EP4072949A1 - Installation et procede de recuperation de liquides alimentaires de briques en faisant eclater la brique pour en extraire le contenu - Google Patents

Installation et procede de recuperation de liquides alimentaires de briques en faisant eclater la brique pour en extraire le contenu

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Publication number
EP4072949A1
EP4072949A1 EP20845401.7A EP20845401A EP4072949A1 EP 4072949 A1 EP4072949 A1 EP 4072949A1 EP 20845401 A EP20845401 A EP 20845401A EP 4072949 A1 EP4072949 A1 EP 4072949A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brick
cell
sides
contents
installation according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20845401.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Michel Martin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primarpack SAS
Original Assignee
Primarpack SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR1914150A external-priority patent/FR3104894A1/fr
Application filed by Primarpack SAS filed Critical Primarpack SAS
Publication of EP4072949A1 publication Critical patent/EP4072949A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B69/00—Unpacking of articles or materials, not otherwise provided for
    • B65B69/005—Unpacking of articles or materials, not otherwise provided for by expelling contents, e.g. by squeezing the container

Definitions

  • the present invention relates to a system for recovering food liquids from bricks by shattering the brick to extract its contents.
  • Cardboard food packaging is a packaging widely used in the food industry for the packaging of liquid or viscous foods, such as for example and without limitation third-party milk products (milk, cream, yogurts, etc.), fruit or vegetable juices, soups, soy drinks ...
  • third-party milk products milk, cream, yogurts, etc.
  • fruit or vegetable juices soups, soy drinks ...
  • Cardboard food packaging more generally referred to as "brick" consists mainly of cardboard, generally with additive layers of aluminum and plastic to enhance its food preservation properties.
  • the entire packaging is originally developed in the form of a sheet which will be formed and then welded to constitute the final packaging.
  • the bricks concerned by the invention can be of different shapes, of different dimensions, of different contents, have a plug (or not), it being understood that the object of the invention is to treat all types of bricks existing on the market.
  • bricks have been filled and completely packaged (put into packs, and packaged in pallets ready for delivery), while the tests and checks carried out during production on the packaged food reveal anomalies, such as by example a bacterial contamination or a lack of decontamination, which will prevent the marketing of the bricks thus produced.
  • the food contained in the bricks if it is not marketable as it is, can be recovered to be reprocessed in a new heat treatment phase, such as a new pas teurization for example, in order to be conditioned again.
  • the object of the present invention is to develop means making it possible to empty bricks in order to recover the product, in particular a product of high added value without soiling or contaminating the product and for recycling it, in particular in the dairy industry such as, for example, for milk or cream packaged in bricks, and also generally in the food industries packaging products in bricks and which sometimes have to be recovered for repackaging.
  • the object of the invention is, in particular, to recover the products as much as possible and to avoid residues in the empty brick without, however, contaminating the products by contact with the external parts of the brick or the equipment which serves to recover them .
  • the invention relates to an installation for recovering the fluid packaged in a brick by causing the brick to burst in its fragile part in order to make its contents flow
  • an installation characterized in that it comprises: a cell delimited by two sides face to face and deep, the depth of the cell from its opening defined by the end of the two sides facing each other, being less than the length of the brick between its bottom and its top, both sides of the cell are movable relative to each other to crush the brick engaged in the cell, by moving one side to the other, starting by crushing the end with the bottom by crushing the bottom to compress and push back its contents towards the other end, to burst this second end and to expel the contents therefrom, a drive means for controlling the relative movement of the two sides of the cell to open the cell to receive a brick and louse r gradually close the cell by crushing the brick.
  • the subject of the invention is also a method for recovering the contents of a brick by shattering it, a method characterized in that the brick is clamped by its first end in order to crush it and block it while pushing the contents towards the other end of the brick, we turn the brick so that the second end is facing downwards, we compress the brick leaving its second end free in order to force the contents under pressure towards the second end and to burst this second end, the flowing contents of the thus compressed brick are collected and the compressed and emptied brick is discharged.
  • the installation and the method according to the invention have the advantage of putting the bottom of the brick out of reach of the contents put under pressure in the brick so that this pressure is no longer exerted on the bottom and not risk to make it burst.
  • the installation and the process thus allow the brick to explode in a targeted manner in the chosen area of the brick, that is to say the top which is out of contact with the elements that hold and pinch the brick.
  • This progressive pinching of the first end with the bottom gradually reduces the area of the brick at this first end which is only exposed to the pressure to which the cone of the brick is gradually placed until this end is completely crushed and emptied of its contents completely pushed back towards the rest of the brick; and the pressure can then target the second end which is the other sensitive area of the brick to burst.
  • the progressive pinching allows the top weld to burst over its entire width, that is to say its transverse direction after having deployed the top jaws initially folded over the top of the brick.
  • This deployment is done automatically by the arrival of the volume of content forced out of the brick and put under pressure.
  • This deployment of the nozzles deploys the solder of the top of the brick which is thus weakened and yields, avoiding any risk of random bursting of the brick.
  • the contents are then expelled naturally in a manner directed towards the top of the brick.
  • the cell is formed by two sides forming a dihedral of edge of variable angle between an open position and a closed position, the open position being the position of reception of a brick, position in which the depth of the cell is delimited, the closed position being the crushing position of the brick between the two movable sides of the dihedral.
  • the depth of the cell is delimited by the stop carried by at least one of the sides and it is neutral with respect to the mobile side and only intervenes as a means of retaining the bottom of the brick in depth.
  • the depth of the cell is delimited by the angle of the dihedral formed by the two sides.
  • the cell comprises two sides respectively forming two diametrically opposed dihedrons and connected to the same rotary drive means.
  • the sides are integral with the respective axis element, coaxial with the axis of the dihedron and they are each rotated by a respective drive means, the operation of which is managed by a central unit which controls the movement. , that is to say, the speed and the variation in speed of each of the axis elements to carry out the different phases of recovery of the contents of a brick.
  • the efficiency of the installation is thus increased by using the dead time of return of a cell to the loading position of a brick by symmetrically doubling the cell with respect to its axis of rotation.
  • the cell is formed of two halves combined with one another in the inverted position to form the four sides and the bottom of the cell, each half consisting of a lateral wall, one side and a stopper forming part of the underside of the cell, the side walls and the sides forming the variable contour of the cell, the bottom of which is formed by the juxtaposition of the two stops, having a width corresponding to a fraction of the width of the al veal, the stop of one half passing under the back of the other half and reci pro progressively.
  • the rotary drive means are preferably geared motors.
  • the invention allows by its installation and its method to overcome the various drawbacks mentioned above, by crushing and bursting, bricks containing a liquid or viscous food, such as milk or cream bricks, for example, and ensuring that 'there is no possible contact between the food extracted from the brick and any external part of the brick.
  • FIG. 2C its parts A, B, C represent the three stages of recovering the contents of a brick using the installation according to figure 1,
  • FIG. 3 diagram of an embodiment of a brick content recovery installation
  • FIG. 3A diagram of a variant of the embodiment of Figure 3.
  • the subject of the invention is an installation and a method for recovering the contents of a brick B.
  • This content is liquid or pasty; this is, for example, a food product that needs to be repackaged.
  • brick B is an example of a widely used container for packaging liquids and more or less liquid, or even pasty, products in the food industry.
  • the example of brick B shown has the shape of a rectangular parallelepiped with a bottom F, a body C and a top D provided with a stopper or pleats PL forming spouts BV when cut.
  • the bottom, sides and top are welded parts of the sheet of complex in which the brick is made.
  • the SD weld from above extends into the two BV side jaws and the PL fold of the BV jaws following the ridge on each side considerably strengthens the weld.
  • the bottom F is part of the first end El and the top D is part of the second end E2 of the brick B.
  • Brick B has a height H which is measured between its bottom F and its top D.
  • the installation according to the invention for recovering the contents of bricks B schematically consists of a cell 100 delimited by two sides 111, 112 and a stop 113 forming the bottom of the cell; the sides 111, 112 face each other and are movable relative to each other to move closer or apart and thus modify the volume of the cell 100.
  • the length L of the cell 100 is adjustable by the position of the stop 113 (adjustment in direction d).
  • the length L of the cell 100 can also be defined by the angle a of the dihedron formed by the two sides 111, 112 in the open position for receiving a brick.
  • This initial angle or loading angle depends on the dimensions of the brick, that is to say on the width of the bottom F of the brick; the brick is thus fixed by the virtual length L of the cell to always be less than the height H of the brick B so that in the initial position of reception of the brick in the cell, the cell is stuck but remains always overtaking from above.
  • This Virtual stopper has the advantage of being very simply and thus easier to adjust than the mechanical adjustment of a hardware stop 113.
  • the relative mobility of one of the sides 111, 112 with respect to the other side 112, 111 will be that of the second side 112 with respect to the first side 111.
  • the cell 100 is generally mobile, independently of the relative movement of the two sides 111, 112.
  • the length L of the cell 100 is adjusted to be less than the height H of the bricks B so that the second end E2 clearly protrudes from the opening of the cell 100.
  • the two sides are left free from the cell. so that under the thrust of the contents, the BV nozzles can receive liquid and "inflate” and deploy, thus deploying the SD weld on the D side of the brick B.
  • the length L is adjusted by moving the stop 113.
  • the stop 113 carried by one 111 of the sides, is neutral with respect to the approaching movement of the other side 112.
  • the cell 100 is delimited by its two sides 111, 112 forming a dihedral of variable opening (angle a) between the open position and a compression position with an angle aq very weak, or even complete overwriting.
  • the alveolus 100 itself is mobile, as illustrated by the angle b if this mobility occurs around an axis 200, for example, that of the edge of the dihedron 111, 112.
  • the relative movement of the two sides 111, 112 is controlled by an actuator 300 for the side 111 and an actuator 350 for the side 112.
  • the open cell 100A receives the brick B resting against the stop 113 forming the bottom; this stop was adjusted so that the height of the brick B protrudes from the cell 100.
  • This position of the cell 100 and its state 100A is the loading position, for example, downstream of a conveyor belt not shown.
  • the first end El of brick B bears against the stop 113.
  • the stop 113 is thus replaced by a virtual stop which makes it possible to adapt the length L very quickly and simply to different brick dimensions by simply adjusting the opening angle a (angle of this dihedron) without having to intervene on the stop 113.
  • the side 112 of the cell is gradually brought closer to its side 111 so as to first crush the bottom F, that is to say the first end El of the brick B, to push back and evacuate the contents of the bottom and protect the bottom against the increase in pressure of the contents of the brick B, reinforcing it by the crushing and the formation of folds with the material of the brick. This reinforces the bottom weld to prevent it shattering or even premature shattering.
  • the bottom F being locally emptied of its contents, it is no longer subjected to the pressure of the contents forced towards the other end of the brick B in the region of the top, that is to say from the second end E2.
  • This compression of the contents is shown schematically by a deformation of the shape of the brick B, inflated in its free part, beyond the opening of the cell (state 100B) and by the deployment of the folded corners of the top of the brick.
  • Brick B also inflates laterally by its sides other than those in contact with the sides 111, 112.
  • This phase of compression of the brick B started by the compression of the bottom F, on the one hand, blocks the bottom and thus retains the brick B in the cell 100 and on the other hand, protects the bottom and prevents it from bursting. . It is combined with a tilting movement of the cell 100 (100A) to reverse the position of the brick B so that its second end E2 is turned downwards before the end of the compression and crushing phase of the brick. brick B then the bursting of its second end E2 for its emptying.
  • the cell 100 is driven in its position 100B above a receptacle collecting the contents of the bricks. This phase ends with the end of the recovery phase with the prior bursting of the top D of the brick then evacuation of the emptied brick.
  • the shape of the sides 111, 112 of the dihedron constituting the cell is such that, at the end of compression, the sides possibly mounted partially floating can completely crush the brick to expel as much as possible all the contents.
  • This emptying operation prevents the contents of brick B from coming into contact with the sides 111, 112 of the cell 1 or the exterior of the brick and risks being polluted by such contact.
  • the implementation of the installation comprising such a cell 100 is a method according to which a) the brick 100 is clamped by its first end E 1 with the bottom F to push the content towards the other end E2 of the brick, while by retaining the brick and protecting the bottom F against shattering. b) the brick 100 is turned over so that the second end E2 is facing downwards, c) the brick 100 is continued to be compressed in order to force the content and put it under pressure towards the second end and to burst this second end E2, d ) the flowing content of brick 1 is collected and crushed and e) the brick is evacuated, emptied.
  • Figure 3 shows an embodiment of an installation equipped with a cell 100 such as that described with the aid of Figures 1 and 2.
  • the cell 100 is mounted to rotate about an axis 200 passing through the edge of the dihedron formed by the sides 111, 112.
  • the different phases A, B, C 100 described above in FIG. 2 are the different positions. 100A, 100B, 100C of the cell 100 completed by the evacuation position of the emptied brick 100D.
  • the side 111 is integral with an axis element 210 coaxial with the edge 200 of the dihedron; likewise, the side 112 is integral with an axis element 220, also coaxial with the edge 200 of the dihedron.
  • Each of these two axis elements 210, 220 is connected to a respective actuator 300, 350 in the form of a controlled geared motor, to combine the relative movements of the sides 111, 112 and reproduce the phases described above. and which are carried out, preferably in continuous kinematics:
  • the control of the rotational speed by the actuators 300, 350 also varies to adapt the rotational speed of the cell 100 to each phase, depending on the duration of the respective operation:
  • FIG. 3A shows an installation with two cells 100a, 100b made from the installation of FIG. 3 and combined in diametrically opposed positions, the homologous sides of the two cells of which are in the continuation of one another .
  • the figure shows the movement on a semicircle of path to operate two alveoli 100a, 100b successively on the same circular path and with the same rotational drive mechanisms.
  • the return of an empty cell from the evacuation position 100D to the loading position 100A is done while the other cell 100a processes a brick B on the lower part of the circular path showing the brick in the emptying position , just before its final phase of compression with the shattering of its end E2 and the end of the emptying, then the evacuation of the crushed and emptied brick very schematically between the hour positions 8 and 4.
  • the loading position 100A is preferably inclined upwards so that the loading takes place by the ramp 107, by gravity, the brick B arriving in the open cell 100a, 100b, to the bottom against the stop 113 or against the virtual stopper formed by the angle (a) between the two sides 111, 112ab of the open cell 100ab; thus the second end E2 protrudes from the entrance of the socket 100.
  • the discharge position is preferably diametrically opposed and again oriented downwards so that any drops of residual product fall and do not contaminate the cell. This position is beyond the collection tank 105 to avoid these last possible drops; then the cell opens and releases the fall of the empty crushed brick B out of the cell 100.
  • the distribution of the different steps of the example described above of the installation I with a single cell 100 requires an adaptation of the movement of the two cells 100a, b combined on the same axis 200 and which are formed by a single dihedral with sides 11 la, b, 112a, b dividing the two sides of the axis 200.
  • the cells are driven by the common motors 300, 350 not shown here, which means that the opening movement of the cell 100a in the loading position is simultaneous with the opening of the cell 100b for the evacuation of the brick emptied in position 100D.
  • the intermediate phases of compressing the brick by bringing the sides 111a, 112a together do not have any particular constraints since the diametrically opposed positions of the sides 111b, 112b are those of the empty cell 100b.
  • Figures 4-10 show an embodiment III of the installation with two combined cells, driven by two motors M1, M2 around the same axis.
  • the recovery installation is called for this variant "press with angular jaws" constituting the cells whose sides are the angular jaws 1a, 2a treating a brick B similar to that treated in installations I and II
  • the device III is a press with angular jaws 1a and 2a for crushing the brick B.
  • the press allows in its angular closing movement articulated around the axis 3, to clamp first the bottom of brick B, thus preserving the bottom of brick B from bursting at its bottom weld.
  • the press by accentuating its closure amplifies the pinching of brick B on the lower part of brick B, pressing and pushing the food towards the upper part of brick B, thus concentrating the pressure generated by the thrust in the upper part of brick B until the weld which closes brick B on its upper part is shattered (Fig. 5).
  • the stops le and 2c make it possible to position brick B in height in the press, so that in the crushed position, the top of brick B is not in position. contact with the end of the jaws 1a and 2a in order to avoid any contact of the food with the jaws.
  • the press device is designed and sized so that in its fully closed position, the press has its jaws 1a, 2a in a parallel and contiguous position (Fig. 5), thus allowing rapid emptying. and completely of the bricks containing for example a more viscous food such as for example cream, thus completely crushing over its entire surface the brick B.
  • Fig.6 shows the arm composed at its center of a pin 3, and at its ends of two jaws la, lb, and two stops le, ld.
  • Fig. 7 shows the arm 2 composed at its center of an axis 3, and at its ends of two jaws 2a, 2b, and two stops 2c, 2d.
  • the jaws 1a, 2a make up a press or cell
  • the jaws lb, 2b make up the second press or cell operating in opposition around their common articulation axis 3.
  • the arms 1, 2 in several elements, and mainly to make the stops le, 2c and the stops ld, 2d adjustable, to adjust the positioning height of the brick B in the press.
  • the height adjustment is particularly useful for processing bricks of different heights.
  • the installation III comprises a frame 4 and a movable press device with angular jaws.
  • the device is mainly composed of arms 1, 2.
  • the arms 1, 2 rotating around their articulation axis 3 (Fig.8), (Fig.9), are each fixed separately in their middle on their own.
  • the motors M1, M2 are controlled separately, thus allowing the arms 1, 2 to perform complete and continuous rotations of 360 ° around the axis of rotation 3.
  • the motors M1, M2 are fixed by plates; the plate 61 for the motor M1 and the plate 62 for the motor M2; the plates 61, 62 are bolted to the frame (4).
  • the mobile press device rotates in the anti-clockwise direction of rotation.
  • the separate motorization of the arms 1, 2 makes it possible to independently rotate the arms 1, 2 thus making up the press or cell.
  • Motor M1 rotates arm 1, and motor M2 rotates arm 2.
  • the independent motorization of the two arms 1, 2 makes it possible to rotate the arms at different speeds according to the principle described below.
  • Each arm 1, 2 has at its two ends a clamping jaw.
  • the clamping jaws 1a, lb are on the rear faces of the arm 1 (Fig. 6) and for the second arm 2 the clamping jaws 2a, 2b are on the front faces of the arm 2 (Fig. 7).
  • the jaws 1a, 2a are facing each other; the jaws lb, 2b facing each other thus form two sets of presses with angular jaws or alveoli; these sets of presses are positioned by design in 180 ° opposition, relative to the axis (3) (Fig. 8, 9).
  • the separate motorization of the two arms 1, 2 makes it possible to adjust the speed of the arm 2 in relation to the relative speed of the arm 1; the acceleration of the arm 2, relative to the arm 1, generates the closing movement of the two presses; the slowing of the arm 2 relative to the arm 1 generates the opening of the presses.
  • a law of motion of the arms 1, 2 is defined, which makes it possible to optimize the closing and opening movement of the mobile device for pressing with angular jaws. , such as for example reversing the direction of rotation of the arm (1), to accentuate the closing movement of the movable press device with angular jaws.
  • the device comprises four workstations, arranged on the frame 4 around the mobile device for press with rotating angular jaws:
  • the loading station for the brick to be emptied B in the device is positioned on the upper part of the frame 4 at approximately 1 hOO (according to Fig.8); the brick B is loaded by gravity between the jaws 1a, 2a or the jaws 1b, 2b.
  • the loading station is made up of a set of slides and guides not described simply guiding the brick (B) during of its introduction by gravity into the mobile press device.
  • the loading station can be fed either manually or by a conveyor belt for the bricks to be emptied, to optimize the throughput rate.
  • the emptying station is in the lower part of frame 4 at around 7:00 a.m. (Fig. 9), because it is the brick breaking station (B).
  • the emptying station is equipped with a container to collect the food coming out of the brick B.
  • the ejection station is on the lower part of frame 4 at around 5:00 a.m. (Fig. 8) and 180 ° opposite the loading station.
  • the ejection station discharges empty brick B to an empty brick removal system such as a conveyor.
  • the neutral station is on the upper part of the frame 4 at approximately lhOO (Fig. 9) and in opposition of 180 ° with respect to the emptying station, the neutral station is a station without function.
  • the press device being closed at the neutral station, as there is no brick, it can be equipped with a cleaning device, for example to spray a cleaning liquid, to maintain the good state of cleanliness during operation.
  • the adjustment of the position of the emptying station and the operation of the arms 1, 2 at the emptying station freezes the position of the neutral station, and the operation of the arms 1, 2 at the neutral station.
  • the position of the loading station is defined to take into account the desired loading height of the bricks 5 in the device of the invention.
  • the adjustment of the speeds of the arms 1, 2 fixes this position and allows a stopping time, or a sufficient slowing down for the loading of the brick 5 in the device with angular jaws. Of this position, and from these adjustments derive the position of the ejection station and the speeds of the arms 1, 2 at the ejection station, which fixes the stopping time or the slowing down at the ejection station of empty brick B ( Fig. 8).
  • the position of the emptying station is defined and given by adjusting the speeds of arms 1, 2 at the emptying station, the speed adjustments are made to determine the bursting position of brick 5, and to define the time for emptying the brick 5 above the receptacle.
  • the mechanical press device of installation III for popping and emptying a food brick B containing a liquid or viscous product is a press alveolus with angular jaws, composed of two arms 1, 2 or sides 1, 2 having at their ends a clamping jaw.
  • the clamping jaws 1a, lb are on the rear faces ( Figure 6) and for the second arm 2, the clamping jaws 2a, 2b are on the front faces ( Figure 7).
  • these arrangements make it possible to have the jaws 1a, 2a, lb, 2b facing each other; the jaws thus forming a set of presses positioned by design, in 180 ° opposition to axis 3 ( Figures 8 and 9).
  • the two pairs of clamping jaws 1a, 1b, 2a, 2b have this common axis 3 and these pairs are in contiguous position when the clamping jaws are completely closed.
  • Each arm 1, 2 is driven in rotation by its own motor M 1 for the arm 1 and the motor M2 for the arm 2; this thus allows the two arms 1, 2 to be independently rotated around axis 3.
  • the arms make complete revolutions of 360 ° around their articulation axis 3 (figure 10).
  • Motorizations M1, M2 are independently controlled in speed according to an acceleration and deceleration law specific to each arm. This thus makes it possible to combine in a single movement of rotation around axis 3 the opening and closing functions of the arms 1, 2 to activate the presses or the cells and the 360 ° rotation of the arms 1, 2 to position the cells at the desired positions (loading the brick, emptying the brick, ejecting the brick (figure 10).
  • Figures 11 to 13C show an embodiment of a cell 150 composed of two identical halves 150a, b, combined with each other in the inverted position and movable relative to each other to open the cell, receive a brick then move closer to crush it and finally burst the brick until the final compression.
  • Each half 150 a, b is connected to a lateral support carried by the axis or more precisely by one of the elements 210, 220 of the axis 200 so as to separately control the movement of each half.
  • Figure 11 is a perspective view of a half 150 a, b composed of a wall 151, a side 152 and a stopper 153. These three sheet metal parts are welded together.
  • the wall 151 corresponds to a rectangle or a circular crown sector with attachment points 161, only two of which appear in the figure. These points are used for fixing the half 150 a, b to the side support.
  • the top of the wall 151 has an oblong opening, this opening makes it possible to detect the presence of a brick in the cell and to start the operation of the machine. If there is no brick, the machine will not start and wait for loading.
  • This die cut also has the advantage of lightening the part and, if necessary, accessing the interior of the cell.
  • This opening also forms an outlet for carrying the half 150 a, b which is removable and replaceable depending on the size that the cell 150 must have.
  • the side 152 perpendicular to the wall 151 has a width corresponding to the transverse dimension of the cell.
  • the stopper 153 is a curved or slightly bent part to have a curved shape. Its width is preferably substantially equal to half the width of the cell (in the transverse direction) so that the two stops 153a, b of the two halves 150 a, b together form the bottom of the cell.
  • the stopper 153 passes under the lower edge 152-1 of the side 152 so that the side of the other half 150a, b assembled, can pass over this stopper and vice versa.
  • FIG. 12A shows the cell 150 formed by its two halves 150a, b assembled, each carried by a lateral support 160a, 160b.
  • the side supports 160a, b are recessed to reduce their weight.
  • the removable assembly of the two halves 150 a, b to the supports 160a, b is made by bolts 161.
  • This figure 12A shows the passage of the side 152b above the stop 153a and the coming of the free edge 152-1 of the side 152b on the inner face of the wall 151a and vice versa by the side 152a passing over the stop 153b and coming from against the inner face of the wall 151b.
  • Figure 12A shows the initial open state of the socket 150 and Figure 12B shows the closed state of the socket.
  • the sides 152a, 152b are pressed against each other or almost by compressing the brick not shown and the passage of half of the side 152b on the stop 153a.
  • This figure 12B also shows the reciprocal pivoting of the halves 150a, b and of their respective support 160a, b.
  • Figures 13A, 13B, 13C show in plan different relative positions of the two halves 150a, b making up the cell 150 without the brick.
  • Figure 13A shows the initial, open position of the socket 150.
  • Figure 13B shows an intermediate closed position of the alveolus.
  • Figure 13C shows the final position of maximum compression when the two sides 152a, b are brought together as much as possible by compressing the brick.

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Abstract

Installation comprenant : une alvéole (100) délimitée par deux côtés (111, 112) face à face et une butée (113), mobiles pour écraser la brique (B) dans l'alvéole (100), en commençant par écraser l'extrémité (E1) près de la butée (113) pour comprimer et refouler son contenu vers l'autre extrémité (E2), et la faire éclater, et un moyen d'entraînement (300) pour le mouvement relatif des deux côtés (111, 112) et un moyen de déplacement (400) pour déplacer l'alvéole (100).

Description

DESCRIPTION
Titre : « INSTALLATION ET PROCEDE DE RECUPERATION DE LIQUIDES ALIMENTAIRES DE BRIQUES EN FAISANT ECLATER LA BRIQUE POUR EN EXTRAIRE LE CONTENU »
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention se rapporte à un système de récupération de li quides alimentaires de briques en faisant éclater la brique pour en ex traire le contenu.
L’emballage alimentaire en carton est un emballage très utilisé dans l’industrie alimentaire pour le conditionnement des aliments liquides ou visqueux, comme par exemple et de façon non limitative les produits lai tiers (lait, crème, yaourts,...), les jus de fruits ou de légumes, les soupes, les boissons au soja...
L’emballage alimentaire en carton, plus généralement dénommé « brique », est constitué majoritairement de carton, avec en général des couches additives d’aluminium et de plastique pour renforcer ses pro priétés de conservation alimentaire. L’ensemble de l’emballage est à l’origine élaboré sous forme de feuille qui sera formée puis soudée pour constituer l’emballage final.
D’une manière générale les briques concernées par l’invention peuvent être de différentes formes, de différentes dimensions, de différentes con tenances, disposer d’un bouchon (ou pas), étant entendu que l’objet de l’invention est de traiter tous les types de briques existant sur le mar ché.
En production, lors du remplissage et du conditionnement des briques, des prélèvements et des contrôles sont réalisés pour vérifier entre autres la qualité aseptique des aliments qui vont être mis sur le mar ché, en général le résultat des contrôles réalisés est connu alors que la totalité des briques ont été remplies et conditionnées.
Il peut donc arriver que des briques aient été remplies et totalement conditionnées (mises en packs, et conditionnées en palettes prêtes à être livrées), alors que les tests et contrôles réalisés pendant la produc tion sur l’aliment conditionné révèlent des anomalies, comme par exemple une contamination bactérienne ou un défaut de décontamina tion, qui vont empêcher la mise sur le marché des briques ainsi pro duites. Dans ce cas, l’aliment contenu dans les briques, s’il n’est pas commercialisable en l’état, peut être récupéré pour être retraité dans une nouvelle phase de traitement thermique, comme une nouvelle pas teurisation par exemple, afin d’être à nouveau conditionné.
Il faut donc être en mesure de vidanger les briques incriminées, pour récupérer l’aliment et le recycler.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Il est connu des dispositifs pour vidanger des briques de lait ou de crème, ils consistent à compresser ou à déchiqueter les briques, à partir de mécanismes à vis sans fin ou à piston, qui pressent ou déchiquettent les briques, sans précautions particulières, pour les faire éclater et ex traire l’aliment contenu, par pressage. Il existe également des dispositifs qui consistent à transpercer les briques à partir de grosses aiguilles creuses, pour les vider de leur contenu alimentaire.
Un des inconvénients qui se posent lors de l’utilisation de tels disposi tifs est le contact plus ou moins important de l’aliment récupéré avec la partie externe de la brique écrasée ou percée, le contact de l’aliment avec la partie externe de la brique entraînant la contamination de l’ali ment aux poussières, aux encres ou aux divers matériaux composant la couche externe de la brique. Cette contamination de l’aliment rend alors impropre l’aliment à son recyclage.
Un autre inconvénient constaté, lorsque l’on comprime une brique pour la faire éclater et la vider, c’est un éclatement complètement aléatoire et incontrôlé, la brique cédant sous la pression au niveau d’une de ses parties les plus faibles selon sa conception et sa fabrication, les diffé rents points de fragilité d’une brique étant la soudure du fond, la sou dure des bords, la soudure de l’épaule ou la zone de fixation du bouchon. Cela ne permet pas d’envisager de faire éclater une brique en un point donné pour la vidanger, sans préserver de l’éclatement les autres points de fragilité de la brique.
Face à ces risques de contamination, une façon courante de procéder pour vidanger une brique sans risquer de contaminer l’aliment est d’employer des opérateurs pour vider la brique en l’ouvrant par son propre bouchon, ou en la coupant manuellement pour la vidanger en prenant bien soin de ne pas mettre en contact l’aliment avec la face ex terne de la brique. C’est une opération qui reste fastidieuse, longue et coûteuse à réaliser.
Or, les utilisateurs veulent pouvoir récupérer le maximum d’aliment lors de la vidange, pour éviter la perte d’aliment qui peut rester au niveau de la brique vide, surtout lorsqu’il s’agit d’aliment à forte valeur ajoutée, comme par exemple de la crème.
BUT DE L’INVENTION
La présente invention a pour but de développer des moyens permettant de vidanger des briques pour récupérer le produit, notamment un pro duit de forte valeur ajoutée sans souiller ou contaminer le produit et pour le recycler, notamment dans l’industrie laitier comme, par exemple, pour le lait ou la crème conditionnés en brique, et aussi de fa çon générale dans les industries alimentaires conditionnant des pro duits en brique et qu’il faut parfois récupérer pour les reconditionner.
L’invention a, en particulier, pour but de récupérer les produits au maximum et éviter des restes dans la brique vide sans pour autant con taminer les produits par un contact avec les parties extérieures de la brique ou l’équipement qui sert à les récupérer.
EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION
A cet effet, l’invention a pour objet une installation de récupération du fluide conditionné dans une brique en faisant éclater la brique dans sa partie fragile pour faire couler son contenu, installation caractérisée en ce qu’elle comprend : une alvéole délimitée par deux côtés face à face et de profondeur, la profondeur de l’alvéole à partir de son ouverture défi nie par l’extrémité des deux côtés face à face, étant inférieure à la lon gueur de la brique entre son fond et son dessus, les deux côtés de l’alvéole sont mobiles l’un par rapport à l’autre pour écraser la brique engagée dans l’alvéole, par le rapprochement d’un côté par rapport à l’autre en commençant par écraser l’extrémité avec le fond en écrasant le fond pour comprimer et refouler son contenu vers l’autre extrémité, faire éclater cette deuxième extrémité et en expulser le contenu, un moyen d’entraînement pour commander le mouvement relatif des deux côtés de l’alvéole pour ouvrir l’alvéole pour recevoir une brique et pour refermer progressivement l’alvéole en écrasant la brique. Un moyen de déplacement pour transporter l’alvéole entre une position de réception de la brique, une position au-dessus d’une zone de collecte, et vidange de la brique et une position d’évacuation de la brique vidée.
L’invention a également pour objet un procédé de récupération du con tenu d’une brique en la faisant éclater, procédé caractérisé en ce qu’on pince la brique par sa première extrémité pour l’écraser et la bloquer tout en repoussant le contenu vers l’autre extrémité de la brique, on re tourne la brique pour que la deuxième extrémité soit tournée vers le bas, on comprime la brique en laissant libre sa deuxième extrémité pour refouler le contenu sous pression vers la deuxième extrémité et faire éclater cette deuxième extrémité, on recueille le contenu coulant de la brique ainsi comprimée et on évacue la brique comprimée et vidée.
L’installation et le procédé selon l’invention ont l’avantage de mettre le fond de la brique hors d’atteinte du contenu mis sous pression dans la brique de manière à ce que cette pression ne s’exerce plus sur le fond et ne risque pas de le faire éclater. L’installation et le procédé permettent ainsi de faire éclater la brique de manière ciblée dans la zone choisie de la brique, c’est-à-dire le dessus qui est hors de contact des éléments qui tiennent et pincent la brique.
Ce pincement progressif de la première extrémité avec le fond réduit progressivement la surface de la brique à cette première extrémité qui n’est exposée à la pression à laquelle est mis progressivement le con tenu de la brique que jusqu’à ce que cette extrémité soit complètement écrasée et vidée de son contenu refoulé complètement vers le restant de la brique ; et la pression peut alors faire éclater de manière ciblée la deuxième extrémité qui est l’autre zone sensible de la brique.
Le pincement progressif permet de faire éclater la soudure du dessus sur toute sa largeur, c’est-à-dire sa direction transversale après avoir fait déployer les becs du dessus initialement repliés sur le dessus de la brique. Ce déploiement se fait automatiquement par l’arrivée du volume de contenu refoulé de la brique et mis sous pression. Ce déploiement des becs déploie la soudure du dessus de la brique qui est ainsi affaibli et cède, évitant tout risque d’éclatement aléatoire de la brique. Le con tenu est alors expulsé naturellement de manière dirigée vers le dessus de la brique.
Le risque d’éclatement de la brique à un autre endroit, notamment au fond, est exclu car l’écrasement du fond crée des plis transversaux ren forçant le fond tout en repoussant le produit, ce qui réduit d’autant le risque d’éclatement.
De façon particulièrement avantageuse par sa simplicité de réalisation l’alvéole est constituée par deux côtés formant un dièdre d’arête d’angle variable entre une position ouverte et une position fermée, la position ouverte étant la position de réception d’une brique, position dans la quelle la profondeur de l’alvéole est délimitée, la position fermée étant la position d’écrasement de la brique entre les deux côtés mobiles du dièdre.
De façon avantageuse, la profondeur de l’alvéole est délimitée par la bu tée portée par au moins l’un des côtés et elle est neutre par rapport au côté mobile et n’intervient que comme moyen de retenue en profondeur du fond de la brique.
Selon une variante, la profondeur de l’alvéole est délimitée par l’angle du dièdre formé par les deux côtés.
L’alvéole comprend deux côtés formant respectivement deux dièdres diamétralement opposés et reliés aux mêmes moyens d’entraînement en rotation.
En particulier, les côtés sont solidaires de l’élément d’axe respectif, coaxial à l’axe du dièdre et ils sont entraînés en rotation chacun par un moyen d’entraînement respectif dont le fonctionnement est géré par une unité centrale qui commande le mouvement, c’est-à-dire, la vitesse et la variation de vitesse de chacun des éléments d’axes pour exécuter les différentes phases de récupération du contenu d’une brique. On aug mente ainsi le rendement de l’installation en utilisant le temps mort de retour d’une alvéole en position de chargement d’une brique en dou blant symétriquement l’alvéole par rapport à son axe de rotation.
Suivant une autre caractéristique, l’alvéole est formée de deux moitiés combinées l’une à l’autre en position retournée pour former les quatre côtés et le fond de l’alvéole, chaque moitié se composant d’une paroi la térale, d’un côté et d’une butée formant une partie du dessous de l’al véole, les parois latérales et les côtés formant le contour variable de l’alvéole dont le fond est formé par la juxtaposition des deux butées, ayant une largeur correspondant à une fraction de la largeur de l’al véole, la butée d’une moitié passant sous le dos de l’autre moitié et réci proquement.
Cette forme de réalisation des alvéoles avec deux parties complémen taires de même forme simplifie considérablement la fabrication d’autant plus que la forme et la taille des alvéoles dépend des briques à compri mer. Cela permet de disposer de jeux d’alvéoles qui s’installent de ma nière remplaçable dans l’installation.
Les moyens d’entraînement en rotation sont de préférence des motoré- ducteurs.
L’invention permet par son installation et son procédé de remédier aux divers inconvénients mentionnés ci-dessus, par écrasement et éclate ment, des briques contenant un aliment liquide ou visqueux, comme par exemple des briques de lait ou de crème, et en garantissant qu’il n’y a aucun contact possible entre l’aliment extrait de la brique et toute partie externe de brique. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide de modes de réalisation d’une installation de récupération du con tenu de brique et de son procédé de mise en oeuvre représenté schéma tiquement dans les dessins annexés dans lesquels :
[fig. 1] schéma de base d’une installation de récupération selon l’inven tion,
[fig. 2A]
[fig· 2B]
[fig. 2C] ses parties A, B, C représentent les trois étapes de récupération du contenu d’une brique à l’aide de l’installation selon la figure 1,
[fig. 3] schéma d’un mode de réalisation d’une installation de récupéra tion du contenu de brique,
[fig. 3A] schéma d’une variante du mode de réalisation de la figure 3.
[fig. 4] autre mode de réalisation de l’installation sous la forme d’une presse à mors angulaires recevant une brique,
[fig. 5] presse de la figure 4 en position fermée,
[fig. 6] élément de la presse de la figure 4,
[fig. 7] autre élément de la presse de la figure 4,
[fig. 8] assemblage des éléments de presse selon les figures 6 et 7 avec une brique,
[fig. 9] vue de la presse en fin de compression d’un brique,
[fig. 10] installation comportant une presse selon ce mode de réalisa tion.
[fig. 11] vue en perspective d’une moitié d’alvéole,
[fig. 1 IA] vue de dessus de la moitié d’alvéole,
[fig. 12A] vue d’une alvéole composée de ses deux moitiés,
[fig. 12B] vue en perspective de l’alvéole fermée,
[fig. 13A] vue en plan de l’alvéole ouverte,
[fig. 13B] position intermédiaire de l’alvéole,
[fig. 13C] position fermée / comprimée de l’alvéole.
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION
L’invention a pour objet une installation et un procédé de récupération du contenu d’une brique B. Ce contenu est liquide ou pâteux ; il s’agit, par exemple, d’un produit alimentaire qui doit être reconditionné.
Selon la figure 1 , la brique B est un exemple de contenant très répandu pour le conditionnement de liquides et de produits plus ou moins li quides, voire pâteux dans le domaine alimentaire. L’exemple de brique B représentée a une forme de parallélépipède rec tangle avec un fond F, un corps C et un dessus D muni d’un bouchon ou des plis PL formant des becs verseurs BV lorsqu’ils sont coupés. Le fond, les côtés et le dessus sont des parties soudées de la feuille de complexe dans laquelle est réalisée la brique. La soudure SD du dessus se prolonge dans les deux becs latéraux BV et le pli PL des becs BV sui vant l’arête de chaque côté renforce considérablement la soudure.
Il en est de même des becs non détaillés du fond F qui sont repliés contre le dessous du fond.
Il existe également des briques dont le fond et le dessus ont une sou dure transversale entre des volets rabattus sans becs.
Pour verser le contenu de la brique, certains utilisateurs coupent l’un des becs BV du dessus pour former effectivement un bec verseur à la place du verseur fermé par le bouchon AB.
Par définition, le fond F fait partie de la première extrémité El et le des sus D fait partie deuxième extrémité E2 de la brique B.
Le fond F et le dessus D avec leur soudure respective sont les parties assemblées les moins solides de la brique B.
La brique B a une hauteur H qui est mesurée entre son fond F et son dessus D.
L’installation selon l’invention pour récupérer le contenu de briques B se compose schématiquement d’une alvéole 100 délimitée par deux cô tés 111, 112 et une butée 113 formant le fond de l’alvéole ; les côtés 111, 112 se font face et sont mobiles l’un par rapport à l’autre pour se rapprocher ou s’écarter et modifier ainsi le volume de l’alvéole 100.
La longueur L de l’alvéole 100 est réglable par la position de la butée 113 (réglage selon la direction d).
La longueur L de l’alvéole 100 peut également être définie par l’angle a du dièdre formé par les deux côtés 111, 112 en position d’ouverture pour la réception d’une brique. Cet angle initial ou angle de chargement dépend des dimensions de la brique, c’est-à-dire de la largeur du fond F de la brique ; la brique est ainsi fixée par la longueur virtuelle L de l’al véole pour être toujours inférieure à la hauteur H de la brique B pour qu’en position initiale de réception de la brique dans l’alvéole, l’alvéole soit coincée mais reste toujours en dépassement par le haut. Cette butée virtuelle a l’avantage de se régler très simplement et ainsi plus fa cilement que le réglage mécanique d’une butée matérielle 113.
Pour simplifier la présentation de l’installation présentée à la figure 1, la mobilité relative de l’un des côtés 111, 112 par rapport à l’autre côté 112, 111 sera celle du deuxième côté 112 par rapport au premier côté 111. L’alvéole 100 est mobile globalement, indépendamment du mouve ment relatif des deux côtés 111, 112.
La longueur L de l’alvéole 100 est réglée pour être inférieure à la hau teur H des briques B pour que la deuxième extrémité E2 dépasse nette ment de l’ouverture de l’alvéole 100. Les deux côtés sont laissés libres de l’alvéole de sorte que sous la poussée du contenu, les becs BV peu vent recevoir du liquide et "se gonfler" et se déployer en déployant ainsi la soudure SD du côté D de la brique B.
Le réglage de la longueur L se fait par le déplacement de la butée 113.
La butée 113, portée par l’un 111 des côtés est neutre par rapport au mouvement de rapprochement de l’autre côté 112.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, l’alvéole 100 est délimitée par ses deux côtés 111, 112 formant un dièdre d’ouverture variable (angle a) entre la position d’ouverture et une position de compression avec un angle aq très faible, voire d’écrasement complet.
L’alvéole 100 elle-même est mobile comme le schématise l’angle b si cette mobilité se fait autour d’un axe 200, par exemple, celui de l’arête du dièdre 111, 112.
Le mouvement relatif des deux côtés 111, 112 est commandé par un ac- tionneur 300 pour le côté 111 et un actionneur 350 pour le côté 112.
Le fonctionnement de l’installation de récupération sera décrit à l’aide des parties A, B, C de la figure 2 montrant trois états 100A, 100B, 100C de l’alvéole 100.
L’alvéole ouverte 100A dont les côtés 111, 112 sont ouverts selon l’angle de chargement amax, reçoit la brique B en appui contre la butée 113 formant le fond ; cette butée a été réglée pour que la hauteur de la brique B dépasse de l’alvéole 100. Cette position de l’alvéole 100 et son état 100A est la position de chargement, par exemple, en aval d’une bande transporteuse non représentée.
La première extrémité El de la brique B est en appui contre la butée 113. Selon la variante non détaillée à la figure 1, l’angle (a) des côtés 111,
112 pour la réception de la brique est refermé pour que la brique se coince dans cet angle ou dièdre ; on remplace ainsi la butée 113 par une butée virtuelle qui permet d’adapter la longueur L très rapidement et simplement à différentes dimensions de brique par le simple réglage de l’angle d’ouverture a(angle de ce dièdre) sans avoir à intervenir sur la butée 113.
Dans la seconde phase, le côté 112 de l’alvéole est rapproché progressi vement de son côté 111 de manière à écraser d’abord le fond F, c’est-à- dire la première extrémité El de la brique B, pour refouler et évacuer le contenu du fond et protéger le fond contre l’augmentation de la pression du contenu de la brique B, en le renforçant par l’écrasement et la for mation de plis avec la matière de la brique. On renforce ainsi la soudure du fond pour éviter son éclatement voire un éclatement prématuré.
Le fond F étant localement vidé de son contenu, il n’est plus soumis à la pression du contenu refoulé vers l’autre extrémité de la brique B dans la région du dessus, c’est-à-dire de la seconde extrémité E2.
Cette compression du contenu est schématisée par une déformation de la forme de la brique B, gonflée dans sa partie libre, au-delà de l’ouver ture de l’alvéole (état 100B) et par le déploiement des coins repliés du dessus de la brique.
La brique B se gonfle également latéralement par ses côtés autres que ceux en contact avec les côtés 111, 112.
Cette phase de compression de la brique B commencée par la compres sion du fond F, d’une part, bloque le fond et retient ainsi la brique B dans l’alvéole 100 et d’autre part, protège le fond et évite son éclate ment. Elle est combinée à un mouvement de basculement de l’alvéole 100 (100A) pour inverser la position de la brique B pour que sa deu xième extrémité E2 soit tournée vers le bas avant la fin de la phase de compression et d’écrasement de la brique B puis de l’éclatement de sa seconde extrémité E2 pour sa vidange.
L’alvéole 100 est conduite dans sa position 100B au-dessus d’un récep tacle collectant le contenu des briques. Cette phase se termine par la fin de la phase de récupération avec l’éclatement préalable du dessus D de la brique puis évacuation de la brique vidée.
Dans cette position retournée, le contenu liquide ou visqueux s’écoule par gravité et par la poussée résultant de la compression par les côtés 111, 112 et en fin de vidange par l’éventuelle force centrifuge évacuant les dernières gouttes de contenu.
La forme des côtés 111, 112 du dièdre constituant l’alvéole est telle qu’en fin de compression, les côtés éventuellement montés partiellement flottants puissent écraser complètement la brique pour expulser autant que possible tout le contenu.
Cette opération de vidange évite que le contenu de la brique B arrive en contact avec les côtés 111, 112 de l’alvéole 1 ou de l’extérieur de la brique et risque d’être pollué par un tel contact.
La mise en oeuvre de l’installation comprenant une telle alvéole 100 est un procédé selon lequel a) on pince la brique 100 par sa première extrémité E 1 avec le fond F pour repousser le contenu vers l’autre extrémité E2 de la brique, tout en retenant la brique et en protégeant le fond F contre l’éclatement. b) on retourne la brique 100 pour que la deuxième extrémité E2 soit tournée vers le bas, c) on continue de comprimer la brique 100 pour refouler le contenu et le mettre sous pression vers la deuxième extrémité et faire éclater cette deuxième extrémité E2, d) on recueille le contenu coulant de la brique 1 ainsi et écrasée et e) on évacue la brique, vidée.
La figure 3 montre un mode de réalisation d’une installation équipée d’une alvéole 100 comme celle décrite à l’aide des figures 1 et 2.
L’alvéole 100 est montée à rotation autour d’un axe 200 passant par l’arête du dièdre formée par les côtés 111, 112. Les différentes phases A, B, C 100 décrites ci-dessus à la figure 2 sont les différentes positions 100A, 100B, 100C de l’alvéole 100 complétées par la position d’évacua tion de la brique vidée 100D.
Selon le mode de réalisation représenté, le côté 111 est solidaire d’un élément d’axe 210 coaxial à l’arête 200 du dièdre ; de même, le côté 112 est solidaire d’un élément d’axe 220, lui aussi coaxial à l’arête 200 du dièdre. Chacun de ces deux éléments d’axes 210, 220 est relié à un ac- tionneur 300, 350 respectif sous la forme d’un motoréducteur com mandé, pour combiner les mouvements relatifs des côtés 111, 112 et reproduire les phases décrites ci-dessus et qui s’effectuent, de préfé rence en cinématique continue :
- La phase de chargement 100A dans laquelle le côté 112 est ralenti par rapport au côté 111 de façon à ouvrir l’alvéole 100, - La phase de compression 100B par l’accélération de la vitesse du côté 112 par rapport à celle du côté 111 avec une évolution de la différence des vitesses pour que la deuxième extrémité E2 soit écrasée et retenue contre la butée 113 pendant l’inversion de la brique B,
- La phase d’éclatement et de vidange 100C de la brique B en position retournée au-dessus du réceptacle 105 de collecte du contenu, par une vitesse plus élevée du côté 112 pour écraser la brique,
- La phase d’évacuation 100D de la brique vidée, par une différence de vitesse négative pour l’ouverture de l’alvéole et l’évacuation de la brique vidée.
La commande de la vitesse de rotation par les actionneurs 300, 350 va rie également pour adapter la vitesse de rotation de l’alvéole 100 à chaque phase, selon la durée de l’opération respective :
- chargement de la brique B dans l’alvéole 1,
- compression du fond F (première extrémité El) de la brique B,
- renversement de la position de la brique B,
- éclatement du dessus D (seconde extrémité E2) et vidange de la brique,
- évacuation de la brique vidée.
La figure 3A montre une installation à deux alvéoles 100a, 100b réali sées à partir de l’installation de la figure 3 et combinées dans des posi tions diamétralement opposées dont les côtés homologues des deux alvéoles sont dans le prolongement l’un de l’autre. La figure montre le mouvement sur un demi-cercle de trajet pour faire fonctionner deux al véoles 100a, 100b successivement sur le même trajet circulaire et avec les mêmes mécanismes d’entraînement en rotation. Le retour d’une al véole vide de la position d’évacuation 100D à la position de chargement 100A se fait pendant que l’autre alvéole 100a traite une brique B sur la partie inférieure de la trajectoire circulaire montrant la brique en posi tion de vidange, juste avant sa phase finale de compression avec l’écla tement de son extrémité E2 et la fin de la vidange puis l’évacuation de la brique écrasée et vidée très schématiquement entre les positions ho raires 8 et 4.
La position de chargement 100A est de préférence inclinée vers le haut pour que le chargement se fasse par la rampe 107, par gravité, la brique B arrivant dans l’alvéole 100a, 100b ouverte, jusqu’au fond contre la butée 113 ou contre la butée virtuelle formée par l’angle(a) entre les deux côtés 111, 112ab de l’alvéole lOOab ouverte ; ainsi la deuxième ex trémité E2 dépasse de l’entrée de l’alvéole 100.
La position d’évacuation est de préférence diamétralement opposée et encore orientée vers le bas pour que les éventuelles gouttes de produit résiduel tombent et ne souillent pas l’alvéole. Cette position est, au-delà du bac de collecte 105 pour éviter ces der nières gouttes éventuelles ; puis l’alvéole s’ouvre et libère la chute de la brique B écrasée vide hors de l’alvéole 100.
La répartition des différentes étapes de l’exemple décrit ci-dessus de l’installation I avec une seule alvéole 100, nécessite ici une adaptation du mouvement des deux alvéoles 100a, b combinées sur un même axe 200 et qui sont formées par un seul dièdre à côtés 11 la, b, 112a, b se partageant les deux côtés de l’axe 200. Cela signifie que les deux al véoles lOOan, 100b ont en commun un seul côté 111 divisé en deux parties 11 la, 11 lb de part et d’autre de l’axe 200. Il en est de même de l’autre côté 112 divisé en deux parties 112a, 112b de part et d’autre de l’axe 200.
Les alvéoles sont entraînées par les moteurs 300, 350 communs non re présentés ici, ce qui impose que le mouvement d’ouverture de l’alvéole 100a en position de chargement est simultané de l’ouverture de l’alvéole 100b pour l’évacuation de la brique vidée en position 100D.
Les phases intermédiaires de compression de la brique par le rappro chement des côtés 111a, 112a n’ont pas de contraintes particulières puisque les positions diamétralement opposées des côtés 111b, 112b sont celles de l’alvéole 100b vide.
Les figures 4-10 montrent un mode de réalisation III de l’installation avec deux alvéoles combinées, entraînées par deux moteurs Ml, M2 au tour d’un même axe. L’installation de récupération est appelée pour cette variante "presse à mors angulaires" constituant les alvéoles dont les côtés sont les mors angulaires la, 2a traitant une brique B analogue à celle traitée dans les installations I et II
Le dispositif III, selon l’invention (Fig.4) est une presse à mors angu laires la et 2a pour écraser la brique B. La presse permet dans son mouvement de fermeture angulaire articulé autour de l’axe 3, de pincer d’abord le fond de la brique B, préservant ainsi le fond de la brique B d’éclater au niveau de sa soudure de fond. La presse en accentuant sa fermeture amplifie le pincement de la brique B sur la partie inférieure de la brique B, pressant et poussant l’aliment vers la partie supérieure de la brique B, concentrant ainsi la pression générée par la poussée dans la partie supérieure de la brique B jusqu’à faire éclater la soudure qui ferme la brique B sur sa partie supérieure (Fig.5). Les butées le et 2c permettent de positionner en hauteur la brique B dans la presse, pour qu’en position écrasée, le haut de la brique B ne soit pas en contact avec l’extrémité des mors la et 2a afin d’éviter tout contact de l’aliment avec les mors.
Pour vidanger la brique B sans mettre en contact l’aliment avec la brique et avec les mors la, 2a, le même permet dans sa rotation de re tourner la brique B, pour la placer en position « tête en bas » pour que l’aliment puisse s’écouler lors de l’éclatement de la brique B sans tou cher ses parois extérieures.
Pour être capable de vidanger correctement la brique B, le dispositif de presse est conçu et dimensionné pour que dans sa position totalement fermée, la presse ait ses mors la, 2a en position parallèle et jointive (Fig.5), permettant ainsi de vidanger rapidement et complètement des briques contenant par exemple un aliment plus visqueux comme par exemple de la crème, en écrasant ainsi totalement sur toute sa surface la brique B.
Ainsi dans un but d’optimisation, les pièces sont monoblocs selon Fig.6 et 7.
La Fig.6 montre le bras composé en son centre d’un axe 3, et à ses ex trémités de deux mors la, lb, et de deux butées le, ld.
La Fig.7 montre le bras 2 composé en son centre d’un axe 3, et à ses ex trémités de deux mors 2a, 2b, et de deux butées 2c, 2d. Les mors la, 2a composent une presse ou alvéole, et les mors lb, 2b composent la deu xième presse ou alvéole fonctionnant en opposition autour de leur axe commun d’articulation 3.
Il est possible de réaliser les bras 1, 2 en plusieurs éléments, et princi palement de rendre réglables les butées le, 2c et les butées ld, 2d, pour ajuster la hauteur de positionnement de la brique B dans la presse. L’ajustement en hauteur est particulièrement intéressant pour traiter des briques de hauteur différente.
Selon la figure 10, l’installation III comporte un châssis 4 et un disposi tif mobile de presse à mâchoires angulaires. Le dispositif est principale ment composé de bras 1, 2. Les bras 1, 2 en rotation autour de leur axe d’articulation 3 (Fig.8), (Fig.9), sont chacun, fixés séparément en leur milieu sur son propre moteur Ml pour le bras 1 et M2 pour le bras). Les moteurs Ml, M2 sont pilotés séparément, permettant ainsi aux bras 1,2 de réaliser des rotations complètes et continues de 360° autour de l’axe de rotation 3. Les moteurs Ml, M2 sont fixés par des platines ; la pla tine 61 pour le moteur Ml et la platine 62 pour le moteur M2 ; les pla tines 61, 62 sont boulonnées sur le châssis (4). Le dispositif mobile de presse tourne dans le sens de rotation antiho raire.
La motorisation séparée des bras 1 , 2 permet de faire tourner de façon indépendante les bras 1, 2 composant ainsi la presse ou alvéole. Le mo teur Ml fait tourner le bras 1, et le moteur M2 fait tourner le bras 2.
La motorisation indépendante des deux bras 1 , 2 permet de faire tour ner les bras à des vitesses différentes selon le principe décrit plus loin.
Chaque bras 1 , 2 comporte à ses deux extrémités une mâchoire de ser rage. Pour le premier bras 1 les mâchoires de serrage la, lb sont sur les faces arrière du bras 1 (Fig.6) et pour le deuxième bras 2 les mâ choires de serrage 2a, 2b sont sur les faces avant du bras 2 (Fig. 7). Ainsi, lorsque le dispositif est en rotation les mâchoires la, 2a sont en regard l’une de l’autre ; les mâchoires lb, 2b en regard l’une de l’autre forment ainsi deux ensembles de presses à mâchoires angulaires ou al véoles ; ces ensembles de presses sont positionnés par conception en opposition de 180°, par rapport à l’axe (3) (Fig.8, 9).
La motorisation séparée des deux bras 1, 2 permet d’ajuster la vitesse du bras 2 par rapport à la vitesse relative du bras 1 ; l’accélération du bras 2, par rapport au bras 1, génère le mouvement de fermeture des deux presses ; le ralentissement du bras 2 par rapport au bras 1 génère l’ouverture des presses.
D’une manière générale, en ajustant séparément les vitesses des bras 1, 2, on définit une loi de mouvement des bras 1,2, qui permet d’optimiser le mouvement de fermeture et d’ouverture du dispositif mobile de presse à mâchoires angulaires, comme par exemple inverser le sens de rotation du bras (1), pour accentuer le mouvement de fermeture du dispositif mobile de presse à mâchoires angulaires.
Selon une réalisation, le dispositif comprends quatre postes de travail, disposés sur le châssis 4 autour du dispositif mobile de presse à mâ choires angulaires tournant :
Le poste de chargement de la brique à vider B dans le dispositif est po sitionné sur la partie haute du châssis 4 à environ 1 lhOO (selon Fig.8) ; la brique B est chargée par gravité entre les mors la, 2a ou les mors lb, 2b.
Le poste de chargement est composé d’un ensemble de glissières et de guides non décrits assurant simplement le guidage de la brique (B) lors de son introduction par gravité dans le dispositif mobile de presse. Le poste de chargement peut être alimenté soit manuellement, soit par un tapis d’amenée des briques à vidanger, pour optimiser la cadence de vi dage.
Le poste de vidange est dans la partie basse du châssis 4 à environ 7h00 (Fig.9), car il est le poste d’éclatement de la brique (B). Le poste de vidange est équipé d'un récipient pour récupérer l’aliment sortant de la brique B.
Le poste d’éjection est sur la partie basse du châssis 4 à environ 5h00 (Fig.8) et en opposition de 180° par rapport au poste de chargement. Le poste d’éjection évacue la brique B vide vers un système d’évacuation des briques vides comme par exemple un convoyeur.
Le poste neutre est sur la partie haute du châssis 4 à environ lhOO (Fig.9) et en opposition de 180° par rapport au poste de vidange, le poste neutre est un poste sans fonction. Le dispositif de presse étant fermé au niveau du poste neutre, comme il n’y a pas de brique, il peut être équipé d’un dispositif de nettoyage par exemple pour projeter un li quide de nettoyage, pour maintenir le bon état de propreté durant le fonctionnement.
Il est important de noter, que toutes les indications horaires pour posi tionner par rapport au châssis 4, les différents postes, sont données à des fins purement explicatives, puisque la position de chaque poste est ajustable et dépend de la position relative du bras 1 par rapport au bras 2. Le réglage de la position du poste de chargement et le fonctionnement des bras 1 , 2 au niveau du poste de chargement fige par là même la po sition du poste d’éjection, et le fonctionnement des bras 1, 2 au niveau du poste d’éjection.
De même, le réglage de la position du poste de vidange et le fonctionne ment des bras 1 , 2 au niveau du poste de vidange fige la position du poste neutre, et le fonctionnement des bras 1, 2 au niveau du poste neutre.
De façon avantageuse, la disposition et les principes de réglages sui vants ont été retenus :
La position du poste de chargement est définie pour tenir compte de la hauteur de chargement souhaitée des briques 5 dans le dispositif de l’invention. Le réglage des vitesses des bras 1, 2 fixe cette position et permet un temps d’arrêt, ou un ralentissement suffisant pour le charge ment de la brique 5 dans le dispositif à mâchoires angulaires. De cette position, et de ces réglages découlent la position du poste d’éjection et les vitesses des bras 1, 2 au poste d’éjection, ce qui fige le temps d’arrêt ou le ralentissement au poste d’éjection de la brique B vide (Fig.8).
La position du poste de vidange est définie et donnée par le réglage des vitesses des bras 1, 2 au niveau du poste de vidange, les réglages de vi tesses sont réalisés pour déterminer la position d’éclatement de la brique 5, et définir le temps de vidange de la brique 5 au-dessus du ré cipient. Il est possible pour permettre de vidanger une brique contenant un produit visqueux comme par exemple de la crème, de ralentir ou d’arrêter les bras 1, 2, pour laisser le temps à la brique (B) de se vider correctement. De cette position, et de ces réglages découlent la position du poste neutre et les vitesses des bras 1, 2 au niveau du poste neutre.
En conclusion et en résumé, le dispositif mécanique de presse de l’ins tallation III pour faire éclater et vidanger une brique alimentaire B con tenant un produit liquide ou visqueux est une alvéole de presse à mors angulaires, composée de deux bras 1, 2 ou côtés 1, 2 comportant à leurs extrémités une mâchoire de serrage. Pour le premier bras 1, les mâchoires de serrage la, lb sont sur les faces arrière (figure 6) et pour le deuxième bras 2, les mâchoires de serrage 2a, 2b sont sur les faces avant (figure 7). En rotation, ces dispositions permettent d’avoir les mâ choires la, 2a, lb, 2b en regard l’une de l’autre ; les mâchoires formant ainsi un ensemble de presses positionnées par conception, en opposi tion de 180° par rapport à l’axe 3 (figures 8 et 9).
Les deux paires de mâchoires de serrage la, lb, 2a, 2b ont cet axe com mun 3 et ces paires sont en position jointive lorsque les mâchoires de serrage sont complètement fermées.
Chaque bras 1 , 2 est entraîné en rotation par son propre moteur M 1 pour le bras 1 et le moteur M2 pour le bras 2 ; cela permet ainsi de faire tourner de façon indépendante les deux bras 1, 2 autour de l’axe 3. Les bras effectuent des révolutions complètes de 360° autour de leur axe d’articulation 3 (figure 10).
Les motorisations M 1 , M2 sont pilotées en vitesse de façon indépen dante selon une loi d’accélération et de ralentissement propre à chaque bras. Cela permet ainsi de conjuguer en un seul mouvement de rotation autour de l’axe 3 les fonctions d’ouverture et de fermeture des bras 1, 2 pour activer les presses ou les alvéoles et la rotation de 360° des bras 1, 2 pour positionner les alvéoles aux postes souhaités (chargement de la brique, vidange de la brique, éjection de la brique (figure 10). Les figures 11 à 13C montrent un mode de réalisation d’une alvéole 150 composée de deux moitiés 150a, b identiques, combinées l’une à l’autre en position retournée et mobiles l’une par rapport à l’autre pour ouvrir l’alvéole, recevoir une brique puis se rapprocher pour l’écraser et finale ment éclater la brique jusqu’à la compression finale.
Dans la description des figures 11-13C, les références des éléments de l’alvéole 150 ne porterons les suffixes a, b que lorsque cela sera néces saire pour la compréhension de la description.
Chaque moitié 150 a, b est reliée à un support latéral porté par l’axe ou plus précisément par l’un des éléments 210, 220 de l’axe 200 de façon à commander séparément le mouvement de chaque moitié.
La figure 11 est une vue en perspective d’une moitié 150 a, b composée d’une paroi 151, d’un côté 152 et d’une butée 153. Ces trois pièces en tôle sont soudées entre elles.
La paroi 151 correspond à un rectangle ou un secteur de couronne cir culaire avec des points de fixation 161 dont seuls deux apparaissent sur la figure. Ces points servent à la fixation de la moitié 150 a, b au support latéral. Le haut de la paroi 151 a une ouverture oblongue, cette ouverture permet de détecter la présence d’une brique dans l’alvéole et de démarrer le fonctionnement de la machine. En cas d’absence de brique, la machine ne démarre pas et attend le chargement. Cette dé coupe a également l’avantage d’alléger la pièce et le cas échéant accéder à l’intérieure de l’alvéole. Cette ouverture forme également une prise pour porter la moitié 150 a, b qui est démontable et remplaçable en fonction de la dimension que doit avoir l’alvéole 150.
Le côté 152 perpendiculaire à la paroi 151 a une largeur correspondant à la dimension transversale de l’alvéole.
La butée 153 est une pièce cintrée ou légèrement pliée pour avoir une forme incurvée. Sa largeur est de préférence égale sensiblement à la moitié de la largeur de l’alvéole (dans la direction transversale) pour que les deux butées 153a, b des deux moitiés 150 a, b réunies, forment le fond de l’alvéole.
La butée 153 passe sous le bord 152-1 inférieur du côté 152 pour que le côté de l’autre moitié 150 a, b assemblée, puisse passer au-dessus de cette butée et réciproquement.
La figure 12A montre l’alvéole 150 formée par ses deux moitiés 150a, b assemblées, portées chacune par un support latéral 160a, 160b. Les supports latéraux 160a, b sont évidés pour réduire leur poids. L’assem blage démontable des deux moitiés 150 a, b aux supports 160a, b est fait par des boulons 161.
Cette figure 12A montre le passage du côté 152b au-dessus de la butée 153a et la venue du bord libre 152-1 du côté 152b sur la face intérieure de la paroi 151a et réciproquement par le côté 152a passant sur la bu tée 153b et venant contre la face intérieure de la paroi 151b.
La figure 12A montre l’état initial ouvert de l’alvéole 150 et la figure 12B montre l’état fermé de l’alvéole.
Les côtés 152a, 152b sont appliqués l’un contre l’autre ou presque en comprimant la brique non représentée et le passage de la moitié du côté 152b sur la butée 153a.
Cette figure 12B met aussi en évidence le pivotement réciproque des moitiés 150a, b et de leur support 160a, b respectif.
Les figures 13A, 13B, 13C montrent en plan différentes positions rela tives des deux moitiés 150a, b composant l’alvéole 150 sans la brique.
Pour simplifier la présentation, l’une des moitiés a été mise en grisaille.
La figure 13A montre la position initiale, ouverte de l’alvéole 150.
La figure 13B montre une position intermédiaire de fermeture de l’al véole.
La figure 13C montre la position finale de compression maximum lors que les deux côtés 152a, b sont rapprochés au maximum en compri mant la brique.
NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX
I, II, III Installations
B Brique
BV Bec verseur
C Corps
D Dessus
E 1 Première extrémité de la brique
E2 Deuxième extrémité de la brique
F Fond
H Hauteur de la brique
L Longueur de l’alvéole
SD Soudure
100 Alvéole
100a, 100b Alvéoles combinées 100a,b,c,d Positions de l’alvéole
105 Bac de collecte
106 Evacuation de la brique vide
107 Arrivée des briques
111 Côté du dièdre
11 la, b Côtés combinés
112 Côté du dièdre
112a, b Côtés combinés
113 Butée
113a, b Butées combinées
150 Alvéole
150a, b Moitié d’alvéole
151 a, b Paroi latérale
152a, b Côté
153a, b Butée
160a, b Support latéral
161 Point de fixation / boulon
200 Axe
210 Elément d’axe
220 Elément d’axe
300 Actionneur / motoréducteur
350 Actionneur / motoréducteur
400 Unité de gestion
1 Bras la Mâchoire de serrage lb Mâchoire de serrage
1 c Butée
1 d Butée
2 Bras
2a Mâchoire de serrage 2b Mâchoire de serrage
2c Butée
2d Butée
3 Axe de rotation 4 Châssis
61 Platine 62 Platine M1 Moteur / motoréducteur M2 Moteur / motoréducteur

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation de récupération du fluide conditionné dans une brique en faisant éclater la brique dans sa partie fragile pour faire couler son con tenu, installation caractérisée en ce qu’elle comprend :
A. une alvéole (100) délimitée par deux côtés (111, 112) face à face et de profondeur (L),
- la profondeur (L) de l’alvéole à partir de son ouverture définie par l’ex trémité des deux côtés face à face, étant inférieure à la longueur (H) de la brique (B) entre son fond (F) et son dessus (D),
- les deux côtés (111, 112) de l’alvéole (100) sont mobiles l’un par rap port à l’autre pour écraser la brique (B) engagée dans l’alvéole (100), par le rapprochement d’un côté (112) par rapport à l’autre (111) en com mençant par écraser l’extrémité (El) avec le fond (F) en écrasant le fond (F) pour comprimer et refouler son contenu vers l’autre extrémité (E2), faire éclater cette deuxième extrémité et en expulser le contenu,
B. un moyen d’entraînement (300) pour commander le mouvement rela tif des deux côtés (111, 112) de l’alvéole (100) pour ouvrir l’alvéole pour recevoir une brique (B) et pour refermer progressivement l’alvéole (100) en écrasant la brique (B) .
C. un moyen de déplacement (400) pour transporter l’alvéole (100) entre
- une position de réception (100A) de la brique (B),
- une position (100B) au-dessus d’une zone de collecte, et vidange (100C) de la brique et
- une position d’évacuation (100D) de la brique vidée.
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’alvéole est constituée par deux côtés (111, 112) formant un dièdre d’arête (200) d’angle (a) variable entre une position ouverte et une position fermée,
- la position ouverte (100A) étant la position de réception d’une brique (B), position dans laquelle la profondeur (L) de l’alvéole (100) est délimi tée
- la position fermée étant la position d’écrasement de la brique (B) entre les deux côtés (111, 112) mobiles du dièdre.
3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la profon deur de l’alvéole est délimitée par
- butée (113) portée par au moins l’un des côtés (111) et elle est neutre par rapport au côté mobile (112) et n’intervient que comme moyen de retenue en profondeur du fond (F) de la brique.
4. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que la profon deur (L) de l’alvéole est délimitée par l’angle (a) du dièdre formé par les deux côtés (111, 112).
5. Installation selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les côtés (111, 112) sont solidaires d’un élément d’axe (210, 220) respectif, coaxial à l’axe (200) du dièdre et entraînés en rotation chacun par un moyen d’entraînement (300, 350) respectif dont le fonctionnement est géré par une unité de gestion (400) qui commande le mouvement de chacun des éléments d’axe (210, 220) pour exécuter les différentes phases de récupération du contenu d’une brique (B)
6. Installation selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caracté risée en ce qu’elle comprend deux côtés (11 lab, 112ab) formant respec tivement deux dièdres (100a, 100b) diamétralement opposés et reliés aux mêmes moyens d’entraînement en rotation (300, 350).
7. Installation selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d’entraînement en rotation (300, 350) sont des moto réducteurs.
8. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’alvéole (150) est formée deux moitiés (150a, b) combinées l’une à l’autre en posi tion retournée pour former les quatre côtés et le fond de l’alvéole (150), chaque moitié (150a, b) se composant d’une paroi latérale (15 la, b), d’un côté (152a, b) et d’une butée (153a, b) formant une partie du dessous de l’alvéole, les parois latérales (15 la, b) et les côtés (152a, b) formant le contour va riable de l’alvéole (150) dont le fond est formé par la juxtaposition des deux butées (153a, b), ayant une largeur correspondant à une fraction de la largeur de l’alvéole,
- la butée (153a,) d’une moitié (150a) passant sous le dos (152b) de l’autre moitié (150b) et réciproquement.
9. Procédé de récupération du contenu d’une brique en la faisant écla ter, procédé caractérisé en ce que a) on pince la brique par sa première extrémité (Bl) pour l’écraser et la bloquer tout en repoussant le contenu vers l’autre extrémité (B2) de la brique (B), b) on retourne la brique (B) pour que la deuxième extrémité (B2) soit tournée vers le bas, c) on comprime la brique (B) en laissant libre sa deuxième extrémité pour refouler le contenu sous pression vers la deuxième extrémité (E2) et faire éclater cette deuxième extrémité (E2), d) on recueille le contenu coulant de la brique ainsi comprimée et e) on évacue la brique comprimée et vidée.
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