WO2008006962A2 - Machine de ficelage pour la mise en place de liens croisés autour de produits, notamment de produits carnés - Google Patents

Machine de ficelage pour la mise en place de liens croisés autour de produits, notamment de produits carnés Download PDF

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WO2008006962A2
WO2008006962A2 PCT/FR2007/001145 FR2007001145W WO2008006962A2 WO 2008006962 A2 WO2008006962 A2 WO 2008006962A2 FR 2007001145 W FR2007001145 W FR 2007001145W WO 2008006962 A2 WO2008006962 A2 WO 2008006962A2
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Eric Lechevalier
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Atelier De Recherches Et De Conceptions A R C
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A22—BUTCHERING; MEAT TREATMENT; PROCESSING POULTRY OR FISH
    • A22C—PROCESSING MEAT, POULTRY, OR FISH
    • A22C11/00—Sausage making ; Apparatus for handling or conveying sausage products during manufacture
    • A22C11/001—Machines for making skinless sausages, e.g. Frankfurters, Wieners
    • A22C11/005—Apparatus for binding or tying sausages or meat, e.g. salami, rollades; Filling sausage products into sleeve netting
    • 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
    • B65B13/00—Bundling articles
    • B65B13/18—Details of, or auxiliary devices used in, bundling machines or bundling tools
    • B65B13/24—Securing ends of binding material
    • B65B13/26—Securing ends of binding material by knotting
    • 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
    • B65B27/00—Bundling particular articles presenting special problems using string, wire, or narrow tape or band; Baling fibrous material, e.g. peat, not otherwise provided for

Definitions

  • Tying machine for the establishment of cross-links around products, especially meat products
  • the invention relates to a product tying machine, for the establishment and knotting of at least two crossed links around a product.
  • This machine is advantageously used in the food industry, for example for stringing products such as paupiettes, fish breads, etc.
  • a movable arm brings the link around the product, then a suitable mechanism then ensures the tightening of the link, the formation of a node, and finally the cut of the link before the evacuation of the product out of the machine of tying.
  • At least two crossed links that is to say two links extending in two directions at an angle to each other, for example two perpendicular directions oriented respectively along the length and the product width.
  • the problem of the present invention is to achieve using an automatic machine such a string comprising at least two cross links.
  • the tying machine comprises a clean conveyor to move in sequence along a transfer path the products to be tied. It comprises, successively arranged along this transfer path: a first tying station able to place and tie a first link around the product presented at this station by the conveyor; a clean handling station to apply to the product a pivoting movement on itself, so as to place this product on the conveyor in a modified position, angularly offset from its initial position; and a second The second step is to place and tie a second link around the product presented to this station by the conveyor.
  • the conveyor can in particular bring a series of individual receptacles for products to tie up, these receptacles being adapted to maintain the product at f against forces and moments in the transfer direction for tying.
  • receptacles advantageously have a shape homologous to that of the product taken at two offset angular positions corresponding to said respective initial positions and modified by the manipulation station.
  • the conveyor comprises two parallel synchronous strips spaced apart from each other by an interval allowing the passage of the link around the product during the establishment and the tying thereof at the tying stations.
  • the receptacles then advantageously comprise at least one receptacle portion on each conveyor belt, the receptacle portions of the two respective strips being spaced apart from each other by an interval allowing the passage of the bond around the product during the establishment and the knotting. from it to the tying stations.
  • the handling station can in particular comprise means for operating a lifting of the product from a low position, where the product rests in the receptacle, to a high position, where the product is raised at above the receptacle at a height of such that the receptacle does not hinder the application to the product of said pivoting movement.
  • the handling station comprises a lifting plate and means for driving this plate both in vertical translation, for said raising of the product from the low position to the high position and vice versa. , and in rotation for the application to the same product of said pivoting movement.
  • the handling station further comprises a holding cup disposed above the lifting plate and adapted to come to cap the product during the lifting thereof and during the application of the pivoting movement, the cup being maintained at distance from the product when it is in the down position.
  • This retaining cup can in particular be mounted mobile both in vertical translation and in rotation, so as to freely follow the movement of the product during lifting and pivoting thereof.
  • the configuration of the tying machine of the invention can be generalized so as to comprise at least three tying stations, these tying stations being arranged along this transfer path: successively, for the positioning and tying of respective parallel links; and / or with the interposition of a manipulation station, for setting up and knotting angularly offset links.
  • the handling station comprises a manipulator having a rotation cam and a lifting cam adapted to respectively communicate a rotational movement and a translational movement to a telescopic rod supporting the elevator plate.
  • the tying machine further comprises an unloading station.
  • Figure 1 is a general perspective view of the machine of the invention, showing the different positions and their respective configurations.
  • FIG. 2 is an example of a meat product on which two crossed links have been placed by means of the machine of the invention.
  • Figure 3 is an enlarged perspective view showing the main elements of one of the tying stations.
  • Figure 4 is a perspective view showing the main elements of the handling station.
  • FIG. 5a to 5d are side elevational views of the manipulation station, exposing the operating kinematics of this station.
  • FIG. 6 illustrates a meat product of the same type as that of FIG. 2, but on which four crossed links have been laid, so as to give the strapped product a substantially rounded shape.
  • Figure 7 is a rear view of the machine of Figure 1.
  • Figure 8 is a side view of a manipulator forming part of the handling station.
  • Figure 9 is a sectional view along the line IX-IX of Figure 8.
  • Figure 10 is a sectional view along line X-X of Figure 8.
  • Figure 11 is a perspective view of the manipulator mechanism of Figures 8 to 10.
  • the reference 10 designates generally the machine of the invention, which comprises a certain number of stations arranged along a conveyor 12 making it possible to move in sequence the products to be tied (not shown in this figure) along a transfer path. These products are arranged ⁇ in individual receptacles or cells 14 which will be described in more detail with reference to FIG.
  • the conveyor 12 is a step-by-step conveyor comprising two synchronous belts 16, 18 supporting the receptacles 14, these belts being endless belts movable from a stationary position. loading to an unloading station 22. At the loading station 20, the goods to be tied are deposited individually in each of the receptacles 14, by hand or automatically. At the unloading station 22, the tied products are released from their receptacle 14 and grouped for subsequent processing (further packaging, packaging, storage, etc.) on an output conveyor (not shown) distinct from the conveyor 12.
  • the unloading station 22 comprises an endless three-belt conveyor which is synchronized with the conveyor 12.
  • the conveyor of the unloading station 22 comprises a central endless belt 22-1 synchronized with the conveyor 12 and two bands endless end 22-2 which are synchronized with the central band 22-1.
  • the existence of three synchronized bands makes it possible to offer a wider receiving surface for the products to be evacuated.
  • the conveyor 12 is supported by a machine frame 24, which also supports two successive tying stations 26, 28, with an intermediate handling station 30 disposed between the two tying stations 26, 28.
  • the conveyor 12 and the handling station 30 are driven by a single motor controlled by a frequency converter, thus ensuring a perfect synchronism of the sequence of operations of the handling station with the step-by-step progression. not the conveyor.
  • the tying stations 26 and 28 have their own motorization and are actuated each time automatically when a product is detected at the corresponding tying station. Details on the synchronization of the conveyor 12 and the handling station 30 will be described later with reference to FIG. 7.
  • the configuration of the example corresponds to the simplest version of the machine, but it is quite possible as will be explained below to increase the number of tying stations, as well as that of the intermediate handling stations, when one wishes to achieve not two crossed links, but a greater number of crossed links, or to combine on the product staggered and crossed links.
  • the machine of the invention will be described in a configuration where the transfer path of the conveyor 12 is a rectilinear path, with the various stations 26, 28, 30 arranged successively in alignment along this conveyor.
  • this configuration is not limiting, and other arrangements may be envisaged, including a circular configuration with a carousel type conveyor for moving the products along a circular transfer path in front of tying and handling stations successive angularly offset from this path.
  • FIG. 2 illustrates an example of a product 32 obtained at the outlet of the machine of the invention, which is, for example, a paupiette consisting of a slice of meat 34 rolled on itself, surrounding a stuffing and surrounded by a bard, the assembly being held by two links 36, 38 formed at right angles.
  • this product 32 has a very approximately parallelepiped shape, with dimensions of the order of 55 x 70 mm and a height of 45 mm.
  • Figure 3 illustrates in more detail one of the tying stations.
  • the two tying stations 26 and 28 are identical and both arranged in the same manner with respect to the conveyor 12. They are both designed to apply a link in a direction parallel to the advancement of the conveyor.
  • the product 32 is presented by the conveyor 12 under the tying station (the station 28, in Figure 3), where it is supported and retained against the stresses it can undergo in directions in the horizontal plane by four lugs 40 mounted in pairs on the two synchronous strips 16, 18 of the conveyor.
  • Each of these cleats has a concavity 42 of approximately homologous shape that of the corners of the product, so as to form together the receptacle 14 to maintain it.
  • the configuration of the tabs 40 and concavities 42 is adapted to allow a satisfactory maintenance of the product that it is placed indifferently in two positions offset by a quarter of a turn.
  • the product placed in a receptacle 14, even if it is rotated a quarter turn in one direction or the other, will still be maintained satisfactorily by this receptacle thanks to an arrangement and a appropriate dimensioning of the holding tabs 40.
  • the tying station 28 is, for example, a device of the "baler-tied string SSB" type designed and marketed by the applicant, and described in particular in the aforementioned documents FR-A-2,736,618 and FR-A-2,790,732 to which refer for further details.
  • the tying station 28 (as the station 26) comprises a frame 44 extended laterally by a work table 46 extending under the strips 16, 18 of the conveyor, so that the product to be tied 32 can be placed on this work table 46 when the conveyor brings it to the tying station 28.
  • a bracket 48 mounted cantilevered and disposed above the work table 46.
  • This bracket carries at its end a mobile arm 50 in the form of a false, one end 52 is pivotally mounted about a horizontal axis and the other free end 54 serves to move and move a link 56 around the product 32.
  • the link is a flexible link string-like, elastic or not, which is unwound from 58.
  • the link 56 after having been guided by grommets 60, 62 and a mechanism (not shown) tension setting, passes around the movable arm 50, leaves the arm at the free end 54, then passes through a slot 64 formed in the work table 46, to be recovered by a knotting mechanism (no shown) below the work table 46.
  • this knotting mechanism is described for example in the aforementioned FR-A-2,736,618.
  • the two strips 16, 18 of the conveyor are spaced from each other by an interval of 50 mm for example, allowing the free movement of the arm around the product 32 for the establishment and the knotting of the link, without the conveyor interfering with the operation of this mechanism.
  • the arm has been represented in an intermediate position between a high position, where the link 56 is stretched in a position substantially at 45 ° with respect to the vertical, and a low position, where the free end 54 is located.
  • a rectangular opening 66 extending the slot 64 at one end of the latter; at the other end of the slot 64, an orifice 68 allows the gripping of the thread by the knotting mechanism located under the work table 46, for the formation of the knot and the cutting of the link.
  • the product 32 comes into contact with the link 56 and deflects it to completely pass the orifice 68 of the knotting mechanism.
  • the conveyor is then immobilized, and the tying is performed by the descent of the arm 50: it will encircle the product, pass through the opening 66 of the work table 46, bring the wire to the knotting device located under the work table 46, then back up by a reverse movement.
  • the product once tied, the arm and the link are repositioned for a new operation.
  • the product can then be evacuated from the tying station to the next station in sequence along the conveying path of the conveyor.
  • the advance of the conveyor brings the next product to the tying station.
  • the tying stations each apply the link in a direction parallel to the advancement of the conveyor.
  • the position of the product will be modified between the two tying stations by the intermediate handling station 30, which will make an angular displacement of the product, in the example illustrated by rotating it a quarter turn in his own plane.
  • the link posed by the first tying station 26, which at the exit of this station is oriented in the direction of advancement of the conveyor, will be after rotation of a quarter turn oriented transversely, perpendicularly to this same direction.
  • FIG. 4 illustrates the main elements of the intermediate handling station 30, the kinematics of which is explained in FIGS. 5a to 5d.
  • This handling station 30 consists essentially of a lower plate 70 mounted on a telescopic rod 72
  • the manipulator 74 which will be described in detail below with reference to FIGS. 8 to 11, makes it possible to produce a combined movement composed of upward or downward vertical translations alternating with rotational movements of a fraction of a turn, here of a quarter of turn.
  • the handling station 30 also comprises in the upper part a holding cup 80, mounted on a rod 82 guided by a mechanism 84 mounted cantilever on a bracket 86.
  • the cup 80 is mounted idle in the mechanism 84, c that is to say that it is freely mobile in translation (arrow 88 in FIG. 5a) and in rotation (arrow 89 in FIG. 5b).
  • the purpose of the retaining cup 80 is, in particular, to compensate for the deceleration of the product at the end of the stroke when raising the plate 70 at the end of its travel, a suitable damping being applied by the guiding mechanism 84.
  • the cup 80 is a disk with a diameter much greater than that of the plate 70 to provide an extended bearing surface on the top of the product 32, which causes a better maintenance of the latter.
  • FIGS. 5a and 5b show the operating kinematics of the manipulation station 30.
  • the handling of the product is effected by a combination of a vertical translational movement and a rotation, thanks to the manipulator 74 which operates continuously.
  • the product 32 is conveyed by the conveyor to a position situated between the elevator plate 70 and the cup 80, these two elements then being at a distance from the product 32.
  • the conveyor is then immobilized and the manipulator 74 operates the raising of the plate 70 (arrow 76), which will come into contact with the product 32 and then separate it from the tabs 40 which hold it in place, and until it comes into contact with the retaining cup 80, which will be pushed upwards (arrow 88) with application of a restoring force by the guiding mechanism 84.
  • the position reached at the end of the race is that shown in Figure 5b.
  • the product 32 is located, vertically, away from the tabs 40 which do not hold it anymore; it is henceforth retained between, on the one hand, the lower plate 70 and, on the other hand, the retaining cup 80.
  • the manipulator 74 then comes to exert on the rod 72, and thus on the plate 70, a pivoting movement quarter turn (arrow 78).
  • the position at the end of pivoting is that illustrated in FIG. 5c.
  • the manipulator 74 then lowers the rod 72 which replaces the product 32, which has meanwhile been rotated, in the receptacle formed by the cleats 40.
  • the final position is that shown in Figure 5d.
  • the product is again retained by the tabs 40, the plate 70 has lowered sufficiently to be no longer in contact with the product 32, and similarly the holding cup 80 is found at a distance from the product.
  • the conveyor can be actuated again to cause the product to leave the handling station 30 and bring it to the second tying station for postage and tying of the second link in a position perpendicular to the first link.
  • FIG. 7 shows a rear view of the machine on which we see an electric motor 90, controlled by a frequency converter (not shown), which provides the synchronous drive of the conveyor 12 and the station of handling 30.
  • the motor 90 drives a first transmission belt 92 passing around a pulley 94 wedged on an input shaft 96 of an indexer 98.
  • the latter comprises an output shaft 100 which drives an end pulley 102 of the conveyor 12
  • the pulley 102 is located on the output side of the machine, that is to say near the unloading station 22. This pulley 102 drives in synchronism the three endless belts of the unloading station 22 mentioned above.
  • the indexer advantageously comprises a cam mechanism capable of transmitting a stepwise movement to the pulley 102 and therefore to the conveyor 12.
  • the motor 30 drives a second transmission belt 104 which passes around a return pulley 106 wedged on an input shaft 108 of the manipulator 74.
  • the conveyor 12 is driven continuously following an stepping movement through I 1 indexer 102, while the manipulator 74 is driven continuously and synchronously with the conveyor 12.
  • FIGS. 8 to 11 describe an example of a manipulator 74 that can be used in the manipulation station of the invention. This is a mechanical manipulator operating with cams. However, other manipulators capable of performing the same functions could also be used in the context of the invention.
  • the manipulator 74 comprises a housing 110 housing the mechanism described below and which projects the input shaft 108 disposed horizontally and on which is wedged the pulley 106 (Figure 7). - From the top of the housing 110 projects the upper end of the telescopic rod 72 mentioned above and on which is mounted the plate 70 (not shown). On the input shaft 108 are wedged two cams namely a rotation cam 112 ( Figure 9) and a lifting cam 114 ( Figure 10).
  • the rotation cam 112 is intended to cooperate with rollers 116 carried by a turret 118 rotatably mounted and traversed by the telescopic rod 72.
  • the rollers 116 are each mounted idle about an axis of rotation which extends radially relative to the axis of the turret 118. In the example, these rollers are four in number, therefore arranged in a cross, as also shown in the perspective view of FIG. 11.
  • the rod 72 is integral in rotation with the turret 118 and can also move telescopically in the latter.
  • the continuous rotation of the cam 112 causes rotation of the turret, and therefore of the rod 72, in successive turn fractions, alternately with translation movements.
  • the telescopic rod 72 is displaced in vertical translation from bottom to top or from top to bottom through the lifting cam 114.
  • the lifting cam places the telescopic rod 72 in a low position, therefore entered into the housing 110 of the manipulator 74.
  • the lifting cam 114 delimits a cam path 120 (FIG. 10) in which a roller 122 is mounted mounted at the end of a lever 124 carried at the end of a pivot shaft 126.
  • This pivot shaft supports its other end another lever arm 128 which cooperates with a bushing 130 mounted at the lower end of the telescopic rod 72.
  • the manipulator 74 allows an alternation of rotational movements (here 90 °) and displacements in upward and downward vertical translation as shown schematically by the arrows of FIG. 11.

Abstract

La machine (10) comprend un convoyeur (12) propre à déplacer en séquence le long d'un trajet de transfert les produits à ficeler. Elle comprend également, successivement disposés le long de ce trajet de transfert : un premier poste de ficelage (26) propre à placer et nouer un premier lien autour du produit présenté à ce poste par le convoyeur; un poste de manipulation (30) propre à appliquer au produit un mouvement de pivotement sur lui-même, de manière à replacer ce produit sur le convoyeur dans une position modifiée, angulairement décalée par rapport à sa position initiale; et un deuxième poste de ficelage (28) propre à placer et nouer un deuxième lien autour du produit présenté à ce poste par le convoyeur. La machine assure ainsi la mise en place et le nouage automatiques autour du produit d'au moins deux liens croisés.

Description

Machine de ficelage pour la mise en place de liens croisés autour de produits, notamment de produits carnés
L'invention concerne une machine de ficelage de produits, pour la mise en place et le nouage d'au moins deux liens croisés autour d'un produit.
Cette machine trouve avantageusement emploi dans l'industrie agroalimentaire, par exemple pour le ficelage de produits tels que paupiettes, pains de poisson, etc.
Cette application n'est cependant en aucune façon restrictive, et la machine de l'invention peut être utilisée dans un très grand nombre d'autres situations où il s'agit de mettre en place et de nouer au moyen d'une machine automatique des liens autour de produits ou objets divers à ficeler tels que cartons, liasses de journaux, etc.
Les documents FR-A-2 736 618 et FR-A-2 790 732, au nom de la Demanderesse, décrivent de telles machines de ficelage qui peuvent être utilisées pour placer et serrer un lien, élastique ou non, autour d'un produit à ficeler.
Dans ces machines connues, un bras mobile amène le lien autour du produit, puis un mécanisme approprié assure ensuite le serrage du lien, la formation d'un nœud, et enfin la coupe du lien avant l'évacuation du produit hors de la machine de ficelage.
Ces machines permettent de ficeler le produit en faisant faire au lien un tour autour du produit, par exemple pour le bottelage de produits à tiges tels que des bouquets de fleurs ou analogues . La géométrie de ces machines est cependant telle que le tour du lien est toujours réalisé dans le même sens par rapport au produit.
Or, dans certains cas, il est souhaitable de réaliser au moins deux liens croisés, c'est-à-dire deux liens s 'étendant dans deux directions faisant un angle entre elles, par exemple deux directions perpendiculaires orientées respectivement suivant la longueur et la largeur du produit.
Tel est par exemple le cas de certains produits carnés comme les paupiettes ou préparations culinaires analogues roulées et/ou farcies.
Une situation comparable se présente lorsque l'on souhaite ficeler des paquets, des liasses de journaux, etc.
Le problème de la présente invention consiste à réaliser à l'aide d'une machine automatique un tel ficelage comprenant au moins deux liens croisés.
Pour atteindre ce but, la machine de ficelage selon l'invention comprend un convoyeur propre à déplacer en séquence le long d'un trajet de transfert les produits à ficeler. Elle comporte, successivement disposés le long de ce trajet de transfert : un premier poste de ficelage propre à placer et nouer un premier lien autour du produit présenté à ce poste par le convoyeur ; un poste de manipulation propre à appliquer au produit un mouvement de pivotement sur lui- même, de manière à replacer ce produit sur le convoyeur dans une position modifiée, angulairement décalée par rapport à sa position initiale ; et un deuxième poste de fice- lage propre à placer et nouer un deuxième lien autour du produit présenté à ce poste par le convoyeur.
Le convoyeur peut en particulier porter une série de réceptacles individuels pour les produits à ficeler, ces réceptacles étant propres à maintenir le produit à lf encontre des sollicitations exercées dans la direction de transfert durant le ficelage.
Ces réceptacles présentent avantageusement une forme homologue de celle du produit pris suivant deux positions angulaires décalées correspondant auxdites positions respectives initiale et modifiée par le poste de manipulation.
Dans une forme de réalisation particulière, le convoyeur comprend deux bandes synchrones parallèles espacées entre elles d'un intervalle permettant le passage du lien autour du produit lors de la mise en place et du nouage de celui- ci aux postes de ficelage.
Les réceptacles comportent alors avantageusement au moins une partie de réceptacle sur chaque bande du convoyeur, les parties de réceptacle des deux bandes respectives étant espacées entre elles d'un intervalle permettant le passage du lien autour du produit lors de la mise en place et du nouage de celui-ci aux postes de ficelage.
En ce qui concerne le poste de manipulation, celui-ci peut en particulier comprendre des moyens pour opérer un relevage du produit depuis une position basse, où le produit repose dans le réceptacle, jusqu'à une position haute, où le produit est soulevé au-dessus du réceptacle à une hau- teur telle que le réceptacle ne fasse pas obstacle à l'application au produit dudit mouvement de pivotement.
Dans une forme de réalisation préférentielle du poste de manipulation, celui-ci comporte un plateau élévateur et des moyens d'entraînement de ce plateau à la fois en translation verticale, pour ledit relevage du produit de la position basse à la position haute et vice versa, et en rotation pour l'application à ce même produit dudit mouvement de pivotement.
De préférence, le poste de manipulation comporte en outre une coupelle de maintien disposée au-dessus du plateau élévateur et propre à venir coiffer le produit lors du relevage de celui-ci et pendant l ' application du mouvement de pivotement, cette coupelle étant maintenue à distance du produit lorsque celui-ci est en position basse.
Cette coupelle de maintien peut notamment être montée mobile à la fois en translation verticale et en rotation, de manière à suivre librement le mouvement du produit lors du relevage et du pivotement de celui-ci.
La configuration de la machine de ficelage de l'invention peut être généralisée de manière à comprendre au moins trois postes de ficelage, ces postes de ficelage étant disposés le long de ce trajet de transfert : successivement, pour la mise en place et le nouage de liens respectifs parallèles ; et/ou avec interposition d'un poste de manipulation, pour la mise en place et le nouage de liens respectifs angulairement décalés. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le poste de manipulation comporte un manipulateur ayant une came de rotation et une came de levée propres à communiquer respectivement un mouvement de rotation et un mouvement de translation à une tige télescopique supportant le plateau élévateur.
Il est avantageux que la machine de ficelage comporte en outre un poste de déchargement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation, donné à titre illustratif en référence aux figures annexées sur lesquelles les mêmes références numériques désignent des éléments identiques.
La figure 1 est une vue perspective générale de la machine de l'invention, montrant les différents postes et leurs configurations respectives.
La figure 2 est un exemple de produit carné sur lequel on a posé deux liens croisés au moyen de la machine de l'invention.
La figure 3 est une vue agrandie, en perspective, montrant les principaux éléments de l'un des postes de ficelage.
La figure 4 est une vue en perspective montrant les principaux éléments du poste de manipulation.
Les figures 5a à 5d sont des vues latérales en élévation du poste de manipulation, exposant la cinématique de fonctionnement de ce poste. La figure 6 illustre un produit carné du même type que celui de la figure 2, mais sur lequel ont été posés quatre liens croisés, de manière à donner au produit ficelé une forme sensiblement arrondie.
La figure 7 est une vue arrière de la machine de la figure 1.
La figure 8 est une vue latérale d'un manipulateur faisant partie du poste de manipulation.
La figure 9 est une vue en coupe selon la ligne IX-IX de la figure 8.
La figure 10 est une vue en coupe selon la ligne X-X de la figure 8.
La figure 11 est une vue en perspective du mécanisme du manipulateur des figures 8 à 10.
Sur la figure 1, la référence 10 désigne de façon générale la machine de l'invention, qui comprend un certain nombre de postes disposés le long d'un convoyeur 12 permettant de déplacer en séquence les produits à ficeler (non représentés sur cette figure) le long d'un trajet de transfert. Ces produits sont disposés η dans des réceptacles ou alvéoles individuels 14 qui seront décrits plus en détail en référence à la figure 3.
Le convoyeur 12 est un convoyeur pas-à-pas comprenant deux bandes synchrones 16, 18 supportant les réceptacles 14, ces bandes étant des bandes sans fin mobiles depuis un poste de chargement 20 jusqu'à un poste de déchargement 22. Au poste de chargement 20, les produits à ficeler sont déposés individuellement dans chacun des réceptacles 14, à la main ou automatiquement. Au poste de déchargement 22, les produits ficelés sont dégagés de leur réceptacle 14 et groupés pour traitement ultérieur (poursuite du conditionnement, emballage, stockage, ... ) sur un convoyeur de sortie (non représenté) distinct du convoyeur 12.
Le poste de déchargement 22 comprend un convoyeur à trois bandes sans fin qui est synchronisé avec le convoyeur 12. Dans l'exemple, le convoyeur du poste de déchargement 22 comprend une bande sans fin centrale 22-1 synchronisée avec le convoyeur 12 et deux bandes sans fin latérales 22-2 qui sont synchronisées avec la bande centrale 22-1. L'existence de trois bandes synchronisées permet d'offrir une surface de réception plus large pour les produits à évacuer.
Le convoyeur 12 est supporté par un bâti de machine 24, qui supporte également deux postes de ficelage successifs 26, 28, avec un poste de manipulation intermédiaire 30 disposé entre les deux postes de ficelage 26, 28.
Avantageusement, le convoyeur 12 et le poste de manipulation 30 sont entraînés par un seul et même moteur commandé par un variateur de fréquence, permettant ainsi d'assurer un synchronisme parfait de la séquence des opérations du poste de manipulation avec la progression pas-à-pas du convoyeur.
En revanche, les postes de ficelage 26 et 28 disposent de leur motorisation propre et sont actionnés à chaque fois de manière automatique lorsqu'un produit est détecté au niveau du poste de ficelage correspondant. Des détails sur la synchronisation du convoyeur 12 et du poste de manipulation 30 seront décrits plus loin en référence à la figure 7.
La configuration de l'exemple, avec deux postes de ficelage et un poste de manipulation intercalaire, correspond à la version la plus simple de la machine, mais il est tout à fait possible comme on l'expliquera plus bas d'augmenter le nombre de postes de ficelage, ainsi que celui des postes de manipulation intermédiaires, lorsque l'on souhaite réaliser non plus deux liens croisés, mais un plus grand nombre de liens croisés, ou combiner sur le produit des liens décalés et croisés.
D'autre part, on décrira la machine de l'invention dans une configuration où le trajet de transfert du convoyeur 12 est un trajet rectiligne, avec les différents postes 26, 28, 30 disposés successivement en alignement le long de ce convoyeur. Mais cette configuration n'est pas limitative, et d'autres dispositions peuvent être envisagées, notamment une configuration circulaire avec un convoyeur de type carrousel permettant de déplacer les produits le long d'un trajet de transfert circulaire devant des postes de ficelage et de manipulation successifs décalés angulairement par rapport à ce trajet.
Enfin, l'exemple que l'on va décrire est celui d'une machine où le trajet de transfert du convoyeur est un trajet horizontal, les produits étant simplement déposés dans les réceptacles 14 et se déplaçant en translation dans le plan du convoyeur. Cette configuration est la plus simple à réaliser, mais elle ne doit pas être non plus considérée comme limitative de l'invention. Sur la figure 2 on a illustré un exemple de produit 32 obtenu en sortie de la machine de l'invention, qui est par exemple une paupiette constituée d'une tranche de viande 34 roulée sur elle-même, entourant une farce et entourée d'une barde, l'ensemble étant tenu par deux liens 36, 38 formés à angle droit. Dans un exemple typique, ce produit 32 présente une forme très approximativement parallélépipédique, avec des dimensions de l'ordre de 55 x 70 mm et une hauteur de 45 mm.
La figure 3 illustre plus en détail l'un des postes de ficelage.
Dans l'exemple décrit, les deux postes de ficelage 26 et 28 sont identiques et disposés l'un et l'autre de la même manière par rapport au convoyeur 12. Ils sont l'un et l'autre conçus pour appliquer un lien dans une direction parallèle à l'avancement du convoyeur.
Le produit 32 est présenté par le convoyeur 12 sous le poste de ficelage (le poste 28, sur la figure 3), où il est supporté et retenu à l' encontre des sollicitations qu'il peut subir dans des directions situées dans le plan horizontal, par quatre taquets 40 montés par paires sur les deux bandes synchrones 16, 18 du convoyeur. Chacun de ces taquets présente une concavité 42 de forme approximativement homologue de celle des angles du produit, de manière à former ensemble le réceptacle 14 permettant de maintenir celui-ci .
Pour le produit illustré figures 2 et 3, qui est de contour approximativement carré ou légèrement rectangulaire, la configuration des taquets 40 et des concavités 42 est adaptée de manière à permettre un maintien satisfaisant du produit que celui-ci soit placé indifféremment dans deux positions décalées d'un quart de tour. En d'autres termes, le produit placé dans un réceptacle 14, même s'il est tourné d'un quart de tour dans un sens ou dans l'autre, restera encore maintenu de façon satisfaisante par ce réceptacle grâce à un agencement et un dimensionnement approprié des taquets de maintien 40.
Le poste de ficelage 28 est par exemple un appareil du type "botteleuse-ficeleuse SSB" conçu et commercialisé par la demanderesse, et décrite notamment dans les documents FR-A- 2 736 618 et FR-A-2 790 732 précités auxquels on pourra se référer pour de plus amples détails.
Essentiellement, le poste de ficelage 28 (tout comme le poste 26) comprend un bâti 44 prolongé latéralement par une table de travail 46 s 'étendant sous les bandes 16, 18 du convoyeur, de manière que le produit à ficeler 32 puisse venir se placer sur cette table de travail 46 lorsque le convoyeur l'amène face au poste de ficelage 28.
A partir du bâti 44 s'étend une potence 48 montée en porte- à-faux et disposée au-dessus de la table de travail 46. Cette potence porte à son extrémité un bras mobile 50 en forme de faux, dont une extrémité 52 est montée à pivotement autour d'un axe horizontal et dont l'autre extrémité libre 54 sert à amener et déplacer un lien 56 autour du produit 32. Le lien est un lien souple de type ficelle, élastique ou non, qui est déroulé à partir d'une bobine débitrice 58. Le lien 56, après avoir été guidé par des passe-fils 60, 62 et un mécanisme (non représenté) de ré- glage de tension, passe autour du bras mobile 50, quitte ce bras au niveau de l'extrémité libre 54, puis passe au travers d'une fente 64 ménagée dans la table de travail 46, pour être récupéré par un mécanisme de nouage (non représenté) situé au-dessous de la table de travail 46. Le détail de ce mécanisme de nouage est décrit par exemple dans le FR-A-2 736 618 précité. Les deux bandes 16, 18 du convoyeur sont espacées entre elles d'un intervalle de 50 mm par exemple, permettant le déplacement libre du bras autour du produit 32 pour la mise en place et le nouage du lien, sans que le convoyeur ne vienne interférer avec le fonctionnement de ce mécanisme.
Sur la figure 3, le bras a été représenté en position intermédiaire entre une position haute, où le lien 56 est tendu dans une position sensiblement à 45° par rapport à la verticale, et une position basse, où l'extrémité libre 54 se situe au-dessous de la table de travail 46, après passage par une ouverture rectangulaire 66 prolongeant la fente 64 à l'une des extrémités de cette dernière ; à l'autre extrémité de la fente 64, un orifice 68 permet la saisie du fil par le mécanisme de nouage situé sous la table de travail 46, pour la formation du nœud et la découpe du lien.
Lors de l'avance du convoyeur, le produit 32 vient au contact du lien 56 et dévie celui-ci jusqu'à passer complètement l'orifice 68 du mécanisme de nouage. Le convoyeur est alors immobilisé, et le ficelage est exécuté par la descente du bras 50 : celui-ci va encercler le produit, passer à travers l'ouverture 66 de la table de travail 46, amener le fil au dispositif de nouage situé sous la table de travail 46, puis remonter par un mouvement inverse. Le produit une fois ficelé, le bras et le lien sont repositionnés pour une nouvelle opération. Le produit peut alors être évacué du poste de ficelage vers le poste suivant, en séquence le long du trajet de transfert du convoyeur. Simultanément, l'avance du convoyeur amène au poste de ficelage le produit suivant.
Comme il ressort de la description qui précède, on voit que les postes de ficelage (26 ou 28) appliquent chacun le lien dans une direction parallèle à l'avancement du convoyeur.
Pour pouvoir réaliser un ou plusieurs liens croisés, la position du produit va être modifiée entre les deux postes de ficelage par le poste de manipulation intermédiaire 30, qui va opérer un déplacement angulaire du produit, dans l'exemple illustré en le faisant tourner d'un quart de tour dans son propre plan.
Ainsi, le lien posé par le premier poste de ficelage 26, qui en sortie de ce poste est orienté dans la direction d'avancement du convoyeur, se trouvera après rotation d'un quart de tour orienté transversalement, perpendiculairement à cette même direction.
Le deuxième poste de ficelage 28 appliquant, comme le premier poste 26, le lien dans la direction parallèle à l'avancement du convoyeur, les deux liens respectifs vont se trouver croisés à 90° en sortie du deuxième poste de ficelage 28, ce qui est le but recherché. La figure 4 illustre les principaux éléments du poste intermédiaire de manipulation 30, dont la cinématique est explicitée par les figures 5a à 5d.
Ce poste de manipulation 30 se compose essentiellement d'un plateau inférieur 70 monté sur une tige télescopique 72
(dans l'exemple verticale) reliée à un manipulateur 74 permettant, d'une part, de relever le plateau 70 vers le haut
(flèche 76 sur la figure 5a) et, d'autre part et ensuite, de faire pivoter ce plateau d'un quart de tour (flèche 78 sur la figure 5b) lorsque celui-ci est en position relevée.
Le manipulateur 74, qui sera décrit en détail plus loin en référence aux figures 8 à 11, permet de réaliser un mouvement combiné composé de translations verticales ascendantes ou descendantes alternant avec des mouvements de rotation d'une fraction de tour, ici d'un quart de tour.
Le poste de manipulation 30 comporte également en partie supérieure une coupelle de maintien 80, montée sur une tige 82 guidée par un mécanisme 84 monté en porte-à-faux sur une potence 86. La coupelle 80 est montée folle dans le mécanisme 84, c'est-à-dire qu'elle est librement mobile en translation (flèche 88 sur la figure 5a) et en rotation (flèche 89 sur la figure 5b) . La coupelle de maintien 80 a notamment pour fonction de compenser la décélération du produit en fin de course lors du relevage du plateau 70 en fin de course de celui-ci, un amortissement approprié étant appliqué par le mécanisme de guidage 84.
Comme on le voit sur les figures 5a à 5d, la coupelle 80 est un disque d'un diamètre nettement supérieur à celui du plateau 70 pour procurer une surface d'appui étendue sur le dessus du produit 32, ce qui provoque un meilleur maintien de ce dernier.
Sur les figures 5a et 5b on a représenté la cinématique de fonctionnement du poste de manipulation 30.
Essentiellement, la manipulation du produit s'effectue par une combinaison d'un mouvement de translation verticale et d'une rotation, grâce au manipulateur 74 qui fonctionne en continu.
Initialement (figure 5a) , le produit 32 est amené par le convoyeur à une position située entre le plateau élévateur 70 et la coupelle 80, ces deux éléments se situant alors à distance du produit 32.
Le convoyeur est alors immobilisé et le manipulateur 74 opère le relevage du plateau 70 (flèche 76), qui va venir en contact avec le produit 32 puis le séparer des taquets 40 qui le retiennent en place, et ce jusqu'à venir en contact avec la coupelle de maintien 80, qui sera repoussée vers le haut (flèche 88) avec application d'une force de rappel par le mécanisme de guidage 84.
La position atteinte en fin de course est celle illustrée figure 5b. Le produit 32 est situé, verticalement, à distance des taquets 40 qui ne le maintiennent plus ; il est dorénavant retenu entre, d'une part, le plateau inférieur 70 et, d'autre part, la coupelle de maintien 80. Le manipulateur 74 vient ensuite exercer sur la tige 72, et donc sur le plateau 70, un mouvement de pivotement d'un quart de tour (flèche 78) . La position en fin de pivotement est celle illustrée figure 5c. Le manipulateur 74 vient alors abaisser la tige 72 qui replace le produit 32, que l 'on a entre-temps fait pivoter, dans le réceptacle formé par les taquets 40.
La position finale est celle illustrée figure 5d. Le produit est à nouveau retenu par les taquets 40, le plateau 70 s'est abaissé suffisamment pour n'être plus en contact avec le produit 32, et de même la coupelle de maintien 80 se retrouve à distance du produit. Le convoyeur peut être à nouveau actionné pour faire quitter au produit le poste de manipulation 30 et l'amener au deuxième poste de ficelage pour la poste et le nouage du second lien dans une position perpendiculaire au premier lien.
La configuration que l'on vient de décrire est la version de base, la plus simple, permettant de poser deux liens noués en croix.
D'autres configurations plus complexes peuvent être envisagées, par exemple pour donner au produit une forme approximativement arrondie, comme celle illustrée figure 6, où le produit 32 présente un diamètre d1 approximativement 70 mm pour une hauteur d'environ 45 mm. Le ficelage se fait alors avec non plus deux, mais quatre liens disposés à 45°. Ce ficelage peut être réalisé par quatre postes de ficelage, avec trois postes de manipulation intermédiaires disposés le long du trajet de transfert, chaque poste de manipulation opérant une rotation d'un huitième de tour.
Dans une autre variante, par exemple pour des produits allongés, on peut envisager de prévoir deux liens parallèles, orientés dans le sens de la largeur du produit, et un lien croisé, orienté dans le sens de la longueur du produit. La machine comprendra alors trois postes de ficelage, avec deux postes de ficelage adjacents (pour la réalisation des deux liens parallèles), suivis d'un poste de manipulation assurant une rotation d'un quart de tour, puis un troisième poste de ficelage assurant la pose du troisième lien (dans le sens de la longueur du produit) .
On se réfère maintenant à la figure 7 qui montre une vue arrière de la machine sur laquelle on aperçoit un moteur électrique 90, commandé par un variateur de fréquence (non représenté), qui assure l'entraînement en synchronisme du convoyeur 12 et du poste de manipulation 30.
Le moteur 90 entraîne une première courroie de transmission 92 passant autour d'une poulie 94 calée sur un arbre d'entrée 96 d'un indexeur 98. Ce dernier comprend un arbre de sortie 100 qui entraîne une poulie d'extrémité 102 du convoyeur 12. La poulie 102 est située du côté sortie de la machine, c'est-à-dire près du poste de déchargement 22. Cette poulie 102 entraîne en synchronisme les trois bandes sans fin du poste de déchargement 22 mentionné précédemment. L' indexeur comprend avantageusement un mécanisme à cames propre à communiquer un mouvement pas-à-pas à la poulie 102 et donc au convoyeur 12.
Par ailleurs, le moteur 30 entraîne une deuxième courroie de transmission 104 qui passe autour d'une poulie de renvoi 106 calée sur un arbre d'entrée 108 du manipulateur 74. Ainsi, grâce au moteur 90, le convoyeur 12 est entraîné en continu suivant un mouvement pas à pas par l'intermédiaire de I1 indexeur 102, tandis que le manipulateur 74 est entraîné en continu et en synchronisme avec le convoyeur 12. On se réfère maintenant aux figures 8 à 11 pour décrire un exemple de manipulateur 74 pouvant être utilisé dans le poste de manipulation de l'invention. Il s'agit ici d'un manipulateur mécanique fonctionnant avec des cames. Toutefois, d'autres manipulateurs susceptibles de réaliser les mêmes fonctions pourraient aussi être utilisés dans le cadre de l'invention.
Comme on le voit sur la figure 8, le manipulateur 74 comprend un boîtier 110 logeant le mécanisme décrit plus loin et dont fait saillie l'arbre d'entrée 108 disposé horizontalement et sur lequel est calée la poulie de renvoi 106 (figure 7).- Du haut du boîtier 110 fait saillie l'extrémité supérieure de la tige télescopique 72 mentionnée précédemment et sur laquelle est monté le plateau 70 (non représenté) . Sur l'arbre d'entrée 108 sont calées deux cames à savoir une came de rotation 112 (figure 9) et une came de levée 114 (figure 10) .
La came de rotation 112 est destinée à coopérer avec des galets 116 portés par une tourelle 118 montée rotative et traversée par la tige télescopique 72. Les galets 116 sont chacun montés fous autour d'un axe de rotation qui s'étend radialement par rapport à l'axe de la tourelle 118. Dans l'exemple, ces galets sont au nombre de quatre, donc disposés en croix, comme montré aussi sur la vue en perspective de la figure 11. La tige 72 est solidaire en rotation de la tourelle 118 et peut en outre se déplacer télescopiquement dans cette dernière. La rotation en continu de la came 112 provoque la rotation de la tourelle, donc de la tige 72, par fractions de tour successives, en alternance avec des mouvements de translation. La tige télescopique 72 est déplacée en translation verticale de bas en haut ou de haut en bas par l'intermédiaire de la came de levée 114. Sur les figures 9 et 10, la came de levée place la tige télescopique 72 dans une position basse, donc rentrée dans le boîtier 110 du manipulateur 74.
La came de levée 114 délimite un chemin de came 120 (figure 10) dans lequel chemine un galet 122 monté à l'extrémité d'un levier 124 porté à l'extrémité d'un arbre de pivotement 126. Cet arbre de pivotement supporte à son autre extrémité un autre bras de levier 128 qui coopère avec une douille 130 montée à l'extrémité inférieure de la tige télescopique 72. Grâce aux deux cames 112 et 114 entraînées en synchronisme, le manipulateur 74 permet de réaliser une alternance de mouvements de rotation (ici de 90°) et de déplacements en translation verticale ascendante et verticale descendante comme représenté schématiquement par les flèches de la figure 11.
Bien entendu, et comme déjà indiqué, la combinaison de mouvements du poste de manipulation pourrait être obtenue par d'autres moyens que le manipulateur 74 décrit en référence aux figures 8 à 11.

Claims

Revendications
1. Machine (10) de ficelage de produits, notamment de produits carnés, pour la misa en place et le nouage autour du produit (32) d'au moins deux liens croisés (36, 38), cette machine étant caractérisée en ce qu'elle comprend :
— un convoyeur (12) propre à déplacer en séquence le long d'un trajet de transfert les produits à ficeler ; et, successivement disposés le long de ce trajet de transfert :
— un premier poste de ficelage (26) propre à placer et nouer un premier lien (36) autour du produit (32) présenté à ce poste par le convoyeur ;
— un poste de manipulation (30) propre à appliquer au produit (32) un mouvement de pivotement sur lui-même, de manière à replacer ce produit sur le convoyeur dans une position modifiée, angulairement décalée par rapport à sa position initiale ; et
— un deuxième poste de ficelage (28) propre à placer et nouer un deuxième lien (38) autour du produit (32) présenté à ce poste par le convoyeur ;
— le convoyeur comprenant deux bandes synchrones parallèles (16, 18) espacées entre elles d'un intervalle permettant le passage du lien (56) autour du produit (32) lors de la mise en place et du nouage de celui-ci aux postes de ficelage (26, 28) .
2. Machine de ficelage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le convoyeur porte une série de réceptacles individuels (14) pour les produits à ficeler, ces réceptacles étant propres à maintenir le produit (32) à l' encontre des sollicitations exercées dans la direction de transfert durant le ficelage.
3. Machine de ficelage selon la revendication 2, caractérisée en ce que les réceptacles (14) présentent une forme homologue de celle du produit pris suivant deux positions angulaires décalées correspondant auxdites positions respectives initiale et modifiée par le poste de manipulation.
4. Machine de ficelage selon les revendications 1 et 2 prises en combinaison, caractérisée en ce que les réceptacles (14) comportent au moins une partie de réceptacle (40) sur chaque bande (16, 18) du convoyeur, les parties de réceptacle des deux bandes respectives étant espacées entre elles d'un intervalle permettant le passage du lien (56) autour du produit (32) lors de la mise en place et du nouage de celui-ci aux postes de ficelage.
5. Machine de ficelage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le poste de manipulation (30) comprend des moyens pour opérer un relevage du produit depuis une position basse, où le produit repose dans le réceptacle, jusqu'à une position haute, où le produit est soulevé au- dessus du réceptacle à une hauteur telle que le réceptacle ne fasse pas obstacle à l'application au produit dudit mouvement de pivotement .
6. Machine de ficelage selon la revendication 5, caractérisée en ce que le poste de manipulation (30) comporte un plateau élévateur (70) et des moyens (74) d'entraînement de ce plateau à la fois en translation verticale, pour ledit relevage du produit (32) de la position basse à la position haute et vice versa, et en rotation pour l'application à ce même produit dudit mouvement de pivotement.
7. Machine de ficelage selon la revendication 6, caractérisée en ce que le poste de manipulation (30) comporte en outre une coupelle de maintien (80) disposée au-dessus du plateau élévateur (70) et propre à venir coiffer le produit
(32) lors du relevage de celui-ci et pendant l'application du mouvement de pivotement, cette coupelle (80) étant maintenue à distance du produit lorsque celui-ci est en position basse.
8. Machine de ficelage selon la revendication 7, caractérisée en ce que la coupelle de maintien (80) est montée mobile à la fois en translation verticale et en rotation, de manière à suivre librement le mouvement du produit lors du relevage et du pivotement de celui-ci.
9. Machine de ficelage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins trois postes de ficelage, ces postes de ficelage étant disposés le long de ce trajet de transfert :
— successivement, pour la mise en place et le nouage de liens respectifs parallèles ; et/ou
— avec interposition d'un poste de manipulation, pour la mise en place et le nouage de liens respectifs angulai- rement décalés.
10. Machine de ficelage selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisée en ce que le poste de manipulation (30) comporte un manipulateur (74) ayant une came de rotation (112) et une came de levée (114) propres à communiquer respectivement un mouvement de rotation et un mouvement de translation à une tige télescopique (72) supportant le plateau élévateur (70) .
11. Machine de ficelage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un poste de déchargement (22) .
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