FR2736510A1

FR2736510A1 - Appareil de moulage pour traiter des materiaux moulables et son procede de moulage

Info

Publication number: FR2736510A1
Application number: FR9608546A
Authority: FR
Inventors: Eugene J London; Winje Green; Gary Dare
Original assignee: Stein Associates Inc
Current assignee: Stein Associates Inc
Priority date: 1995-07-10
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 1997-01-17
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JPH0998758A; US5618571A; GB2303098A8; DE19627661A1; CA2180713A1; NL1003519C2; GB2303098A; GB9613910D0; GB2303098B; FR2736510B1; NL1003519A1

Abstract

La présente invention concerne un appareil de moulage. L'appareil comprend un collecteur d'alimentation (44) pour y recevoir un matériau moulable, une plaque de moulage (24) ayant des première et seconde surfaces et au moins une cavité de moulage (26), un moyen entraînant la plaque entre des positions de remplissage et de déchargement, la première surface étant adjacente au collecteur pour exposer la cavité au matériau dans le collecteur dans la position de remplissage, des pistons (52) appliquant une pression sur le matériau dans le collecteur pour remplir la cavité dans la position de remplissage, un élément de serrage (110) adjacent à la seconde surface dans la position de remplissage, et un moyen appliquant une pression sur l'élément uniformément sur la seconde surface pour serrer la plaque contre le collecteur, et un mécanisme d'éjection retirant le matériau de la cavité dans la position de déchargement. L'invention s'applique à la formation de portions de produits alimentaires pour la restauration rapide.

Description

1 2736510

La présente invention concerne généralement un appareil

pour mouler des matériaux moulables et son mode opératoire.

Plus particulièrement, l'invention concerne un appareil pour mouler des aliments et un procédé pour former des produits alimentaires, de façon que des portions précises d'un matériau moulable soient produites dans une forme souhaitée, avec la machine permettant une capacité accrue en permettant d'augmenter de manière significative la largeur de la machine. Dans le domaine du traitement des aliments à grande échelle, la formation de produits alimentaires en matériaux moulables tels que du boeuf broyé, des produits de volaille tout en muscle, une pâte ou d'autres mélanges alimentaires, est critique pour des procédures de traitement ultérieures, telles que la cuisson ou la friture de grands volumes de produits alimentaires. Les chaînes de restauration rapide sont bien connues pour l'utilisation de ces types de produits, qui sont également utilisés par des restaurants et des consommateurs individuels. Dans la production automatisée de produits alimentaires en portions moulées, des machines à haute vitesse sont utilisées pour former un produit pâteux ou similaire. Des problèmes particuliers dans de telles machines ont été rencontrés en essayant d'augmenter le rendement de production tout en réalisant des produits ayant des formes et

des poids uniformes.

Dans les machines connues de formation de denrées, une trémie d'alimentation de denrées est chargée avec une quantité de boeuf broyé ou analogue, qui est forcée sous haute pression à travers une ou plusieurs ouvertures ou

fentes de déchargement formées dans la trémie d'alimentation.

Une plaque de moulage ayant des cavités de moulage correspondant aux ouvertures de déchargement dans la trémie d'alimentation se déplace entre une position de remplissage dans laquelle le produit alimentaire moulable est forcé dans les cavités sous pression, et une position d'éjection dans laquelle le contenu de la cavité est retiré ou éjecté. Ce cycle est répété aussi vite que possible pour augmenter la

2 2736510

capacité de la machine. Dans de nombreuses machines de ce type, un système de convoyage d'alimentation terminal est positionné par rapport à la position d'éjection de la plaque de moulage pour recevoir les produits alimentaires moulés et les transporter en vue d'un traitement ultérieur. Des limitations substantielles dans les machines de moulage connues ont été trouvées, basées sur l'intégrité structurelle de la plaque de moulage et de la trémie d'alimentation, qui sont critiques du fait des hautes pressions utilisées pour remplir les cavités de moulage dans la plaque de moulage. Une déformation de la plaque de moulage, de la structure de support pour la plaque de moulage et/ou de la trémie d'alimentation peut créer une fuite du matériau moulable, engendrant des problèmes significatifs dans la production de produits moulés uniformes ayant une forme et un poids précis. Une telle fuite de matériau moulable résulte également en des problèmes opérationnels significatifs lors de l'usage de la machine. La prévention de la déformation des éléments a nécessité une construction à charge lourde, et a limité l'épaisseur de ces éléments dans la machine. En plus, l'épaisseur des éléments est limitée par les limitations concernant la distance sur laquelle un produit peut être lâché à partir de la cavité de la plaque de moulage sur un convoyeur par exemple. Il faudrait également reconnaître qu'un système de convoyage devrait être espacé de la machine d'une distance adaptée pour recevoir tout produit alimentaire devant être transporté par celui-ci, ce qui limite l'épaisseur totale de la plaque de moulage et par conséquent impose des limitations sur la largeur afin d'éviter la déformation de ces éléments. Les machines de moulage connues à haute vitesse sont par conséquent limitées à une largeur de courroie de convoyage de 36 pouces (91,44 cm), correspondant à la largeur de la plaque de moulage et de la structure de support. Ces mêmes considérations limitent par conséquent le nombre des cavités qui peuvent être formées dans la plaque de moulage à travers

3 2736510

sa largeur, et par consequent limitent la capacité de telles machines. Un autre problème significatif dans un appareil de moulage de denrées traditionnel réside en ce que la pression appliquée au produit alimentaire pour remplir les cavités de moulage de la plaque de moulage est normalement appliquée pendant que la plaque de moulage se déplace de la position de remplissage vers la position d'éjection. Pour augmenter la vitesse de fonctionnement, un mouvement continu de la plaque de moulage ou uniquement une courte durée d'arrêt pour remplir les cavités de moulage est courant. Le déplacement de la plaque de moulage sous la pression de remplissage provoque des dommages significatifs au produit alimentaire. En outre, la pression utilisée pendant le remplissage des cavités de moulage continue à s'appliquer même après que le déplacement de la plaque de moulage ait retiré les cavités de l'exposition au matériau alimentaire, ce qui a pour effet de forcer en retour le produit alimentaire contre la force de pressurisation qui est appliquée, endommageant encore plus le matériau. Avec les produits alimentaires tels que les produits de volaille tout en muscle ou analogues, ces forces sur les produits de viande dans la trémie d'alimentation et par rapport à la plaque de moulage provoquent une dégradation significative du produit alimentaire, en particulier avec des produits de volaille dans lesquels toute la qualité

musculaire de la viande doit être maintenue.

Outre les limitations décrites ci-dessus, les machines de moulage connues n'ont pas en général la capacité d'utiliser un système de convoyage du type à mouvement continu, ce qui limite leur utilisation par rapport aux autres équipements de traitement, ainsi que leur utilisation en tant que machine de moulage. Il serait par conséquent souhaitable de proposer une machine de moulage pour surmonter ces limitations et augmenter la capacité de la machine, tout en manipulant délicatement le matériau moulable pour

conserver l'intégrité du matériau.

4 2736510

L'appareil de moulage et le procédé pour mouler les matériaux moulables conformément à l'invention surmontent les déficiences de l'art antérieur et ont pour but d'augmenter de manière significative la capacité de production de la machine pour un traitement de grand volume de denrées. Un autre but de l'invention est de proposer un appareil de moulage de denrées et un procédé pour former des produits alimentaires qui réduisent de manière significative

l'endommagement du matériau moulable pendant le moulage.

Un autre but de l'invention est de proposer un appareil de moulage qui permette d'augmenter de manière significative la largeur de la plaque de moulage et de manière correspondante d'un système de convoyage, pour augmenter ainsi la capacité, et qui soit compatible avec d'autres

équipements de traitement.

Ces buts ainsi que d'autres buts de l'invention sont atteints au moyen d'un appareil de moulage pour traiter des matériaux moulables, qui comprend un collecteur d'alimentation pour recevoir un matériau moulable et un moyen pour appliquer une pression sur le matériau moulable dans le collecteur. Une plaque de moulage ayant des première et seconde surfaces opposées et comprenant au moins une cavité de moulage est prévue, et une commande de plaque de moulage déplace la plaque de moulage entre des positions de remplissage et de déchargement. La première surface de la plaque de moulage est disposée adjacente au collecteur dans la position de remplissage, de sorte que ladite au moins une cavité soit sélectivement exposée au matériau moulable dans le collecteur pour remplissage. Un élément de serrage est positionné adjacent à la seconde surface de la plaque de moulage dans la position de remplissage, et des moyens sont prévus pour appliquer une pression sur l'élément de serrage sur la seconde surface pour serrer la plaque de moulage contre le collecteur d'alimentation. Un mécanisme de pompage est utilisé pour sélectivement appliquer une pression sur le matériau moulable dans le collecteur afin de remplir doucement ladite au moins une cavité de moulage. Un mécanisme

2736510

d'éjection retire sélectivement la cavité de moulage remplie

de la plaque de moulage dans la position de déchargement.

L'invention propose également un procédé pour former des produits alimentaires moulés comprenant les étapes consistant à délivrer un matériau moulable dans un collecteur d'alimentation d'un appareil de moulage. Une plaque de moulage ayant au moins une cavité de moulage est sélectivement positionnée de façon que ladite au moins une cavité de moulage soit sélectivement exposée au matériau moulable dans le collecteur d'alimentation. Un élément de serrage est positionné adjacent à la plaque de moulage, et une pression est appliquée sur l'élément de serrage pour substantiellement éviter la déformation de la plaque de moulage à partir d'une position serrée par rapport au collecteur d'alimentation. Une pression est alors appliquée sur le matériau moulable dans le collecteur d'alimentation pour presser le matériau dans ladite au moins une cavité de moulage lorsque la plaque de moulage est dans la position de remplissage. Après le remplissage de ladite au moins une cavité de moulage, la pression sur l'élément de serrage est rel&chée, et la plaque de moulage est sélectivement déplacée vers une position de déchargement pour retirer le matériau

moulable de ladite au moins une cavité.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci

apparaîtront plus clairement au cours de la description

explicative qui va suivre de plusieurs modes de réalisation particuliers actuellement préférés de l'invention, donnés à titre uniquement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation frontale de l'appareil de moulage selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue de dessus de l'appareil de moulage de la figure 1; - la figure 3 est une vue en élévation d'extrémité de l'appareil de moulage représenté sur la figure 1;

6 2736510

- la figure 4 est une vue en élévation latérale de l'appareil de moulage du mode de réalisation de la figure 1, montré dans une position pour nettoyer la machine; - la figure 5 est une vue éclatée en perspective quelque peu schématique d'une portion de l'appareil de moulage représenté sur la figure 1; - la figure 6 est une vue du cycle de remplissage de l'appareil de moulage, montrant schématiquement une coupe transversale le long de la ligne A-A de la figure 2; - la figure 7 est un schéma de l'appareil de moulage pendant les cycles de recharge et d'évacuation de produit pendant le fonctionnement de l'appareil, montrant schématiquement une coupe transversale prise le long de la ligne A-A de la figure 2; - la figure 8 montre une vue schématique du cycle de remplissage de l'appareil de moulage, montrant généralement une coupe transversale prise le long de la ligne A- A de la figure 2; - la figure 9 montre une vue de dessus de la plaque de serrage dans le mode de réalisation de la figure 1; - la figure 10 est une vue en coupe transversale partielle de la plaque de serrage représentée sur la figure 9, montrant un passage d'évent associé à celleci; - la figure 11 est une vue schématique en perspective d'un autre mode de réalisation de l'appareil de moulage conforme à l'invention; - la figure 12 est une vue partielle en coupe de l'appareil de moulage montré sur la figure 11, prise le long de la ligne 12-12 et montrant les aspects fonctionnels de celui-ci; - la figure 13 montre une variante de réalisation de l'appareil pendant un cycle de remplissage; - la figure 14 montre les paramètres opérationnels du mode de réalisation de la figure 13, relatifs à un composant particulier de celui-ci; - la figure 15 montre encore un autre mode de réalisation de l'appareil de l'invention; et

7 2736510

- les figures 16 et 17 montrent des paramètres opérationnels du mode de réalisation représenté sur la figure

, relatifs à des composants particuliers de celui-ci.

L'appareil de moulage de la présente invention et le procédé pour former des matériaux moulables selon l'invention seront décrits en référence à un mode de réalisation préféré, tout en reconnaissant généralement que l'invention n'est pas

limitée à ce mode de réalisation préféré.

En se référant aux figures 1 à 3, l'appareil de moulage 10 comprend généralement un boîtier 12 qui peut être monté sur des supports au sol 14 pour positionner l'appareil 10 sur toute surface convenable. En variante, une pluralité de roulettes ou analogues peuvent être montées sur le boîtier 12 pour simplifier le transport de l'appareil 10. La machine de moulage 10 peut être utilisée pour produire des portions d'aliments précises d'un produit alimentaire moulable dans toute forme souhaitée, avec les portions ayant une taille et un poids uniformes. L'appareil 10 peut être utilisé pour produire des boulettes de boeuf haché (hamburger) ou des pâtés de poulet, de la pâte à pain, des pâtés de viande en croute, ou d'autres produits alimentaires divers, ainsi que

pour mouler d'autres matériaux moulables.

Comme visible sur la figure 3, une courroie de convoyage 16 peut s'étendre à travers un orifice d'accès 18 formé dans le boîtier 12, sur l'un ou sur les deux côtés de l'appareil 10. Le convoyeur 16 peut par conséquent être du type à mouvement continu, tel qu'un système de convoyage sans fin qui s'étend d'un côté du boîtier 12 à l'autre, ayant des orifices d'entrée et de sortie 18. La courroie de convoyage du type à mouvement continu 16 permet d'utiliser la machine en ligne avec d'autres équipements de traitement la précédant ou la suivant, pour permettre une grande flexibilité d'usage. Par exemple, une étape ultérieure dans une opération de traitement d'aliment peut consister à paner, cuire, frire, emballer ou congeler les produits alimentaires formés immédiatement après leur traitement dans la machine de moulage 10. En outre, le convoyeur du type à mouvement

8 2736510

continu 16 pourra également permettre une flexibilité dans le type de produit alimentaire formé, avec la capacité d'utiliser l'appareil de moulage pour déposer un type de produit alimentaire sur un autre type de produit alimentaire ou dans une autre opération de dépôt. A la place du convoyeur à mouvement continu 16, un convoyeur d'alimentation terminal peut être utilisé, dans lequel le système de convoyage retire simplement les produits formés de la machine 10 pendant le traitement. Au-dessus du système de convoyage 16, un premier plateau 20 est monté sur une structure de support qui sera décrite plus en détail ci-après. Un second plateau 22 est disposé directement au-dessus du premier plateau 20, monté à nouveau sur la structure de support pour être aligné avec le premier plateau 20. Une plaque de moulage 24 est associée au premier plateau 20 et positionnée à la partie supérieure du plateau 20. La plaque de moulage 24 est formée avec au moins une cavité de moulage, et de préférence une pluralité de cavités de moulage en un ou plusieurs groupes. La plaque de moulage 24 est entraînée alternativement par des moyens de commande de plaque de moulage 28. Les moyens de commande 28 peuvent être de tout type adapté. Dans le mode de réalisation préféré, la commande de plaque de moulage est hydrauliquement entraînée au moyen d'un cylindre hydraulique formé dans le plateau 20 en association avec une tige 30, qui fait partie du cylindre hydraulique. La tige 30 est rigidement fixée à la plaque de moulage 24 par des moyens d'accouplement 32 à un bord de celle-ci. Dans le mode de réalisation préféré, la plaque de moulage 24 se déplace alternativement à vitesse élevée entre des positions prédéterminées pour effectuer des opérations de remplissage et d'éjection par rapport aux cavités de moulage 26. Des moyens peuvent être prévus associés à la plaque de moulage 24 pour maintenir le produit dans les cavités de moulage formées dans la plaque de moulage et dans les têtes de remplissage 40 et 42 qui seront décrites ci-après, pendant le mouvement alternatif de la plaque de moulage. De tels moyens peuvent comprendre un couteau de

9 2736510

plaque de moulage (non représenté) qui se déplace également en va-etvient par rapport à la plaque de moulage et aux têtes de remplissage 40 et 42. Un tel couteau de plaque de moulage peut être utilisé pour sélectivement cisailler le matériau moulable en une position située audessus du couteau de plaque de moulage après remplissage des cavités de moulage, pour maintenir le matériau moulable dans les cavités

de moulage ainsi que dans les têtes de remplissage 40 et 42.

Les première et seconde têtes de remplissage 40 et 42 sont associées au plateau supérieur 22 pour permettre de doubler la capacité de la machine 10. Chacune des têtes de remplissage 40 et 42 peut être construite de manière similaire et chacune comprend un collecteur d'alimentation 44 pour recevoir un matériau moulable à partir d'une alimentation d'entrée 46. L'alimentation d'entrée 46 peut être un tube d'alimentation ayant des ouvertures de sortie 48 et 50 pour délivrer le matériau moulable au collecteur d'alimentation 44 de chacune des têtes de remplissage 40 et 42. Le matériau moulable peut être délivré à travers un tube 46 sous pression par tout moyen adapté, tel qu'un système d'alimentation à vis ou un autre mécanisme de pompage tel qu'une pompe à piston ou à palettes. Un ou plusieurs pistons de compression de produit sont associés à chaque collecteur d'alimentation 44, fournissant des moyens pour sélectivement appliquer une pression sur le matériau moulable dans le collecteur d'alimentation 44. Dans un mode de réalisation préféré, les pistons de compression 52 peuvent être des vérins actionnés hydrauliquement qui sont sélectivement déplacés dans le collecteur d'alimentation 44 pour exercer une pression sur le matériau dans celui-ci. Il est souhaitable que les pistons de compression 52 exercent une force sensiblement uniforme sur le matériau moulable dans le collecteur 44 dans la position des cavités de moulage qui sera exposée au matériau moulable pendant une opération de remplissage. Aussi, dans le mode de réalisation préféré, la pluralité de pistons plongeurs 52 utilisés en association avec le collecteur 44 sont chacun entraînés séparément par

2736510

des moyens d'entraînement adaptés, pour permettre un auto-

réglage basé sur des caractéristiques du matériau moulable dans la trémie d'alimentation 44. Par exemple, chacun des pistons plongeurs 52 peut être entraîné par un cylindre hydraulique indépendant pour permettre aux pistons plongeurs de s'ajuster aux variations possibles dans les matériaux moulables, tels que les points froids ou des variations similaires dans les produits alimentaires délivrés au collecteur 44. On reconnaîtra que les collecteurs 44 peuvent avoir une forme ou des dimensions quelconques souhaitées, et le nombre de pistons de compression 52 utilisés en

combinaison avec ces derniers peut varier en conséquence.

A l'endroit de l'alimentation de produit dans chacune des têtes de remplissage 40 et 42, est prévue une porte d'alimentation 54 qui est destinée à être positionnée sélectivement pour arrêter l'écoulement du matériau moulable dans le collecteur d'alimentation 44, et pour fermer de manière étanche le matériau moulable dans le collecteur. Dans le mode de réalisation préféré, chacune des portes 54 est montée sur une tige unique 56 qui est déplacée alternativement par des moyens d'entraînement adaptés pour obturer individuellement chacun des collecteurs d'alimentation 44 dans une opération cyclique. Dans le mode de réalisation préféré, la tige 56 est entraînée hydrauliquement, avec des cylindres hydrauliques formés directement lors du moulage du collecteur 44. Un fluide hydraulique est appliqué sur l'un ou l'autre des côtés de la tige 56 pour la déplacer alternativement par rapport aux têtes de remplissage 40 et 42. Etant donné que les deux portes 54 sont sur la même tige 56, le mouvement de la tige 56 pour ouvrir une porte 54 provoquera de manière correspondante la fermeture de l'autre porte 54 de l'autre

collecteur 44.

L'appareil 10 comprend également un piston plongeur d'éjection 60 monté mobile dans le plateau 22 pour éjecter les portions individuelles du matériau moulable à partir des cavités de moulage 26 pendant le fonctionnement de l'appareil

11 2736510

10. Le piston d'éjection 60 peut par conséquent comprendre une pluralité de coupelles d'éjection 62 ayant un diamètre légèrement inférieur au diamètre interne des cavités de

moulage pour l'éjection du matériau moulé des cavités 26.

Comme représenté sur la figure 4, à la fois le plateau inférieur 20 et la plaque supérieure 22 sont montés sur une structure de support comprenant une pluralité de poteaux de support 70 sur lesquels chacun des plateaux 20 et 22 sont alignés par l'intermédiaire de trous de montage formés dans ces derniers. Dans le mode de réalisation préféré, les plateaux 20 et 22 sont individuellement montés sur les poteaux de support 70, et les poteaux 70 sont utilisés pour soulever chacun des plateaux 20 et 22 vers la position représentée sur la figure 4. Cette position de l'appareil 10 facilite le nettoyage de toutes les surfaces internes de l'appareil, ce qui simplifie l'usage et la maintenance. Le plateau inférieur 20 peut également comprendre une pluralité de poteaux de guidage 72 qui sont conçus pour s'étendre à travers des trous correspondants formés dans le plateau supérieur 22. Comme visible sur les figures 1 à 3, le plateau supérieur 22 peut alors être rigidement fixé et serré sur le plateau inférieur 20 au moyen d'écrous de retenue ou analogues. Lorsque les plateaux 20 et 22 sont fixés l'un à l'autre de cette manière, l'actionnement de la machine 10

pour mouler les matériaux moulables peut être mis en oeuvre.

On reconnaîtra, bien que le mode de réalisation préféré de l'appareil 10 tel que représenté sur les figures précédentes ait une forme à tête double, pour augmenter de manière significative la capacité par rapport à une forme à tête unique, que le nombre de têtes de remplissage peut être modifié pour une application particulière. De manière similaire, bien que deux pistons plongeurs 52 soient représentés en utilisation avec chacun des collecteurs 44,

une configuration différente peut être utilisée si souhaité.

Le fonctionnement de l'appareil de moulage 10 sera compris en référence aux figures 5 à 8, en se référant d'abord à la figure 5 qui montre des composants

12 2736510

supplémentaires de chacun des premier et second plateaux 20 et 22. Sur la figure 5, l'une des têtes de remplissage 40 ou 42 est montrée plus en détail en liaison avec les composants

correspondants du premier plateau 20 coopérant avec celle-ci.

Sur la figure 5, les pistons plongeurs 52 s'étendent dans des

ouvertures 74 prévues dans le collecteur d'alimentation 44.

Les pistons de compression 52 seront alternativement entraînés dans le collecteur d'alimentation 44 et hors de celui-ci pour sélectivement appliquer une pression sur un matériau moulable reçu dans le collecteur d'alimentation 44 à travers l'ouverture d'alimentation de produit 76. Une porte d'alimentation de produit 54 est sélectivement déplacée pour fermer de manière étanche l'ouverture 76 de manière à isoler

le matériau moulable dans le collecteur d'alimentation 44.

Dans le mode de réalisation préféré, le collecteur d'alimentation 44 comporte un boîtier ayant un volume prédéterminé pour recevoir une quantité de matériau moulable à travers l'ouverture d'alimentation de produit 76. Le collecteur 44 comprend également une portion de montage 78 qui est formée de préférence avec une intégrité structurelle pouvant généralement supporter les forces appliquées sur le matériau moulable dans le collecteur 44 pendant le fonctionnement de la machine, pour minimiser la déformation de la portion de montage 78 ou d'autres portions du collecteur 44. La portion de montage 78 comprend des trous d'alignement 80, qui permettent au collecteur 44 d'être aligné et fixé en position par rapport aux autres composants de la machine. Etant donné que le collecteur d'alimentation 44 est une portion supérieure de la machine, la résistance de l'élément peut être augmentée pour minimiser la déformation sans affecter l'espacement critique entre les autres composants de la machine. En outre, bien que le collecteur d'alimentation 44 puisse être réalisé pour minimiser les déformations, il n'est pas nécessaire d'empêcher de manière absolue les déformations de cet élément comme cela apparaîtra

dans la description qui suit. On reconnaîtra que sur le

dessous du collecteur d'alimentation 44, au moins une

13 2736510

ouverture de déchargement ou de sortie coopère avec la plaque de moulage 24 et la pluralité de cavités de moulage 26 formées dans celle-ci. La plaque de moulage 24 dans le mode de réalisation préféré est une plaque à section relativement fine, qui n'est pas conçue pour supporter les pressions qui seront appliquées sur celle-ci pendant l'opération de remplissage. En fonctionnement, la plaque de moulage 24 est cycliquement et alternativement déplacée entre des positions de remplissage et de déchargement ou d'éjection dans une direction telle que représentée par la flèche. La plaque de moulage 24 coulisse entre une paire de butées d'espacement 82, qui sont à leur tour alignées et serrées par rapport aux

autres portions de la machine au moyen de trous d'aliment 84.

La plaque de moulage 24 est entraînée alternativement par un mécanisme d'entraînement de plaque de moulage, tel que celui décrit en référence aux figures 1 à 3, dans lequel une barre de poussée comprenant une barre de pression ou de serrage 86 et une barre de poussée 88 peut accoupler la plaque de moulage 24 au mécanisme d'entraînement. Dans un exemple préféré, la plaque de moulage 24 comprend un bord de verrouillage 90 qui est conçu pour s'ajuster dans une fente correspondante 92 formée dans la barre de pression 86. La barre de poussée 88 peut être alors fixée à la barre de pression 86 pour serrer le bord entier de la plaque de moulage 24 entre eux, de manière à répartir la charge sur toute la longueur de la barre de poussée tout en déplaçant la

plaque de moulage 24 via le mécanisme d'entraînement.

D'autres moyens adaptés d'accouplement de la plaque de

moulage 24 au mécanisme d'entraînement sont visés ici.

Dans le mode de réalisation préféré, une plaque de ventilation 94 ayant une pluralité d'ouvertures d'évents 96 formées sur au moins une portion de celle-ci, est disposée immédiatement sous la plaque de moulage 24 et formée en tant qu'une partie du plateau inférieur 20 en référence aux figures 1 à 3. Les ouvertures d'évents 96 sont de préférence positionnées pour correspondre à la position de la pluralité de cavités de moulage 26 de la plaque de moulage 24 pendant

14 2736510

une opération de remplissage. Les trous d'évent 96 peuvent par conséquent être formés avec une configuration quelconque, par exemple en grappes ougroupes dans la région des cavités de moulage 26, formés dans un motif correspondant au périmètre de chaque cavité de moulage 26 ou dans une autre configuration comme souhaité. La plaque de ventilation 94 peut également comprendre des encoches d'alignement 98 qui permettent d'aligner et de fixer la plaque 94 dans une position souhaitée par rapport aux autres composants de la machine. La plaque de ventilation 94 fournit une surface inférieure d'affleurement contre les cavités de moulage 26 et sépare également les cavités de moulage 26 des autres composants de la machine. La plaque de ventilation 94, bien que peut-être désirable pour une pluralité de matériaux moulables, n'est pas un composant critique de la machine de moulage, et une ventilation convenable des cavités de moulage peut être prévue d'une autre manière, par exemple en prévoyant des canaux de ventilation ou analogues dans la

plaque de moulage elle-même.

Le collecteur d'alimentation 44, la plaque de moulage 24 et les butées d'espacement associées 82 et la plaque de ventilation 94 sont alignés chacun avec une plaque d'appui et plus particulièrement avec une pluralité de poteaux d'alignement verticaux 102 tels que représentés sur la figure 5. Pendant le fonctionnement de la machine, chacun de ces éléments peut être empilé sur les poteaux 102 et des attaches convenables sont utilisées pour fixer leurs positions relatives. Dans la configuration empilée, un jeu existe pour permettre à la plaque de moulage 24 de se déplacer alternativement entre les positions de remplissage et de déchargement par rapport aux autres composants. La plaque d'appui 100 peut comprendre en outre des trous 104 qui ensemble avec des tiges de poussée 106 forment le mécanisme d'entraînement de la plaque de moulage dans le mode de réalisation préféré. Chaque tige de poussée 106 fait partie d'un actionneur hydraulique pour déplacer la tige 106 alternativement par rapport à la plaque d'appui 100. Une tête

2736510

de montage 108 est fixée à la barre de poussée 88 montée avec la plaque de moulage 24 pour l'entraîner. Une plaque de serrage flottante 110 est disposée dans une cavité 112. Un joint est formé autour de la périphérie de la plaque de serrage 110 dans la cavité 112, par des moyens adaptés tels qu'un joint torique. La plaque de serrage 110 ferme de manière étanche par conséquent la cavité 112 mais peut flotter dans la cavité 112 tout en maintenant l'étanchéité dans la cavité 112. La plaque de serrage 110 comprend de préférence une pluralité de canaux d'évents 114 formés sur son côté supérieur adjacent aux plaques de ventilation 94 pour permettre l'échappement de l'air ou de l'humidité pendant une opération de remplissage. La plaque d'appui 100 comprend également une pluralité de canaux de ventilation 116 qui coopèrent avec les canaux de ventilation 114 formés dans la plaque de serrage 110 pour faciliter le retrait de l'air ou de l'humidité vers un passage de ventilation 118 qui

communique avec les canaux d'évent 116.

Le fonctionnement des composants montrés sur la figure 5 pour mouler un matériau moulable dans les cavités de moulage 26 sera compris plus clairement en référence aux figures 6 à 8. Le procédé ou la méthode pour mouler des matériaux moulables apparaîtra également en combinaison avec le fonctionnement de la machine. En général, il est d'abord mentionné que la construction de la machine de moulage 10 ainsi que son fonctionnement diffèrent de manière significative des techniques traditionnelles utilisées dans de telles machines de moulage. Dans la pensée traditionnelle, le fonctionnement de la machine de moulage consiste à appliquer une pression continue sur les plaques ou les matériaux pour solliciter le produit alimentaire dans les cavités de moulage de la plaque de moulage. Etant donné qu'une pression constante était appliquée pendant le fonctionnement de la machine, la construction de la machine était conçue pour éviter la déformation des divers éléments afin de contenir de manière rigide le volume du produit alimentaire qui devait être moulé, et pour contrôler ainsi le

16 2736510

poids et les dimensions du produit résultant. Dans les systèmes de traitement de denrées à grande échelle et à haute vitesse, le fait d'éviter la déformation des éléments structurels de la machine nécessite que la largeur ou l'épaisseur des divers composants soit suffisante pour supporter les pressions appliquées. Les limitations sur la largeur ou l'épaisseur des éléments structurels, appliquées en particulier à la plaque de moulage et aux structures portantes, génèrent à leur tour une limitation en termes de

largeur de machine et de capacité totale de la machine.

Dans la présente invention, en s'écartant du concept de zéro déformation, la déformation qui apparaîtra lors de l'application de ces pressions significatives dans une opération de remplissage est compensée par l'agencement de la plaque d'appui 100 et de la plaque de serrage flottante 110 dans la présente invention. Pour maintenir l'espacement correct entre la plaque de moulage 24 et le système de convoyage de la machine 10, l'épaisseur de la plaque d'appui et de la structure correspondante est minimisée de manière souhaitable. La plaque d'appui 100 et la plaque de serrage 110 sont par conséquent des éléments structurels à section relativement fine. La plaque d'appui 100 comprend des moyens pour appliquer une pression sur la plaque de serrage dans la cavité 112 de la plaque d'appui 100. Etant donné qu'à la fois la plaque d'appui 100 et la plaque de serrage 110 n'auront pas en général l'intégrité structurelle pour supporter les pressions appliquées pendant une opération de remplissage dans la machine, la déformation de ces éléments est compensée par des moyens appliquant une pression sur la plaque de serrage 110, ce qui élimine le besoin pour des éléments structurels ayant la résistance requise pour éviter leur déformation. La plaque d'appui 100 peut par conséquent se déformer de manière significative sous charge, mais toute déformation sera compensée par la pression hydraulique appliquée sur la plaque de serrage 110. La nature flottante de la plaque de serrage 110 lui permet d'être positivement serrée sur le dessous de la plaque de moulage 24, en

17 2736510

combinaison avec la plaque de ventilation 94 si elle est utilisée. Le fait de serrer positivement la plaque de serrage contre le dessous de la plaque de moulage 24 a pour résultat de retenir l'épaisseur des cavités de moulage 26 par rapport à l'ouverture de déchargement du collecteur d'alimentation 44 pour produire précisément des produits ayant un poids et des dimensions uniformes. L'agencement de la plaque de serrage flottante 110 en combinaison avec la plaque d'appui 100 permet par conséquent d'augmenter la largeur de la plaque de serrage sans augmenter de manière correspondante son intégrité structurelle, car la déformation des éléments à section fine est compensée par le système applicateur de pression associé à la plaque d'appui 100. Ceci permet à son tour d'augmenter de manière significative la largeur de la plaque de moulage 24, ce qui permet de produire des machines de moulage bien plus larges, et peut augmenter de manière considérable la capacité de ces machines. La largeur accrue de la machine de moulage qui est permise par la présente invention permet également un agencement à double collecteur tel que représenté dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, ce qui augmente également de manière

significative la capacité de la machine.

Le fonctionnement de la plaque d'appui 100 et de la plaque de serrage 110 en combinaison avec la plaque de moulage 24 et le collecteur d'alimentation 44 est décrit en référence aux figures 6 à 8, avec la figure 6 montrant la machine dans un mode de serrage pour effectuer une opération de remplissage de cavité. Dans la figure 6, le moyen applicateur de pression désigné généralement par 120 est de préférence un dispositif multiplicateur de pression fluidique 122 ayant une conduite d'alimentation de fluide 124 et une conduite de sortie de fluide 126. Un piston 128 ou autre mécanisme adapté applique une pression sur le fluide introduit par la conduite d'alimentation 124 vers une cavité interne 130 pour l'expulser à force sous une plus grande pression par la conduite 126. Le piston 128 peut être hydrauliquement entraîné dans le mode de réalisation préféré,

18 2736510

mais on comprendra que le dispositif multiplicateur 120 peut avoir diverses configurations qui forceront le fluide à une pression désirée à travers la conduite de sortie 126. Le fluide dans la conduite 126 peut alors être dévié vers des côtés opposés de la plaque d'appui 100, et introduit à travers des orifices d'admission 132 pour être injecté dans la cavité 112 et contre le dessous de la plaque de serrage 110. Lorsque le fluide pressurisé est introduit dans la cavité 112 qui est fermée de manière étanche par la plaque de serrage 110, la plaque de serrage 110 flotte vers le haut dans la cavité 112 jusqu'à ce qu'elle soit forcée contre la plaque de moulage 24 ou contre une plaque de ventilation 94 et la plaque de moulage 24 si une plaque de ventilation 94 est utilisée. Dans la figure 6, aucune plaque de ventilation 94 n'est représentée, bien qu'il soit reconnu que pour une pluralité de matériaux moulables différents, la plaque de ventilation puisse être utilisée pour obtenir des avantages comme cela sera expliqué ci-après. Le fait de pressuriser l'espace sous la plaque de serrage 110 applique de manière étanche la plaque de serrage 110 contre le fond de la plaque de moulage 24, et par conséquent contre le fond du collecteur d'alimentation 44. Ainsi, dans le mode de serrage représenté sur la figure 6, la plaque de serrage 110, la plaque de moulage 24 et le collecteur 44 sont fermement serrés l'un contre l'autre pour remplir les cavités de moulage dans la

plaque de moulage 24.

Comme visible sur la figure 6, la pression fluidique appliquée par le moyen applicateur de pression 120 sur le fond de la plaque de serrage 110 provoquera une compensation de la déformation dans la plaque de pression 100 qui maintient la plaque de serrage 110 dans une position de serrage rigide par rapport au collecteur 44 pour maintenir la position de la plaque de moulage et par conséquent des cavités de moulage par rapport au collecteur 44. Ainsi, même si le collecteur 44 était légèrement déformé, la plaque de moulage 24 se conformera à celui- ci pour remplir précisément et mouler le matériau moulable dans les cavités 26. Dans

19 2736510

cette disposition, la plaque de serrage 110 ne fonctionne pas en flexion, comme une poutre l'aurait fait, ce qui élimine ainsi le besoin pour une plaque de serrage ayant une section transversale ou une masse très épaisse qui se conformerait aux forces rencontrées pendant une opération de remplissage. La grandeur de déformation dans la plaque d'appui 100 dépendra des forces appliquées pendant une opération de remplissage, mais une telle déformation n'est pas un souci significatif, car la plaque de serrage 110 serre rigidement à tout moment la plaque de moulage 24 sur le collecteur 44 pour

travailler de la manière souhaitée en combinaison avec celui-

ci. Le remplissage des cavités de moulage 26 est effectué lorsque la plaque de serrage 110 est pressurisée de la manière telle que représentée sur la figure 6. D'autres aspects d'un cycle de remplissage seront décrits en référence à la figure 6, dans laquelle on notera que le collecteur d'alimentation 44 a été chargé avec un matériau moulable tel que représenté en 136. Après chargement du collecteur d'alimentation 44 avec le matériau moulable, la porte d'alimentation 54 est fermée, pour isoler le matériau 136 dans le collecteur 44. La fermeture de la porte d'alimentation 54 isole également le collecteur 44 de la pression d'alimentation de produit, et ne permet pas au matériau dans le collecteur 44 de retourner contre l'alimentation de produit, ce qui permet de manipuler le

matériau moulable plus doucement en évitant de l'endommager.

Simultanément ou une fois que la porte d'alimentation de produit 54 est fermée, et la plaque d'appui 100 est activée pour pressuriser la plaque de serrage 110, les pistons de compression de produit 52 sont actionnés pour pressuriser le matériau moulable 136 dans le collecteur 44 pour le forcer dans les cavités de moulage 26. Dans ce processus, le matériau moulable est simplement poussé d'une position directement au-dessus des cavités de moulage 26 dans les cavités pour remplissage. Le matériau moulable 136 dans le collecteur 44 est sollicité en contact dans chacune des

2736510

cavités de moulage 26, sans avoir à solliciter le matériau à travers une fente de remplissage ou analogue, provoquant à

nouveau peu ou pas de dommage sur le matériau moulable.

Dans l'opération de remplissage, on reconnaîtra que comme la plaque de serrage 110 est pressurisée contre la plaque de moulage 24, la plaque de moulage 24 est fixée dans la position serrée par rapport au collecteur 44 et la plaque de moulage 24 ne se déplace pendant l'opération de remplissage. Ceci a également pour résultat moins de dommage sur le matériau moulable qui peut être provoqué par le déplacement de la plaque de moulage 24 pendant l'opération de remplissage. En plus, comme la porte d'alimentation de produit 54 est fermée et le matériau dans le collecteur 44 est isolé de l'alimentation, l'actionnement des pistons de compression de produit 52 peut imposer des pressions très élevées sur le matériau dans le collecteur 44, sans

nécessiter des pressions d'alimentation de produit élevées.

Ainsi, la pression appliquée pour délivrer le matériau à travers le tube d'alimentation 46 montré dans le mode de réalisation de la figure 1, peut être une pression basse, ce qui permet également une manipulation délicate du matériau moulable utilisant l'appareil 10. L'alimentation à basse pression que l'on peut obtenir dans l'appareil autorise également des systèmes moins coûteux pour alimenter le produit vers les collecteurs d'alimentation 44, tels qu'un système à vis sans fin ou un autre mécanisme de pompage à

basse pression.

Immédiatement après remplissage des cavités de moulage comme décrit en référence à la figure 6, la pression sur le dispositif multiplicateur 120 est relâchée, par exemple en retirant le piston 128 de la cavité 130. De cette manière, la pressurisation de la plaque de serrage 110 est relâchée, tout en relâchant simultanément la pression appliquée par les pistons de compression de produit 52. Ceci aura à son tour pour résultat de desserrer la plaque de serrage 110 par rapport à la plaque de moulage 24 pour relâcher la plaque de moulage 24 de sa position verrouillée par rapport au

21 2736510

collecteur d'alimentation 44. A ce moment, la plaque de moulage 24 est déplacée de la position de remplissage, telle que représentée sur la figure 6, vers une position d'évacuation ou d'éjection, dans laquelle aucune cavité n'est exposée au matériau moulable dans le collecteur 44. Sensiblement simultanément à la dépressurisation de la plaque de serrage 110 et des pistons de compression de produit 52, la porte d'alimentation de produit 54 est ouverte pour recharger le collecteur d'alimentation 44 avec du matériau moulable additionnel pour remplacer celui qui vient d'être retiré dans les cavités de moulage. Dans le mode de réalisation préféré, la dépressurisation du dispositif multiplicateur 120 engendrera une légère pression négative sur la plaque de serrage 110 pour la tirer légèrement à distance de la plaque de moulage 24, ce qui permet un mouvement non limité de la plaque de moulage vers la position d'évacuation ou d'éjection et permet une alimentation à basse pression du produit pour remplir le collecteur 44 sans dégradation du matériau. Au même moment, une pression suffisante reste sur la plaque de serrage 110 pour éviter une fuite du matériau à partir du collecteur due à la pression d'alimentation lorsque la porte d'alimentation 54 est ouverte. La pression résiduelle sur la plaque de serrage est par conséquent égale ou légèrement supérieure aux pressions d'alimentation exercées lors du rechargement du collecteur 44 pour retenir les matériaux moulables dans le collecteur. Une

pression légèrement négative sur la plaque de serrage elle-

même appliquée par le dispositif multiplicateur 120 permet le déplacement de la plaque de moulage 24 immédiatement après qu'un cycle de remplissage soit achevé pour minimiser les durées de cycle. Dans le fonctionnement préféré, l'actionneur du dispositif multiplicateur 120 peut être attaché dans les actionneurs associés à chacun des pistons de compression de produit 52, de sorte que chacun sera actionné ou désactivé simultanément l'un avec l'autre. En plus dans le mode de réalisation préféré, l'actionneur associé à la porte d'alimentation de produit 54 peut être attaché dans

22 2736510

l'actionneur pour le déplacement de la plaque de moulage 24, de façon que le déplacement de la plaque de moulage 24 vers la position de remplissage provoquera la fermeture correspondante de la porte d'alimentation de produit 54 comme représenté sur la figure 6, et le déplacement de la plaque de moulage 24 vers une position d'éjection provoquera l'ouverture correspondante de la porte d'alimentation 54 comme représenté sur la figure 7. La machine de moulage de la présente invention atteint des durées de cycle extrêmement rapides, fournissant un déplacement & vitesse extrêmement élevée de la plaque de moulage & partir des positions remplies et d'éjection. Un cycle complet de remplissage et d'éjection peut ainsi être effectué extrêmement rapidement, tout en prévoyant la plaque de moulage dans une position fixée pour le remplissage pour obtenir les avantages mentionnés. Dans un autre aspect important de l'invention, pendant l'opération de remplissage, dans laquelle la plaque de serrage 110 est pressurisée contre le fond de la plaque de moulage 24 et contre le collecteur 44, l'air emprisonné dans les cavités de moulage 26 doit être évacué lorsque le matériau moulable est sollicité dans les cavités de moulage sous l'action des pistons de compression de produit 52. Des moyens de ventilation sont par conséquent prévus pour permettre l'échappement de l'air emprisonné à partir des cavités de moulage 26. Dans le mode de réalisation préféré, les moyens de ventilation sont prévus associés à la plaque de serrage 110. La plaque de serrage 110 étant disposée soit directement adjacente à la plaque de moulage 24 ou avec une plaque de ventilation 94 avec des trous d'évent 96 disposés entre elles, exposera la surface supérieure de la plaque de serrage 110 à l'air s'échappant des cavités de moulage 26 pendant le remplissage. Comme représenté plus distinctement sur la figure 9, la plaque de serrage 110 peut comprendre une pluralité de canaux d'évent 114, positionnés pour recevoir l'air ventilé des cavités de moulage pour permettre son échappement. Comme visible sur la figure 5, les canaux

23 2736510

d'évent 114 de la plaque de serrage 110 communiquent avec des canaux d'évent correspondants 116 formés dans la plaque d'appui 100 pour permettre l'échappement de l'air vers un

passage d'évent 118 qui communique avec l'atmosphère externe.

Sur la figure 8, l'évacuation de l'air ou des gaz est représentée. Comme indiqué précédemment, pendant une opération de remplissage, la plaque de serrage 110 est pressurisée pour être serrée contre la plaque de moulage 24, et l'air emprisonné dans les cavités de moulage 26 sera ventilé à travers les ouvertures d'évent 96 dans une plaque d'évent 94 si elle est utilisée, et dans un canal d'évent 114. Les gaz reçus dans le canal d'évent 114 sont alors sollicités dans un canal d'évent 116 associé à la plaque d'appui 100, et vers le passage d'évent 118. Le passage d'évent 118 peut être accouplé à un réservoir de piégeage adapté ou un échappement si souhaité. La ventilation de l'air emprisonné à partir à des cavités de moulage 26 permet le maintien de la pressurisation de la plaque de serrage 110 contre la plaque de moulage 124 pendant le remplissage des cavités comme souhaité. Les moyens de ventilation sont par conséquent très importants pour effectuer de manière correcte un cycle de remplissage lorsque la machine 10 est dans le

mode de serrage.

Dans le mode de réalisation préféré, un système de nettoyage peut être également prévu pour nettoyer les canaux d'évent 114, 116 et le passage d'évent 118. On a trouvé qu'avec divers types de produits alimentaires, pendant le remplissage des cavités de moulage, l'air qui est forcé hors des cavités à travers la plaque de ventilation 94 et/ou les canaux d'évent 114 de la plaque de serrage 110, peut contenir des molécules de protéine, des molécules de graisse de viande ou d'autres matériaux. Les molécules de protéines ou de graisse de viande peuvent avoir tendance à recouvrir les canaux d'évent 114 par exemple, il serait souhaitable d'éviter cet effet de recouvrement. Comme représenté sur la figure 8, et plus en détail sur la figure 10, la plaque de serrage 110 peut également être munie d'une série

24 2736510

d'ouvertures 140 formées sur le dessous de la plaque de serrage 110, qui dans un mode de serrage sera exposé au fluide pressurisé délivré par le moyen applicateur de pression ou le dispositif multiplicateur 120 dans le mode de réalisation préféré. Les ouvertures 140 ne s'étendent pas à travers la plaque de serrage 110 mais sont munies d'un très petit orifice 142 qui communique avec un canal d'évent associé 114. Dans le mode de serrage, le mode de réalisation préféré utilise de l'eau sous pression qui est injectée dans la plaque d'appui 100 pour pressuriser la plaque de serrage comme décrit précédemment. L'eau pressurisée est forcée dans les ouvertures 140 et une petite quantité est injectée à travers l'orifice 142 associé avec chacun des canaux d'évent 114. De cette manière, une petite quantité d'eau est injectée dans chacun des canaux d'évent 114 pendant l'évacuation de l'air emprisonné dans les cavités de moulage pendant le remplissage. L'injection d'eau dans les canaux d'évent 114 et de manière correspondante dans les canaux d'évent 116 formés dans la plaque d'appui 100 maintient les canaux d'évent et les orifices 142 propres en maintenant leur surface mouillée pour empêcher le recouvrement ou le bouchage par toute protéine, graisse de viande ou autres molécules entraînées dans l'air évacué. Dans le mode de réalisation préféré, les orifices 142 sont positionnés avec un angle pour se connecter avec le canal d'évent 114, tel qu'un angle de 45 par rapport au canal d'évent 114, pour injecter un fluide vers le bas du canal pour mouiller les surfaces. Comme les orifices 142 ont une très petite taille, seulement une petite quantité d'eau est injectée à travers ces derniers et l'eau ne viendra pas en contact avec le matériau moulable pendant un cycle de remplissage de toute manière. La présence du nettoyage par pulvérisation par jet de cette manière s'est révèlée être particulièrement importante dans le moulage et le formage de produits de volaille par exemple. Bien que le système de nettoyage par pulvérisation par jet puisse être utile pour une pluralité de matériaux moulables, l'agencement de nettoyage par pulvérisation par jet est optionnel et peut

2736510

n'être pas nécessaire. En plus, comme représenté sur la figure 5, un certain nombre d'orifices de nettoyage de pulvérisation par jet supplémentaire peut être prévu dans un diviseur central 144 prévu dans le passage d'évent 118 pour maintenir également mouillées les surfaces de passage 118 dans un but similaire. Bien qu'une petite quantité d'eau soit seulement utilisée dans un tel système, tout excès d'eau sera également évacué vers un réservoir de piégeage externe ou analogue comme représenté dans le courant de fluides ventilés

sur la figure 8.

En se référant à la figure 11, une variante de réalisation de la machine de moulage conforme à l'invention est représentée. La machine de moulage 150 a un boîtier 152 qui peut être positionné sur toute surface convenable telle que représentée. Une trémie d'alimentation 154 dans laquelle le matériau moulable est positionné pour le fonctionnement de la machine 150, est disposée à une portion supérieure du boîtier 152. Un collecteur d'alimentation 156 est associé à la trémie d'alimentation 154 à une portion inférieure de celle-ci, avec une pluralité de trous de sortie 158. Les trous de sortie 158 délivrent le matériau moulable à partir de la trémie 154 pendant un cycle de remplissage au moyen d'un piston de compression ou d'un mécanisme à vis 160 associé à chacun des trous d'évacuation 158. Un autre moyen adapté pour délivrer le matériau moulable sous pression à partir du collecteur d'alimentation 156 peut être utilisé. Un collecteur de remplissage pivotant 162 est supporté sur des poutres de support 164 s'étendant vers le haut. Le collecteur de remplissage 162 est représenté sur la figure 11 dans une position d'inspection et de nettoyage, en étant basculé vers l'extérieur de sa position de fonctionnement sur son support par l'intermédiaire de l'une des poutres 164. Comme également représenté sur la figure 11, le collecteur de remplissage 162 peut être pivoté autour d'un axe 163 pour permettre que l'intérieur du collecteur soit facilement accessible pour nettoyage, de façon que la cavité 170 puisse être positionnée pour s'ouvrir vers le bas dans une position de nettoyage. Le

26 2736510

collecteur de remplissage 162 peut être basculé dans une position de remplissage en combinaison avec le collecteur

d'alimentation 156 pour le fonctionnement de la machine 150.

La position de remplissage du collecteur 162 dispose les trous 168 dans une position sous une pluralité de pistons de remplissage 166. Les pistons de remplissage 166 sont associés aux poutres de support 164 et sont adaptés pour se déplacer alternativement dans la direction verticale par rapport aux poutres de support 164. La pluralité de pistons de remplissage 166 coopèrent avec les trous 168, de façon qu'en position de remplissage, les pistons 166 se déplacent à travers les trous 168 et dans la cavité 170 dans le collecteur de remplissage 162. Communiquant également avec la cavité 170, une pluralité de trous d'évacuation 172 sont positionnés sur le fond de la cavité 170 en alignement avec les pistons de remplissage 166. Un plateau de support 174 et une plaque de moulage 176 montrée en fantôme, sont situés sous le collecteur de remplissage 162 dans sa position opérationnelle. Bien que non représentée sur la figure 11, la plaque de moulage comprendra une pluralité de cavités de moulage et la plaque 176 est entraînée alternativement par un mécanisme d'entraînement de plaque de moulage indiqué généralement en 178 entre des positions de remplissage et d'éjection. Un mécanisme de convoyage convenable 179 peut circuler à travers la machine 150 adjacent à la position d'éjection de la plaque de moulage 176 pour recevoir les aliments moulés ou d'autres produits et les transporter à partir de la machine 150. Le plateau de support 174 est porté par une pluralité d'actionneurs 180 qui entraînent le plateau de support 174 dans une direction verticale pendant les

cycles de remplissage et d'éjection de la machine 150.

En général, le fonctionnement de la machine 150 est comme suit. Le collecteur de remplissage 162 est basculé dans sa position opérationnellepar rapport au collecteur d'alimentation 156 et les pistons de remplissage 166 sont dans une position supérieure similaire à celle illustrée sur la figure 11. Dans cette position, le matériau moulable est

27 2736510

délivré de la trémie d'alimentation 154 dans la cavité 170 du collecteur de remplissage 162 par le mécanisme à vis 160 ou d'autres moyens convenables. Le plateau de support 174 est déplacé vers le haut pour serrer la plaque de moulage 176 contre le dessous du collecteur de remplissage 162, et les pistons de remplissage 166 sont alors déplacés vers le bas pour appliquer une pression sur le matériau moulable dans la cavité 170 du collecteur de remplissage 162. Le matériau moulable est pressé à partir de la cavité 170 à travers les ouvertures inférieures 172 dans le collecteur 162 vers les cavités de moulage dans la plaque de moulage 176, jusqu'à ce que ces cavités soient remplies. La plaque de moulage 176 est déplacée alternativement entre une position de remplissage, dans laquelle le plateau de support 174 presse la plaque de moulage 176 contre la surface inférieure du collecteur 162, et une position d'éjection, avec la pression appliquée par le plateau 174 qui est réduite et la plaque de moulage 176 qui est déplacée vers une position d'éjection dans laquelle le

matériau moulable est retiré des cavités de moulage remplies.

Cette opération sera plus distinctement visible sur la figure 12, dans laquelle des détails supplémentaires de la machine

seront décrits.

Sur la figure 12, la pluralité de pistons de remplissage 166 sont portés par un châssis 182 comprenant des tiges de support s'étendant vers le bas 184 qui sont à leur tour accouplées à une paire de cylindres de châssis 186 formant une partie d'un mécanisme à bielle et à manivelle indiqué généralement en 188. Le mécanisme à bielle et à manivelle comprend un arbre moteur 190 portant un pignon d'entraînement 192 entraîné au moyen d'un entraînement à chaîne ou analogue par un moteur d'entraînement 194. Ces pistons 196 associés à chacun des cylindres de châssis 186 comprennent des tiges s'étendant vers l'extérieur qui sont attachées rotatives à des éléments d'accouplement 198 associés à l'arbre moteur 190 dans une position décalée de l'arbre 190. On reconnaîtra que lors de la rotation de l'arbre moteur 190, l'assemblage entier des cylindres de

28 2736510

châssis 186, des tiges de châssis 184 et du châssis de piston de remplissage 182 se déplace alternativement avec les pistons de remplissage 166 pour forcer le matériau moulable de la cavité 170 à travers les ouvertures d'évacuation 168 et dans les cavités de moulage 177. Les deux cylindres de châssis 186 sont également alimentés en fluide pressurisé par exemple par une source d'air comprimé 200. Lorsque la pression dans la source 200 est constante, les deux cylindres de châssis 186 fonctionnent comme un ressort pendant la dernière partie d'une course de remplissage des pistons de remplissage 166 comme illustré sur la figure 12, permettant ainsi qu'une pression relativement modérée soit appliquée sur

le matériau moulable dans la cavité 170.

Egalement pendant une course de remplissage de la machine 150, le plateau de support 174 est porté par les pistons s'étendant vers l'extérieur 202 d'une pluralité d'actionneurs de plateau 180, tels que les trois actionneurs à cylindre tels que représentés sur la figure 12. Les actionneurs à cylindre 180 peuvent être actionnés pneumatiquement à partir d'une source d'air comprimé 204. En pressurisant les actionneurs à cylindre 180, le plateau de support 174 est soulevé pour serrer le plateau 174 et la plaque de moulage 176 fermement contre la surface inférieure du collecteur 162, tel que représenté sur la figure 12. Ceci permet à nouveau l'utilisation d'un plateau de support relativement fin 174 en combinaison avec la plaque de moulage 176, en s'écartant du concept de zéro déformation et en compensant à la place, la déformation de cette structure. La déformation du plateau de support 174 est compensée par le moyen pour appliquer la pression sur le plateau de support, à savoir une pluralité d'actionneurs de plateau 180, ce qui élimine le besoin pour des éléments structurels ayant la résistance requise pour éviter leur déformation. De cette manière, la plaque de moulage 176 est rigidement serrée sur le plateau de support 174 et contrôle ainsi précisément le poids et les dimensions du produit résultant formé dans la pluralité de cavités de moulage 177. Pour permettre la

29 2736510

ventilation des cavités de moulage 177 pendant un cycle de remplissage, des passages d'évent peuvent être prévus sur le dessous de la plaque de moulage 176 en communication avec les

cavités de moulage 177.

Postérieurement au cycle de remplissage tel que représenté sur la figure 12, la pression sur les actionneurs de plateau 180 est réduite en fournissant de l'air comprimé sur le côté opposé des pistons 202, ce qui permet à la plaque de moulage 176 avec les cavités de moulage 177 remplies de matériau moulable d'être retirée vers une position d'éjection au moyen de l'entraînement de plaque de moulage 178 décrit précédemment. En même temps, la pression appliquée par les pistons de remplissage 166 peut être relâchée par rotation supplémentaire de l'arbre moteur 190, permettant ainsi l'introduction de matériau moulable additionnel dans la cavité 170 dans le collecteur 162. Ce cycle peut être alors répété à vitesse élevée pour un remplissage et un retrait successifs du matériau moulable dans les cavités de moulage

177 et hors de celles-ci.

Avec une modification par rapport à la machine 150 illustrée sur la figure 12, le mode de réalisation de la figure 13 comprend une soupape 206 associée à la source d'air comprimé 200. La soupape 206 est fermée pendant une partie plus tardive d'un cycle de remplissage ou près de la fin de la course descendante des pistons de remplissage 166, de façon que les cylindres de châssis 186 agissent comme des ressorts ayant une caractéristique progressive. Autrement dit, les pistons de remplissage 166 solliciteront le matériau moulable de la cavité 170 dans les cavités de moulage 177 avec moins d'élasticité pendant la dernière partie de leur course descendante pour assurer un remplissage correct des cavités de moulage 177. La soupape 206 peut être ouverte et fermée de manière convenable au moyen d'un système de commande adapté, tel qu'un système de commande électronique, ou au moyen d'un suiveur de came 208 en combinaison avec un disque à came 210 qui est entraîné en rotation par rapport à l'actionnement de l'arbre moteur 190. Comme représenté sur la

2736510

figure 14, on voit que la pression appliquée par les cylindres de châssis comporte une caractéristique progressive

pendant un cycle de fonctionnement.

Dans une autre variante de ce mode de réalisation de l'invention, le plateau ou les actionneurs de cylindre 180 avec les cylindres de châssis 186 peuvent être actionnés hydrauliquement, avec la portion supérieure des deux sources de fluide pressurisé 200 et 204 qui est remplie avec de l'air comprimé à une pression constante prédéterminée au-dessus d'un fluide hydraulique. Dans la conduite d'alimentation à partir de chacun des réservoirs 200 et 204, une soupape 212 et 214 est respectivement suivie par une conduite de soutirage vers un vérin d'augmentation de pression 216 et 218 respectivement. Les vérins d'augmentation de pression 216 et 218 permettent que la pression délivrée par chacun des actionneurs de plateau 180 et des cylindres de châssis 186 soit variée d'une manière prédéterminée et sélective. Dans les modes de réalisation préférés, les vérins d'augmentation de pression 216 et 218 sont utilisés pour engendrer une petite augmentation de pression pendant la dernière portion d'un cycle de remplissage, ce qui a pour résultat un remplissage efficace des cavités de moulage 177. A nouveau, l'actionnement des vérins d'augmentation de pression 216 et 218 et l'ouverture et la fermeture des soupapes 212 et 124 peuvent être effectués par un système de commande adapté, au moyen par exemple de suiveurs de came 208 en combinaison avec des disques à came 210 tournant relativement à l'arbre moteur 190. D'autres commandes adaptées de ces mécanismes sont envisagées dans l'invention. Dans ce mode de réalisation, la pression appliquée par les actionneurs de plateau 180 est illustrée sur la figure 15, avec un pic de pression survenant dans la dernière partie de la course descendante des pistons de remplissage 166. De manière correspondante, comme représenté sur la figure 16, la pression appliquée par les cylindres de châssis 186 augmente progressivement, avec un pic de pression élevée appliqué par le vérin d'augmentation de pression à nouveau dans la dernière partie de la course

31 2736510

descendante des pistons de remplissage 166. D'autres actionnements à pression variable des actionneurs de plateau et/ou des cylindres de châssis 186 sont envisagés dans l'invention pour obtenir le remplissage efficace de la cavité de moulage et le fonctionnement de la machine comme souhaité. Sur la base de ce qui précède, il faut reconnaître que la machine de moulage de l'invention réalise un agencement unique de composants pour permettre l'utilisation d'éléments à section relativement fine tout en maintenant une relation souhaitée entre la plaque de moulage et un collecteur d'alimentation à partir duquel des matériaux moulables sont délivrés vers les cavités de moulage. L'invention surmonte les limitations relatives aux largeurs auxquelles de tels éléments peuvent être fabriqués, en compensant la déformation de ces éléments. La capacité d'augmenter la largeur de la machine facilite également l'utilisation d'un double collecteur ou d'autres agencements de remplissage, et permet également l'utilisation d'un système de convoyage à

alimentation continue en combinaison avec celui-ci.

L'agencement et le procédé de fonctionnement permettent également une manipulation délicate des matériaux moulables pour maintenir leur intégrité. Ces avantages ainsi que d'autres avantages et les caractéristiques uniques de l'appareil de moulage et du procédé pour former des matériaux alimentaires décrits en référence aux modes de réalisation préférés réalisent un système efficace, d'une grande souplesse d'utilisation et à haute capacité qui effectue un moulage précis des matériaux avec une taille et un poids uniformes à une capacité plus élevée. L'appareil est suffisamment polyvalent pour être utilisé en combinaison avec d'autres équipements de traitement, et sous la forme d'une

machine de moulage ou d'une machine de dépôt par exemple.

L'appareil peut être utilisé avec des produits alimentaires

moulables ou d'autres matériaux moulables comme désiré.

La plaque de serrage ne fonctionne donc pas en flexion et élimine le besoin de prévoir la plaque de serrage avec une section transversale épaisse ou une masse lourde qui pourrait

32 2736510

supporter les forces normalement rencontrées pendant le remplissage des cavités de moulage. De cette manière, une plaque de moulage ayant une section relativement fine, et un élément de serrage ayant également une section relativement fine peuvent être utilisés pour permettre qu'une machine ayant une largeur accrue de manière significative puisse être réalisée. La largeur augmentée de manière significative de la machine augmentera de manière correspondante la capacité et la rendra également compatible avec d'autres équipements de

traitement.

Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée, et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre des

revendications qui suivent.

33 2736510

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil de moulage (10, 150) pour traiter des matériaux moulables (136), caractérisé en ce qu'il comprend: au moins un collecteur d'alimentation (44; 156, 162) pour recevoir un matériau moulable dans celui-ci, une plaque de moulage (24, 176) ayant des première et seconde surfaces opposées et comprenant au moins une cavité de moulage (26, 177) ayant une forme prédéterminée et définissant une zone entre lesdites première et seconde surfaces, un moyen d'entraînement de la plaque de moulage (28, 178) pour entraîner ladite plaque de moulage entre au moins des positions de remplissage et de déchargement, avec ladite première surface disposée adjacente audit collecteur pour permettre à ladite au moins une cavité d'être sélectivement exposée audit matériau moulable dans ledit collecteur dans ladite position de remplissage, des moyens formant piston (52; 160, 166) pour sélectivement appliquer une pression sur ledit matériau moulable dans ledit collecteur pour remplir ladite au moins une cavité de moulage lorsque ladite plaque de moulage est dans ladite position de remplissage, un élément de serrage (100, 110; 174) positionné adjacent à ladite seconde surface de ladite plaque de moulage lorsqu'elle est dans ladite position de remplissage, et des moyens (120, 180) pour appliquer une pression sur ledit élément de serrage sensiblement uniformément sur ladite seconde surface pour serrer ladite plaque de moulage contre ledit collecteur d'alimentation (44, 162), et un mécanisme d'éjection (60) pour sélectivement retirer le matériau moulable de ladite cavité de moulage lorsque ladite plaque de moulage est dans ladite position de déchargement.

2. Appareil de moulage (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de serrage comprend une

34 2736510

plaque d'appui (100) positionnée adjacente à ladite seconde surface de ladite plaque de moulage (24), ladite plaque d'appui comprenant une plaque de serrage flottante (110) disposée dans une cavité (112) formée dans ladite plaque d'appui, ladite plaque d'appui comprenant des moyens (120) pour appliquer une pression sur la plaque de serrage (110) dans ladite cavité (112) pour positivement serrer ladite plaque de serrage sur ledit second côté de ladite plaque de moulage.

3. Appareil de moulage (150) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de serrage comprend un plateau de support (174) positionné adjacent audit second côté de ladite plaque de moulage (176), ledit plateau de support ayant une pression qui lui est appliquée au moyen d'au moins un actionneur de plateau (180) pour serrer ledit plateau de support sur ladite plaque de moulage, et serrer de manière correspondante ladite plaque de moulage contre ledit

collecteur d'alimentation (162).

4. Appareil de moulage selon l'une des revendications

précédentes, caractérisé en ce que ledit élément de serrage et lesdits moyens pour appliquer une pression sur ledit élément de serrage permettent d'augmenter la largeur de l'élément de serrage sans augmenter de manière correspondante l'intégrité structurelle dudit élément de serrage, avec toute déformation dudit élément de serrage qui est compensée par lesdits moyens pour appliquer une pression sur ledit élément

de serrage.

5. Appareil de moulage selon l'une des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de ventilation (94) associés à ladite plaque de moulage, lesquels moyens de ventilation comprennent des moyens (96) pour permettre la ventilation à partir de ladite au moins une cavité de moulage pendant son remplissage avec ledit matériau moulable.

6. Appareil de moulage (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit au moins un collecteur d'alimentation (44) comprend une porte (54) sélectivement

2736510

positionnée pour arrêter l'écoulement du matériau moulable dans ledit collecteur d'alimentation, et pour fermer de manière étanche le matériau moulable dans ledit collecteur d'alimentation.

7. Appareil de moulage selon la revendication 1, caractérisé par au moins deux collecteurs d'alimentation pour recevoir un matériau moulable dans ces derniers, chacun desdits collecteurs d'alimentation comprenant des moyens formant piston pour sélectivement appliquer une pression sur ledit matériau moulable dans ledit collecteur et utilisés pour successivement remplir ladite au moins une cavité de

moulage de ladite plaque de moulage.

8. Appareil de moulage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite plaque d'appui (100) est alimentée en fluide pressurisé agissant sur ladite plaque de serrage (110) pour forcer ladite plaque de serrage contre ladite plaque de moulage, et en ce que lesdits moyens pour appliquer la pression sur la plaque de serrage comprennent un dispositif multiplicateur de pression fluidique (122) pour augmenter la pression appliquée sur ladite plaque de serrage

pendant un cycle de remplissage.

9. Appareil de moulage selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit fluide pressurisé est de l'eau injectée dans ladite cavité (112) de ladite plaque d'appui (100) entre ladite cavité (112) et ladite plaque de serrage (110) pour exercer une pression sensiblement uniforme sur

ladite plaque de serrage sur sa largeur.

10. Appareil de moulage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'une pluralité d'actionneurs de plateau (180) sont utilisés pour appliquer une pression sur ledit plateau de support (174) sensiblement uniformément pour maintenir le serrage dudit plateau de support sur ladite

plaque de moulage (176).

11. Appareil de moulage selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite pluralité d'actionneurs de plateau (180) sont des actionneurs à cylindre ayant des pistons s'étendant vers l'extérieur (202) pour appliquer une

36 2736510

pression sur ledit plateau de support sur sa largeur, avec lesdits actionneurs à cylindre qui sont alimentés en fluide

pressurisé pour agir sur lesdits pistons dans ces derniers.

12. Appareil de moulage selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit fluide pressurisé est délivré à partir d'une source (204), et en ce que l'appareil comprend un vérin d'augmentation de pression (216, 218) pour sélectivement faire varier la pression appliquée par lesdits

pistons (202) sur ledit plateau de support.

13. Appareil de moulage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledits moyens formant piston comprennent une pluralité de pistons de remplissage (166) supportés sur un châssis (182) et en ce que l'appareil comprend des moyens (188) pour déplacer ledit châssis alternativement par rapport audit collecteur (162), lesdits moyens pour déplacer ledit châssis comprenant une paire de cylindres de châssis (186) supportant ledit châssis, avec chacun desdits cylindres de châssis étant alimenté en fluide pressurisé et fonctionnant comme un ressort pendant un cycle

de remplissage de ladite machine (150).

14. Procédé pour mouler des matériaux moulables, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: délivrer un matériau moulable (136) dans un collecteur d'alimentation (44; 156, 162) d'un appareil de moulage (10,

150),

prévoir une plaque de moulage (24, 176) ayant au moins une cavité de moulage (26, 177), ladite plaque de moulage étant sélectivement positionnée de façon que ladite au moins une cavité de moulage soit exposée au matériau moulable dans ledit collecteur d'alimentation, positionner un élément de serrage adjacent à ladite plaque de moulage et appliquer une pression sur ladite plaque de serrage (110, 174) pour substantiellement éviter la déformation de ladite plaque de moulage à partir d'une position serrée par rapport audit collecteur d'alimentation;

37 2736510

appliquer une pression sur ledit matériau moulable dans ledit collecteur pour remplir ladite au moins une cavité de moulage exposée à celui-ci, relâcher la pression appliquée sur ledit élément de serrage pour desserrer ladite plaque de moulage dudit collecteur d'alimentation, et retirer ledit matériau moulable de ladite au moins une

cavité de moulage.

15. Procédé de moulage de matériaux moulables selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite étape consistant à délivrer un matériau moulable dans un collecteur d'alimentation comprent l'étape consistant à sélectivement fermer ledit collecteur d'alimentation à ladite alimentation

en matériau moulable.

16. Procédé de moulage de matériaux moulables selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite plaque de moulage est déplacée alternativement d'une position de remplissage vers une position d'éjection, de façon que ladite au moins une cavité de moulage soit exposée audit matériau moulable dans ledit collecteur d'alimentation dans ladite position de remplissage, et en ce que ladite étape consistant à retirer ledit matériau moulable de ladite au moins une cavité de moulage est effectuée dans ladite position d'éjection.

17. Procédé de moulage de matériaux moulables selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite étape consistant à appliquer une pression sur ladite plaque de serrage comprend l'étape consistant à prévoir ladite plaque de serrage (110) dans une cavité (112) d'une plaque d'appui (100), et à délivrer un fluide pressurisé à ladite plaque d'appui et sur ladite plaque de serrage pour presser ladite plaque de serrage contre ladite plaque de moulage (24) et éviter substantiellement la déformation de ladite plaque de moulage.

18. Procédé de moulage de matériaux moulables selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite étape consistant à appliquer une pression sur ladite plaque de

38 2736510

serrage (174) comprend l'étape consistant à prévoir une pluralité d'actionneurs à cylindre (180) pour appliquer une pression sur ladite plaque de serrage pour appliquer ladite plaque de serrage contre ladite plaque de moulage (176) et éviter substantiellement la déformation de ladite plaque de moulage.

19. Procédé de moulage de matériaux moulables selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite étape consistant à appliquer une pression sur ledit matériau moulable dans ledit collecteur comprend l'étape consistant à déplacer alternativement le moyen formant piston dans ledit

collecteur et hors de celui-ci.

20. Procédé de moulage de matériaux moulables selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite étape consistant à appliquer une pression sur ladite plaque de serrage pour substantiellement éviter la déformation de ladite plaque de moulage consiste à compenser la déformation de forme de ladite plaque de serrage en permettant une déformation des moyens pour appliquer une pression sur ladite

plaque de serrage.

21. Procédé de moulage selon l'une des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à former des produits alimentaires moulés et comprend les étapes consistant à isoler ledit matériau moulable dans ledit au moins un collecteur d'alimentation après le remplissage de ladite au moins une cavité de moulage et à déplacer ladite plaque de moulage à partir d'une position de remplissage dans laquelle ladite au moins une cavité de moulage est exposée audit au moins un collecteur d'alimentation pour retirer ledit matériau moulable de ladite au moins une cavité de moulage.