CH617070A5 - - Google Patents

Description

L'invention concerne un appareil de bourrage de produit alimentaire dans une enveloppe continue plissée et un procédé pour la mise en action de l'appareil.

Dans l'industrie de l'emballage de la viande, il existe des procédés de remplissage automatique et semi-automatique de divers types d'enveloppes avec une émulsion visqueuse de viande. En général, ces procédés consistent à positionner un tronçon d'enveloppe plissée, constituée d'un film continu, sur un mandrin de bourrage, puis à déplisser en continu l'enveloppe et à la rem2

plir d'une émulsion visqueuse de viande produite sous pression dans le mandrin de bourrage et dans l'enveloppe. L'expression enveloppe ou enveloppe tubulaire désigne une enveloppe ou un boyau en matière naturelle ou synthétique, et l'expression tronçon s d'enveloppe désigne une longueur continue d'enveloppe tubulaire. Les enveloppes tabulaires plissées sont parfois appelées bâtons, ces derniers étant constitués de grandes longueurs d'enveloppe de diamètre relativement important, plissées et comprimées en tronçons courts et rigides. En variante, les bâtons peuvent être io constitués d'une cartouche comprenant une enveloppe plissée et comprimée, entourée d'un manchon de maintien. Il existe des appareils et des procédés connus de production d'enveloppes cellulosiques tabulaires et plissées pour produits alimentaires, comme décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique 15 N° 2983949 et N° 2984574. Ces appareils peuvent être utilisés pour la préparation d'enveloppes tabulaires plissées et comprimées pour lesquelles les rapports de compression (rapport entre la longueur non plissée et la longueur plissée) sont de l'ordre d'au moins 40, et peuvent atteindre environ 100 ou plus. Des machines 20 convenables de bourrage de produits alimentaires peuvent être mises en œuvre pour remplir des longueurs d'enveloppe et former des chaînes ou chapelets de saucisses ou autres produits de dimensions unitaires, constitués de matières visqueuses particulaires ou hachées, par exemple d'émulsions de viande ou autre.

25 Pour la production de saucisses ou autres produits alimentaires, les compositions de viande finement divisées, généralement appelées émulsions, sont classiquement introduites dans des enveloppes tabulaires de grandes longueurs qui, comme mentionné précédemment, peuvent être en matière naturelle ou syn-30 thétique. Les saucisses de grand diamètre, commercialisées sous la forme de tranches multiples emballées, sont généralement produites dans des enveloppes dont le diamètre varie entre 75 et 130 mm environ. Pour la production de ces saucisses, une enveloppe de longueur prédéterminée, fermée à une extrémité par une 35 agrafe ou une pince, est d'abord enfilée manuellement sur l'extrémité d'un mandrin de bourrage, puis remplie avec une émulsion alimentaire. Lorsque l'opération de bourrage progresse, l'extrémité ligaturée de l'enveloppe se déplace vers l'extérieur du mandrin et l'enveloppe se déplisse d'elle-même et reprend sa longueur 40 initiale ou une longueur proche de sa longueur initiale. L'enveloppe ainsi remplie est ensuite ligaturée, torsadée ou agrafée en tronçons cylindriques de longueur unitaire prédéterminée.

L'émulsion alimentaire ainsi enveloppée et tassée est ensuite cuite et fumée par la mise en œuvre de l'un ou l'autre des procédés 45 classiques, suivant le produit réalisé. En général, ce produit est ensuite découpé en tranches et emballé pour former des articles d'un poids prédéterminé et contenant un nombre donné de tranches pour la vente au détail. Les dispositifs de coupe à grande vitesse utilisés pour ces opérations d'emballage sont préréglés so pour couper un nombre de tranches de poids prédéterminé afin de produire des emballages de même poids. Par conséquent, il est important, du point de vue commercial, que les saucisses de grand diamètre présentent, à l'état final, un diamètre à peu près uniforme d'une extrémité à l'autre et d'une pièce à l'autre, de mêmes 55 dimensions nominales. De plus, le diamètre des tranches doit être uniforme et précis, afin que ces tranches puissent être mises en place dans des emballages rigides préfabriqués et fréquemment utilisés.

Les deux extrémités arrondies et à peu près hémisphériques 60 d'une enveloppe pour saucisse de grand diamètre, remplie d'une émulsion alimentaire, ne sont généralement pas utilisées pour la production d'emballages de poids uniforme et sont rejetées ou réutilisées. Il est donc également important de produire des saucisses de grand diamètre à extrémités serrées et uniformes, afin as de réduire la quantité de produit alimentaire découpé et rejeté du tronçon cylindrique uniforme.

L'utilisation, depuis de nombreuses années, d'enveloppes de saucisses manufacturées, par exemple réalisées en cellulose lâche

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ou armée de fibres, a permis de déterminer des conditions optimales de bourrage et de traitement pour divers types de saucisses. Ces dernières doivent généralement être enveloppées ou bourrées à des diamètres recommandés pour obtenir des résultats optimaux. Le diamètre recommandé de bourrage pour chaque dimension et type d'enveloppe a été établi et calculé dans des procédés recommandés de travail, déterminés par le fabricant d'enveloppes pour la gouverne du fabricant de saucisses.

Lorsqu'une enveloppe est insuffisamment remplie et que son diamètre est inférieur au diamètre initial recommandé, il en résulte un produit dont le diamètre n'est pas uniforme d'une extrémité à l'autre et d'une pièce à l'autre. De plus, ce produit présente un aspect ridé indésirable et la saucisse traitée peut présenter une rupture d'émulsion faisant apparaître des poches indésirables de graisse ou de liquide.

Lorsqu'une enveloppe est remplie en excès, au-delà du diamètre initial recommandé, elle peut se fendre ou se couper dans le poste de bourrage ou ensuite, pendant son transport ou pendant les opérations de cuisson et/ou de fumage. Il en résulte une perte coûteuse d'émulsion et des dépenses de main-d'œuvre pour le nettoyage.

Les appareils et procédés mis en œuvre depuis de nombreuses années pour la préparation de produits alimentaires enveloppés et, en particulier, de produits alimentaires entourés d'enveloppes de grand diamètre, reposent sur une intervention manuelle pour la commande du bourrage de l'émulsion alimentaire pour former des chaînes ou chapelets de saucisses ayant chacune une longueur prédéterminée. Des progrès ont récemment porté sur l'introduction de la commande automatique de l'opération de bourrage pour la préparation de produits enrobés de dimensions uniformes, comme décrit par exemple dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique Nos 2871508, 2999270, 3264679, 3317950, 3454980, 3457588, 3553769, 3621513, 3659317 et 3751764. La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 627252, déposée le 30 octobre 1975 par Anton L. Mika, apporte un perfectionnement important à cette technique.

Le procédé automatique de bourrage de saucisses, résumé dans la demande de brevet des E.U.A. précitée, implique la mise en œuvre d'une bague ou d'un disque de calibrage disposé à l'intérieur de l'enveloppe en cours de bourrage et coopérant avec une bague annulaire de retenue disposée à l'extérieur de l'enveloppe, à une distance réglable du disque de calibrage le long de l'enveloppe. Le diamètre du bord extérieur du disque de calibrage est supérieur au diamètre intérieur de l'enveloppe et le diamètre intérieur de la bague de retenue est inférieur au diamètre extérieur de la saucisse finie. Le disque de calibrage et la bague de retenue sont alignés coaxialement sur le mandrin de bourrage de l'appareil de production de saucisses et un dispositif règle l'espacement linéaire entre ce disque et cette bague.

Par une diminution de cet espacement linéaire, l'enveloppe, en passant de son diamètre d'étirage qu'elle présente lorsqu'elle est déplissée sur le disque de calibrage, à son diamètre prescrit qu'elle présente en passant entre la surface extérieure du mandrin de bourrage et le bord intérieur de la bague de retenue, subit une variation brusque de direction et il en résulte une augmentation des forces de frottement dans les zones où cette enveloppe entre en contact avec ces éléments de commande. La résistance à l'avancement de l'enveloppe ou la force de retenue exercée sur cette dernière augmente donc. Inversement, par une augmentation de l'espacement linéaire entre le disque de calibrage et la bague de retenue, l'enveloppe, en passant entre ces deux éléments avec lesquels elle entre en contact, subit un changement de direction moins brusque que précédemment et il en résulte une diminution des forces de frottement dans les zones de contact et, par conséquent, une diminution de la résistance opposée à l'avancement de l'enveloppe ou de la force de retenue exercée sur cette dernière. Il apparaît donc que, pour un groupe donné et cohérent de paramètres de fonctionnement, comprenant le type et l'état de l'enveloppe, la consistance de l'émulsion, la vitesse et la pression sous lesquelles l'émulsion est refoulée de la pompe, et, par exemple, l'état d'usure des pièces de l'appareil de bourrage, une augmentation de la force de retenue exercée sur l'enveloppe tend à élever la pression de bourrage de cette enveloppe et à augmenter le diamètre de cette dernière, alors qu'une diminution de la force de retenue tend à faire descendre la pression de bourrage et à diminuer le diamètre du produit.

Etant donné qu'il est souhaité de maintenir le produit à un diamètre constant pour les raisons indiquées précédemment, l'espacement linéaire entre le disque de calibrage et la bague de retenue est modifié de manière contrôlée afin de compenser les variations et les fluctuations des autres paramètres indiqués ci-dessus et dont le contrôle n'est pas aussi aisé que celui du disque et de la bague.

Ainsi, dans l'art antérieur et comme décrit dans la demande de brevet des E.U.A. précitée, le réglage de la force de retenue exercée sur l'enveloppe s'effectue par une commande de l'espacement entre le disque de calibrage et la bague de retenue.

Des perfectionnements apportés à l'appareil et au procédé décrits dans la demande de brevet des E.U.A. précitée ont montré qu'il était nécessaire d'augmenter le degré de commande et la plage de variations du diamètre des produits, non pour obtenir des produits de diamètre variant davantage, mais pour augmenter les possibilités de compensation présentées par l'appareil de bourrage en fonction des variations incertaines des compositions et des matières constituant l'enveloppe, les variations des émul-sions de viande, et d'autres paramètres de fonctionnement. Dans l'optique du développement technique, cela a constitué un objectif à atteindre pour permettre de bourrer insuffisamment et/ou en excès l'enveloppe au cours de toute opération de remplissage, à un degré supérieur à celui pouvant être obtenu antérieurement et avec un réglage et une précision améliorés. Il est également apparu, et il a été justifié que, alors qu'une augmentation du diamètre du disque de calibrage entraîne un accroissement de la force de retenue exercée sur l'enveloppe et peut élever dans une certaine mesure l'excès limite de bourrage de la plage contrôlée, une telle mesure n'a aucun effet sur l'insuffisance limite de bourrage et, si elle est trop accentuée, elle peut provoquer un étirage de l'enveloppe à un diamètre dépassant suffisamment celui de la saucisse finie pour que la limite élastique de l'enveloppe soit dépassée ou que l'enveloppe en soit autrement affectée. Dans le cas où un disque de calibrage sous-dimensionné est utilisé pour repousser la limite de l'insuffisance de bourrage de la plage contrôlée, les résultats obtenus sont différents des précédents,

mais également indésirables, car l'enveloppe n'est pas assez étirée pour présenter une dimension uniforme, à l'état étiré, et permettre d'obtenir un produit bourré ayant un diamètre uniforme et précis.

La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 686427, déposée le 14 mai 1976 par Vytautas Kupcikevicius et Anton L. Mika, décrit une forme de réalisation permettant de résoudre le problème mentionné ci-dessus. La présente invention constitue un autre moyen de résoudre ce problème, pouvant être utilisé séparément ou avantageusement avec celui décrit dans la demande N° 686427 précitée.

L'invention est conçue et mise au point pour augmenter le degré de commande et la plage contrôlée entre les diamètres résultant d'un bourrage en excès et ceux résultant d'un bourrage insuffisant d'une enveloppe en produit alimentaire.

L'invention permet d'augmenter sensiblement la capacité de réglage pour compenser et corriger un plus grand nombre et une plus grande variété de paramètres variables de fonctionnement, de défauts de réglage et de défauts résultant de l'usure des pièces mises en œuvre pour les opérations de bourrage d'une enveloppe avec un produit alimentaire.

L'invention porte sur l'appareil de bourrage défini dans la revendication 1 et sur un procédé pour la mise en action de l'appareil, défini dans la revendication 4.

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L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple et sur lesquels :

la fig. 1 est une élévation schématique, avec coupe axiale partielle, d'un détail de l'appareil selon l'invention monté sur un appareil de bourrage et coopérant avec d'autres éléments de cet appareil, et la fig. 2 est une coupe analogue à celle de la fig. 1 montrant les éléments de l'appareil selon l'invention dans une autre position de fonctionnement.

Les figures sont une coupe montrant un tronçon d'enveloppe 11 pour produits alimentaires placé sur le mandrin 13 de bourrage d'un appareil de remplissage d'enveloppes. Seules les parties de l'appareil nécessaires à la compréhension du fonctionnement du dispositif décrit sont représentées sur les figures. L'enveloppe 11 est représentée à l'état plissé à droite sur les figures. Elle subit un déplissage et est remplie de produit alimentaire en se déplaçant de la droite vers la gauche. L'enveloppe remplie et déplissée est représentée à gauche sur les figures.

Un disque 15 de calibrage est disposé concentriquement sur le mandrin 13 de bourrage, à l'intérieur de l'enveloppe 11, de manière que son bord circonférentiel extérieur 17 glisse contre la surface circonférentielle intérieure de l'enveloppe 11, à proximité du tronçon plissé de cette dernière, représenté à droite sur les figures.

Une bague annulaire 19 de retenue, qui présente une ouverture intérieure 21 d'un diamètre inférieur au diamètre extérieur de la saucisse ainsi produite, est disposée concentriquement sur le mandrin 13 de bourrage, comme représenté. Un anneau 25 d'étanchéité, monté sur l'extrémité du mandrin 13 de bourrage, maintient l'enveloppe 11 appliquée étroitement contre la surface extérieure de ce mandrin 13 et empêche ainsi tout refoulement de l'émulsion dans le tronçon d'enveloppe déplissé, mais non encore rempli.

La bague 19 de retenue comporte une saillie annulaire 27 orientée vers la droite sur les figures, c'est-à-dire dans une direction opposée à celle dans laquelle l'enveloppe 11 progresse pendant son bourrage. La saillie annulaire 27 présente une surface 29 destinée à entrer en contact avec l'enveloppe et arrondie dans la direction de progression de cette enveloppe. Dans la forme de réalisation représentée, cette surface est totalement arrondie et recourbée vers la surface arrière de la bague 19 de retenue.

Le disque 15 de calibrage est monté sur un manchon 31 qui peut exécuter un mouvement alternatif coulissant et qui est lui-même monté coaxialement sur le mandrin 13 de bourrage. Ce manchon peut être commandé par des moyens non représentés, de manière à pouvoir se déplacer sur une distance X représentée à sa valeur maximale sur la fig. 1 et à sa valeur minimale sur la fig. 2.

Une émulsion 23 pour saucisses est refoulée sous pression d'une pompe (non représentée) et introduite par le mandrin 13 dans l'enveloppe 11, de manière que cette dernière se remplisse comme représenté à gauche sur les figures. L'enveloppe 11 est s étirée en continu de son état plissé, dans lequel elle est représentée à droite sur les figures, en passant sur le bord 17 du disque 15 de calibrage, puis elle est ramenée et pliée circonférentiellement vers l'intérieur en passant dans l'ouverture 21 de la bague 19 de retenue, de manière que sa surface extérieure entre en contact avec la io surface arrondie 29 de la saillie annulaire 27 de cette bague 19 sur un angle © qui constitue en fait une mesure de l'enroulement de l'enveloppe sur la surface de frottement présentée par la bague de retenue.

Le réglage de la distance X entre le disque 15 de calibrage et la 15 bague 19 de retenue, en fonction de tout groupe donné de paramètres de fonctionnement, par exemple le diamètre du disque de calibrage et d'autres facteurs, détermine l'angle © par lequel la surface extérieure de l'enveloppe entre en contact avec la surface 29 et règle donc l'amplitude des forces de frottement résul-20 tant de l'enroulement de l'enveloppe sur la surface arrondie 29, de même que la résistance opposée à l'avance de l'enveloppe et l'effet de retenue exercé sur cette dernière. Lorsque la distance X est augmentée, l'enroulement de l'enveloppe autour de la surface 29 diminue, comme indiqué par l'angle 0 sur la fig. 1, et l'enveloppe 25 tend donc à être moins bourrée, alors qu'une diminution de la distance X, comme représenté sur la fig. 2, provoque une augmentation de l'angle 0 d'enroulement et donc de la force de retenue exercée sur l'enveloppe qui tend ainsi à être davantage bourrée.

Lorsqu'on fait varier la distance X de réglage de la valeur 30 maximale indiquée sur la fig. 1 à la valeur minimale indiquée sur la fig. 2, la direction dans laquelle progresse l'enveloppe 11 varie du sens normal de déplissage et de remplissage à un sens opposé. A cet égard, la saillie annulaire 27, sur la surface arrondie 29 de laquelle l'enveloppe s'enroule, peut être considérée comme un 35 élément d'enroulement de l'enveloppe.

Le polyéthylène, le styrène et des mélanges de ces matières se sont montrés avantageux pour la réalisation de la bague de retenue de l'appareil décrit. Il est cependant évident qu'on peut choisir la matière ou les mélanges de matières convenant au mieux 40 à des conditions de fonctionnement particulières.

L'appareil décrit fonctionne convenablement avec un disque de calibrage de toute conception convenable, permettant d'obtenir un angle © maximal d'enroulement de la surface extérieure de l'enveloppe sur la surface 29 de la saillie 27 de la bague 19 de 45 retenue. Des disques de calibrage comportant des rebords faisant saillie vers l'avant, tels que celui décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 686427 précitée, conviennent avantageusement.

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1 feuille dessins

Claims (5)

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   REVENDICATIONS

   1. Appareil de bourrage de produit alimentaire dans une enveloppe continue plissée et montée sur un mandrin de bourrage, cette enveloppe passant sur un disque de calibrage qu'elle entoure et sur le bord circonférentiel extérieur duquel elle porte par sa surface intérieure afin d'être étirée et déplissée, l'enveloppe passant également dans une ouverture de contraction délimitée entre le bord circonférentiel intérieur d'une bague annulaire de retenue et la surface circonférentielle extérieure du mandrin de bourrage, l'espacement mesuré le long de l'enveloppe, entre le disque de calibrage et la bague annulaire de retenue, pouvant être réglé, caractérisé en ce que le bord circonférentiel intérieur de la bague de retenue comporte une saillie annulaire orientée dans une direction opposée à celle dans laquelle l'enveloppe progresse pendant son bourrage, et au contact de laquelle l'enveloppe change progressivement de direction, cette saillie présentant une surface périphérique extérieure de contact arrondie dans la direction de la progression de l'enveloppe, le disque de calibrage et la bague de retenue étant déplaçables l'un par rapport à l'autre de manière à faire varier l'aire de contact entre la surface extérieure de l'enveloppe et ladite surface de contact de la saillie, l'aire de contact variant entre une valeur minimale qui correspond à un espacement maximal du disque de calibrage et de la bague de retenue et une valeur maximale qui correspond à un espacement minimal du disque de calibrage et de la bague de retenue.
2. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens associés au disque de calibrage modifient la direction de la progression de l'enveloppe qui, après avoir progressé dans le sens du déplissage et du bourrage, est dirigée en sens opposé lorsque l'espacement entre le disque de calibrage et la bague de retenue passe de son maximum à son minimum.
3. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens associés au disque de calibrage modifient la direction de la progression de l'enveloppe qui, après avoir été déplacée dans le sens du déplissage et du bourrage, suit une direction dont une composante est opposée au sens de déplissage et de bourrage.
4. 4. Procédé pour la mise en action de l'appareil selon la revendication 1, dans lequel une enveloppe est bourrée avec un produit alimentaire, l'enveloppe en cours de bourrage subissant d'abord une première retenue par frottement par un contact circonférentiel intérieur, puis une seconde retenue par frottement par un contact circonférentiel extérieur, caractérisé en ce qu'il consiste à régler l'aire du contact circonférentiel extérieur par changement de la direction dans laquelle l'enveloppe progresse, en réglant l'espacement entre les points de contact circonférentiel intérieur et extérieur d'une première valeur dans laquelle le contact circonférentiel extérieur est minimal, à une seconde valeur dans laquelle ce contact est maximal et en ce que, dans ladite seconde position, l'enveloppe est amenée à traverser un passage selon une direction opposée à la direction de son déplacement.
5. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la première retenue par frottement est obtenue par une expansion ou dilatation de l'enveloppe vers l'intérieur, et en ce que la deuxième retenue par frottement est obtenue par une contraction.