord de coupure de façon qu'il soit disposé exactement dans un plan entre des biscuits adjacents, de façon que la colonne soit coupée avec précision dans ce plan à chaque instant.
En pratique cependant, il existe une tendance à une variation continue de l'épaisseur des biscuits due à plusieurs facteurs, le plus important étant que les biscuits dans le milieu du four tendent à tre légèrement plus cuits que les biscuits sur les bords et deviennent ainsi légèrement plus denses et plus minces.
En d'autres mots, certains biscuits sont plus épais que d'autres et bien que cet effet puisse tre compensé par un mélange subséquent des biscuits, il existe encore des variations inévitables dans la longueur du lot dues aux variations du degré de cuisson avec le temps. I1 résulte de cette fluctuation que le plan de division de la colonne défini par le bord de coupure fixe ne se trouve plus à l'interface entre des biscuits adjacents et, particulièrement si on utilise une force mécanique pour séparer le lot du reste de la colonne, il peut se produire qu'un biscuit disposé dans le plan de coupure soit écrasé et que les fragments résultants bloquent la machine.
L'appareil faisant l'objet de l'invention comprend une pièce délimitant une position extrme pour la colonne, des organes pour amener la colonne vers cette , pièce, un bord de coupure disposé de façon que sa distance de la pièce définisse la longueur du lot, et un support pour recevoir un lot transféré latéralement depuis la colonne.
Il est caractérisé par un détecteur de
la longueur du lot par rapport à une butée extrme définie par le support, une unité servo-motrice commandée par le détecteur en accord avec les mouvements de ce dernier depuis une position de référence et servant à régler la distance entre la position extrme de la colonne et le bord de coupure et celle entre la butée extrme du support et la position de référence du détecteur, et des organes agencés pour rejeter un lot du support quand la longueur du lot est supérieure à un maximum donné.
Tant que la longueur du lot reste constante, la colonne est coupée nettement entre des biscuits adjacents, le lot est transféré sur le support et le détecteur reste dans sa position de référence puisque celle-ci correspond à la longueur du lot déterminée par le bord de coupure. Si cependant la longueur du lot s'écarte de cette valeur d'une faible quantité dans l'un ou l'autre sens, le détecteur est déplacé de cette quantité et met en marche l'unité motrice qui fonctionne de façon à régler la distance entre la position extrme de la colonne et le bord de coupure afin que ce dernier coïn- cide avec le plan de l'interface entre des biscuits adjacents. En mme temps, il se produit un réglage correspondant de la distance entre la butée extrme du support et la position de référence du détecteur.
Par conséquent. quand le prochain lot est séparé de la colonne, le réglage du bord de coupure assure une coupure nette, el comme le détecteur a aussi été réglé de facon correspondante, L'unité motrice ne fonctionne plus. L'opération continue alors de cette façon à moins qu'une nouvelle variation de la longueur du lot ne se produise, ce qui nécessite un nouveau réglage.
En d'autres mots, comme le plan de coupure se déplace par suite des variations dans l'épaisseur des biscuits, la position relative du bord de coupure est réglée en mme temps. Si la machine à envelopper comporte une poche réglable, la poche peut tre également commandée par l'unité servo-motrice de manière qu'elle varie avec la longueur du lot.
Il peut arriver qu'il existe une tendance à un changement d'épaisseur des biscuits dans un sens ou dans l'autre. Par exemple, la longueur du lot peut devenir progressivement plus grande jusqu'à ce qu'un point soit atteint pour lequel le lot est trop long pour la poche de la machine à emballer. La longueur du lot est alors supérieure au maximum donné et il en résulte que les organes de rejet du lot du support entrent en action.
-Le lot est rejeté et l'opérateur est averti en conséquence. Comme il est alors nécessaire de remettre le mécanisme en place manuellement, le plan de coupure est déplacé afin de réduire la longueur du lot de l'épaisseur d'un biscuit. Une fois ce réglage effectué, L'opération se poursuit de la manière précédemment décrite. Si la tendance est dans le sens opposé et si la longueur du lot diminue, cela ne présente aucune difficulté pour la machine à emballer. Quand le poids tombe au-dessous du minimum acceptable, ce fait est détecté par un contrôle de poids et un réglage manuel est nécessaire alors pour augmenter la longueur du lot.
Dans le passé, la colonne de biscuits dans laquelle les lots successifs étaient prélevés était maintenue hori zonale, comme décrit par exemple dans le brevet suisse Nu 426611. Dans l'appareil décrit dans ce brevet, l'extrémité de pinces 4 constitue le bord de coupure tandis qu'un plateau 19 définit la position extrme de la colonne de biscuits. I1 est évident que si la longueur du lot n'est pas égale à la distance entre ces deux composants, la coupure ne se produit pas correctement. En particulier, si un biscuit est partiellement engagé par les pinces, il peut tre retenu ou non selon son epais- seur, et cela peut conduire à une longueur de lot variable.
Avec l'appareil envisagé maintenant, la position du plateau peut tre modifiée en accord avec la fluctuation de la longueur du lot de manière que la distance entre ce plateau et l'extrémité des pinces corresponde toujours à la longueur du lot; le dernier biscuit engagé par les pinces est retenu avec certitude.
Dans le brevet cité, la force latérale au moyen de laquelle le lot est séparé du reste de la colonne est due à la pesanteur et le lot tombe à distance du corps principal de la colonne sur un support où sa longueur est détectée par un détecteur commandant l'unité servomotrice qui commande la position du plateau et en mme temps règle la position de référence du détecteur, comme décrit précédemment. Si on trouve que la longueur du lot sur le support est en dehors des limites acceptables, le lot est rejeté comme mentionné plus haut.
Une opération basée sur un principe semblable, c'est-à-dire dans laquelle la colonne est pratiquement horizontale, peut utiliser un bélier agissant horizontalement pour transférer les lots de biscuits successifs en direction latérale au lieu de laisser tomber les lots sous leur propre poids. Quand on emploie un tel bélier, il est encore plus important que la colonne de biscuits soit correctement coupée, car le risque qu'un biscuit disposé dans le plan de coupure soit brisé est alors plus grand.
Bien que l'opération avec une colonne horizontale soit entièrement satisfaisante, une opération avec une colonne verticale offre divers avantages, particulièrement parce qu'un lot vertical se tient de lui-mme et qu'il est plus aisé à manipuler et à commander. Pour cette raison, l'appareil envisagé maintenant fonctionne de préférence avec une colonne de biscuits sensiblement verticale et dans ce but l'appareil comprend une plateforme constituant la pièce qui définit la position extrme de la colonne, un mécanisme pour entraîner la plate-forme vers le bas jusqu'à ce qu'elle atteigne une position inférieure dans laquelle la distance entre elle et le bord de coupure définit la longueur du lot,
et un bélier de transfert présentant une surface supé- rieure unie dont la position est commandée par l'unité servo-motrice pour tre placée juste au-dessous du bord de coupure dont la position est aussi commandée par l'unité servo-nlotrice. Ainsi, quand le bélier fonctionne pour transférer un lot sur le support, sa face supérieure supporte le reste de la colonne jusqu'au retour de la plate-forme.
Le détecteur peut pivoter sur un bâti dont une partie constitue le bord de coupure, de sorte qu'un seul réglage par l'unité servo-motrice suffit à la fois pour le bord de coupure et pour le détecteur. Le support pour le lot peut pivoter et peut tre maintenu en position active par un verrou qui est libéré sous la commande d'un second détecteur quand la longueur du lot est supérieure au maximum donné. Cela permet au support de tomber et ainsi de rejeter le lot.
La figure unique du dessin annexé est une vue en élévation schématique donnée à titre d'exemple d'une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
Des biscuits sont amenés à l'appareil représenté par un transporteur horizontal 1 dont l'entraînement est commandé comme décrit dans le brevet suisse No 432426.
Une colonne de biscuits 2 passe alors vers le bas le long d'un plan incliné 3 qui est courbé vers le bas en 4 de manière que la colonne de biscuits au-delà de cette zone soit sensiblement verticale. La colonne est supportée par une plate-forme 5 qui est entraînée dans la direction indiquée par une double flèche 6 sous la commande d'une bielle 7. Cette bielle est entraînée par un mécanisme semblable à celui décrit dans le brevet suisse No 432352.
La plate-forme 5 est supportée par deux paires de guides 8 et 9 et elle est représentée dans sa position la plus basse dans laquelle elle est de niveau avec un support pivotant 12 destiné à supporter un lot de biscuits 13 représenté en lignes mixtes. Dès que la plate-forme a atteint la position inférieure illustrée, un bélier de transfert 15 entre en action sous la commande d'une bielle 16 également entraînée par le mécanisme qui vient d'tre indiqué. Le bélier 15 glisse dans des paires de guides 17 et 18 montés sur un plateau 19 dont la position dans une direction transversale à la ligne de déplacement du bélier 15 est commandée par une vis 20. Quand le bélier 15 fonctionne, il transfère un lot de biscuits du bas de la colonne 2 sur le support 12 (lot 13) et reste temporairement dans cette position.
Le bélier comporte une surface supérieure unie 25 qui supporte ainsi le reste de la colonne 2 quand il est dans cette position. On peut voir que la surface 25 est exactement alignée avec l'interface entre deux biscuits adjacents et que le biscuit immédiatement au-dessus de cette interface est retenu au moyen d'un bord de coupure constitué par un doigt 26 dont la surface inférieure est également alignée avec la mme interface, de sorte qu'il se produit une coupure nette de la colonne quand le lot est transféré sur le support 12.
Le lot 13 sur le support 12 est engagé par un détecteur 27 pivotant sur un axe 28 et portant une lame 29 coopérant avec deux paires de contacts fixes 30 et 31.
Ce détecteur commande une unité servo-motrice comme on le verra plus loin. Un second détecteur 35 est destiné à détecter quand la longueur du lot 13 dépasse un maximum donné. Si la longueur du lot est supérieure à ce maximum, le détecteur 35 est tourné dans le sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre suffisamment loin pour fermer un interrupteur électrique 36. Le détecteur 35 est supporté par une butée 43, sauf quand un lot approche de sa valeur maximum. L'interrupteur 36 est connecté dans un circuit comprenant une borne 37 d'une source de courant, l'interrupteur 36, un second interrupteur 38 commandé par une came 39, un solénoïde 40 et l'autre borne 41 de la source.
La came 39 est entraînée par le mécanisme d'entraînement principal de l'appareil de manière que l'interrupteur 38 soit fermé seulement au point du cycle correspondant au transfert du lot 13 sur le support 12. A d'autres instants, cet interrupteur est ouvert, de sorte que le détecteur 35 est rendu inactif.
Si cependant le détecteur 35 tourne suffisamment pour fermer l'interrupteur 36, le solénoïde 40 est excité pour actionner un verrou 45 commandant le support 12 et permettant à ce dernier de tourner autour de son pivot pour rejeter le lot.
Si le lot 13 présente une longueur comprise dans le domaine désiré, le bélier 15 continue son mouvement pour transférer le lot 13 Idans un récipient 46 monté sur un bras 47 tournant autour d'un pivot 48 et commandé par une bielle 49 entraînée par le mme mécanisme que les bielles 7 et 16. L'entraînement par la bielle 47 fait basculer le bras 47 dans le sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre, dans la position 47' représen- tée en traits mixtes dans laquelle le récipient 46 est disposé immédiatement au-dessus d'une poche d'alimenta- tion 50 d'une machine à envelopper. La longueur de la poche est déterminée par deux mâchoires 51 qui peuvent tre rapprochées ou éloignées l'une de l'autre par une vis 52 en accord avec la longueur du lot.
L'unité servo-motrice comprend un servo-moteur 55 qui entraîne la vis 20 pour régler la position du bélier de transfert 15 au moyen d'une chaîne 53. Le moteur entraîne aussi la vis 52 par une chaîne 56 et un arbre intermédiaire 57. Finalement, le servo-moteur 55 entraîne une troisième chaine 60 connectée à une vis 61 qui commande la position d'un bâti 62 dont le doigt 26 constitue une partie. Le pivot 28 du détecteur 35 est également monté sur ce bâti de sorte qu'il est réglé simultanément au bord de coupure constitué par le doigt 26. Cette ser vo-opéraPtion va tre décrite.
Comme on l'a dit précédemment, le bord de coupure 26 et le bord supérieur 25 du bélier de transfert 15 sont exactement alignés avec l'interface entre deux biscuits et tant que la longueur des lots reste constante, oet état de choses persiste. Pour des raisons particulières cependant, la longueur du lot est sujette à varier légèrement et le but de l'unité servo-motrice est de compenser automatiquement ces variations. Par exemple, si la longueur du lot augmente légèrement, le détecteur 27 tourne en sens inverse du mouvement des aiguilles d'une montre et la lame 29 établit un contact entre les contacts fixes 30.
Cela complète un circuit comprenant la borne 41 de la source, les contacts 30, un conducteur 65 et le servomoteur 55, le circuit de retour comprenant un conducteur 66 avec un interrupteur 67 commandé par une came 68. Cet interrupteur fonctionne de la mme façon que l'interrupteur à came 38 pour rendre le détecteur 27 inactif sauf quand un lot de biscuits est présent sur le support 12. Si l'interrupteur 67 est fermé, le servo-moteur se met en marche dans un sens tel qu'il élève le bâti 62 et par conséquent le bord de coupure 26 et le détecteur 27. Dès que le détecteur 27 est soulevé suffisamment pour ramener la lame 29 dans sa position moyenne, le circuit du servo-moteur 55 est rompu et le moteur s'arrte.
Pendant sa période de marche cependant, le moteur a également réglé la surface 25 du bélier 15 de manière à l'amener à nouveau en alignement avec l'interface entre deux biscuits adjacents, et il a réglé aussi la vis 52 de manière à allonger très légèrement la poche 50 pour loger le lot de longueur augmentée.
Si le prochain lot est de la mme longueur, aucun nouveau réglage ne se produit, mais si le lot est encore légère ment plus long, un nouveau réglage se fait dans le mme sens que précédemment. Par ailleurs, si la longueur de lot est légèrement plus faible, la lame 29 relie entre eux les contacts 31 pour completer un circuit pour le servo-moteur 55 par un conducteur 70 et entraîner ainsi le moteur en sens opposé. I1 se produit alors un réglagle dans le sens opposé de sorte que les bords 25 et 26 sont maintenus alignés avec l'interface entre les biscuits et que la longueur de la poche 50 est réduite.
En d'autres mots, quand la longueur du lot varie, la position des divers composants est réglée de façon correspondante de manière à suivre cette variation et la position du doigt de coupure et du bélier de transfert suit la position de l'interface, de sorte qu'une coupure nette est obtenue pour chaque lot.
Cependant, si la longueur du lot atteint le maximum donné, le détecteur 35 vient en action pour rejeter le lot. C'est un signal qu'une action doit tre entreprise et que l'appareil dans son ensemble doit tre arrté et le plan de coupure réglé manuellement dans le sens de l'abaissement d'une quantité égale à l'épaisseur d'un biscuit. Après remise en marche, le prochain lot est ainsi d'un biscuit plus court et contenu par conséquent dans le domaine acceptable. Comme indiqué précédemment, tout lot au-dessous de la longueur maximum est enveloppé de la manière usuelle et son poids est ensuite con tôlé, après quoi le plan de coupure requiert un ajustage vers le haut pour augmenter la longueur du lot.
Il est possible que l'appareil décrit fonctionne aussi pour rejeter tout lot de longueur insuffisante. Dans ce but, la butée 43 doit tre abaissée pour permettre au détecteur 35 de tomber en une zone correspondant à la partie supérieure d'un lot trop court. L'interrupteur 36 doit tre modifié de façon à tre fermé lors d'un mouvement excessif du détecteur 35 dans le sens du mouvement des aiguilles d'une montre. L'arrivée d'un lot trop court entraîne alors la libération du support 12 de la mme façon que pour un lot trop long.