[0001] La présente invention concerne les surgélateurs à plaques constitués par une pile
de plaques horizontales, creuses, dans lesquelles circule un fluide réfrigérant et
qui sont placées à l'intérieur d'une cabine isolante comportant sur deux faces opposées
des ouvertures pour le chargement des produits à surgeler et de déchargement des produits
surgelés, des moyens pour déplacer verticalement la pile de plaques et amener l'une
après l'autre chaque plaque au niveau desdites ouvertures, et des moyens pour charger
les produits à surgeler sur la plaque se trouvant au niveau de ces ouvertures, à travers
l'une d'elles, et pour décharger les produits surgelés à travers l'autre ouverture.
[0002] Dans ces appareils, les produits à surgeler sont amenés devant l'ouverture de chargement
par un transporteur à bande sans fin horizontal et sont chargés au moyen d'un poussoir.
Les produits sont rangés côte-à-côte sur le transporteur, la longueur de la rangée
étant égale à la largeur utile des plaques, et tous les produits de la rangée sont
chargés en même temps sur la plaque. En régime permanent, le déchargement des produits
surgelés et le chargement de produits à surgeler sont effectués simultanément, l'introductiond'une
rangée de produits à surgeler provoquant la translation de l'ensemble des produits
se trouvant sur la plaque vers l'ouverture de déchargement et l'expulsion à travers
celle-ci de la rangée qui en est la plus proche.
[0003] Pour le chargement et le déchargement rangée par rangée des produits, la course du
poussoir peut être relativement faible. Mais généralement le poussoir est également
utilisé pour vider complètement le surgélateur avant arrêt, par exemple pour le dégivrer;
la course du poussoir doit alors être supérieure à la longueur des plaques (3 à 4
m). Il n'est donc pas possible d'utiliser des vérins classiques pour actionner le
poussoir et on utilise généralement des chaînes spéciales qui ne peuvent se courber
que dans un sens, à partir de leur position rectiligne, de sorte qu'elles sont capables
d'exercer non seulement des efforts de traction mais aussi des efforts de poussée,
sous certaines conditions d'application des efforts. Ces chaînes sont mues, comme
des crémaillères, par des pignons qui engrènent avec leur partie rectiligne et horizontale
dont l'extrémité est attelée au poussoir. A l'arrière des pignons, les chaînes sont
guidées dans des gaines courbées vers le haut pour réduire l'encombrement. Les pignons
n'étant en prise avec les chaînes que par une dent ou deux, les efforts qui peuvent
être transmis au poussoir sont limités. Or, il est parfois nécessaire d'exercer des
efforts importants pour décoller les produits surgelés de la plaque, avant un nouveau
chargement, et cela peut s'avérer impossible avec les dispositifs connus.
[0004] Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient et de fournir
un dispositif capable d'exercer un effort important sur le poussoir sans avoir à surdimensionner
les organes du dispositif et permettant de contrôler cet effort et, si nécessaire,
de le limiter à une valeur acceptable.
[0005] Le dispositif objet de la présente invention est caractérisé en ce que les chaînes
ont des maillons courts de façon à pouvoir s'enrouler autour des pignons et sont en
prise avec ceux-ci sur un quart de cercle environ, et en ce que les pignons sont fixés
sur un arbre qui est entrainé en rotation par un groupe moto-réducteur-frein monté
flottant sur ledit arbre et comportant un bras de reprise du couple relié au châssis
du surgélateur par un dynamomètre. Le dynamomètre sera avantageusement constitué par
un vérin pneumatique et des moyens de mesure de la pression dans le vérin seront prévus
pour déterminer le couple du moteur et, par conséquent, l'effort exercé par le poussoir.
Des moyens de commande dudit vérin pourront aussi être prévus pour provoquer la rotation
de l'arbre, le frein dudit groupe étant serré, et, par conséquent, l'avance du poussoir
sur une courte distance.
[0006] Suivant une autre caractéristique de l'invention, les chaînes sont soutenues par
des guides, dans la portion de leur trajet entre les pignons et le transporteur de
chargement, ces guides sont montés rotatifs autour de l'axe des pignons, et des moyens
sont prévus pour faire tourner ces guides autour dudit axe et soulever les chaînes
et le poussoir. Ces guides peuvent, par exemple, être fixés sur un tube coaxial à
l'arbre des pignons et dont la rotation, par rapport à l'arbre, peut être commandée
par un vérin attelé à un bras solidaire dudit tube. Ce perfectionnement permet d'amener
une nouvelle rangée de produits à surgeler devant l'ouverture de chargement, au moyen
du transporteur, avant que le poussoir ne soit complètement rétracté, en faisant passer
ce dernier au-dessus des produits se trouvant sur le transporteur.
[0007] D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description
qui suit et se réfère aux dessins l'accompagnant qui montrent, à titre d'exemple non-limitatif,
une forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins :
La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de chargement et déchargement
d'un surgélateur à plaques réalisé conformément à l'invention;
La figure 2 est une vue en élévation d'une partie de l'une des chaînes et d'un des
pignons actionnant le poussoir du dispositif de la figure 1, et
La figure 3 est une coupe transversale de la chaîne et de sa gaine de guidage.
[0008] Sur la figure 1 du dessin seulement deux plaques 10 du surgélateur ont été représentées;
les appareils de ce type sont bien connus et il n'est pas nécessaire d'en donner ici
une description détaillée. La cabine calorifugée dans laquelle est logée la pile de
plaques et les moyens de levage et d'écartement des plaques n'ont pas été représentés
pour rendre le dessin plus clair. La rangée de produits à surgeler 11 amenés par le
transporteur à bande sans fin 12 devant une ouverture de chargement ménagée dans la
paroi avant de la cabine est poussée par le dispositif qui sera décrit ci-après et
chargée, à travers ladite ouverture, sur la plaque 10 se trouvant au niveau du transporteur,
en glissant sur le transporteur et sur une tôle 13 située au même niveau et formant
un pont entre ce dernier et la plaque.
[0009] Le dispositif servant à charger les produits sur les plaques comprend un poussoir
14 constitué par une barre horizontale dont la longueur est approximativement égale
à la largeur utile des plaques et qui est attelée, par des articulations, à deux chaînes
16 qui s'enroulent sur deux pignons 18 et sont ensuite guidées dans des gaines verticales
représentées schématiquement en 20. La longueur des chaînes doit être suffisante pour
permettre au poussoir de se déplacer sur toute la longueur des plaques, qui peut dépasser
3 m. Les gaines 20 doivent avoir une longueur correspondante et, pour diminuer leur
encombrement, sont recourbées vers l'avant puis vers le bas, en forme d'épingle à
cheveux.
[0010] Les pignons 18 sont clavetés sur un arbre 22 monté sur des paliers 24 fixés sur le
châssis de l'appareil. Pour ne pas compliquer le dessin, ce châssis n'a pas été représenté
ni, par conséquent, les moyens de fixation des paliers et des autres organes qui en
sont solidaires; ces moyens sont classiques et leur description n'est pas nécessaire
à la compréhension de l'invention.
[0011] L'arbre 22 peut être entraîné en rotation par un groupe moteur - réducteur - frein
26 à deux vitesses, monté flottant sur une extrémité de l'arbre et comportant un bras
de reprise de couple lié au châssis de l'appareil par un vérin pneumatique 28. Un
codeur 30 monté à l'autre extrémité de l'arbre 22 permet de mesurer le nombre de tours
et de fractions de tour effectués par l'arbre 22 et, par conséquent, les déplacements
du poussoir 14.
[0012] Les chaînes 16 sont formées de maillons 32 comportant des surfaces de butée 34 qui,
lorsque les maillons sont alignés, sont en contact l'une avec l'autre et n'autorisent
la rotation relative des maillons que dans un sens, celui permettant l'enroulement
des chaînes autour des pignons 18.
[0013] Les chaînes 16 sont munies de galets 36 montés sur les axes d'articulations 38 des
maillons et avec lesquels les dents des pignons viennent en prise. La partie des pignons
sur laquelle s'enroule la chaîne est entourée par une rampe fixe 40 en arc de cercle
sur laquelle roulent les galets et qui reprend les réactions de la chaîne (une seule
de ces rampes a été représentée sur la figure 1).
[0014] Les chaînes 16 comportant également des patins de glissement 42 qui supportent les
chaînes dans la portion horizontale de leur parcours. Ces patins sont constitués par
des plaquettes en matière plastique à faible coefficient de frottement qui sont montées
sur les axes d'articulation des maillons sur les deux côtés de la chaînes et dont
la hauteur est supérieure à celle des maillons de telle sorte qu'elles maintiennent
ces derniers à l'écart des surfaces sur lesquelles elles glissent.
[0015] A l'intérieur des gaines 20, les galets 36 et les patins 42 coopèrent avec une voie
de roulement et des surfaces de glissement, respectivement, qui assurent le guidage
des chaînes (figure 3).
[0016] Entre les pignons 18 et le transporteur 12, les chaînes sont soutenues par des guides
rectilignes 44 sur lesquels glissent les patins 42. Ces guides sont solidaires d'un
tube 46 monté rotatif sur l'arbre 22 et dont la rotation peut être commandée par un
vérin 48 attelé, par l'intermédiaire d'un système à bielles et levier, à un bras 50
fixé sur le tube. La rotation du tube et des guides permet de soulever les chaînes
et le poussoir pour les écarter du plan du transporteur 12. Il est possible, grâce
à ce perfectionnement, d'amener des produits à surgeler en position de chargement,
au moyen du transporteur 12, pendant la course retour du poussoir, ce qui permet de
gagner du temps et de réduire la durée du cycle de chargement.
[0017] Le poussoir 14 est muni à ses extrémités de galets 52 qui le maintiennent à faible
distance des surfaces au-dessus desquelles il se déplace, pour éliminer les frottements.
[0018] Le fonctionnement du surgélateur est continu et, en régime permanent, les plaques
sont toujours chargées. Lorsqu'on charge les produits à surgeler sur une plaque, il
faut simultanément décharger les produits surgelés qui s'y trouvent. Par suite de
la formation de givre, les produits surgelés adhèrent aux plaques et il est nécessaire
de les décoller avant de pouvoir les décharger en les faisant glisser sur la plaque.
Cette opération est effectuée au moyen du poussoir 14 qui est amené de sa position
rétractée, en deça du transporteur 12, au contact de la premère rangée de produits
se trouvant sur la plaque, puis déplacé de quelques centimètres au-delà de cette position.
[0019] La position du poussoir 14 est déterminée au moyen du codeur 30 qui commande l'inversion
du sens de rotation du moteur 26, lorsque le poussoir atteint la position limite,
prédéterminée pour cette opération, et arrête le moteur quand le poussoir se trouve
à nouveau dans sa position initiale. L'effort nécessaire pour décoller les produits
est déterminé à partir d'une mesure de la pression dans le vérin 28; si cette pression
excède une valeur prédéterminée, l'alimentation du moteur 26 peut être coupée et une
alarme déclenchée pour prévenir l'opérateur d'une situation anormale. Etant donné
qu'il est plus facile d'effectuer le décollement en exerçant des chocs plutôt qu'une
poussée continue sur les produits surgelés, il pourra être avantageux de déplacer
le poussoir d'un mouvement alternatif, au moyen du vérin 28, après l'avoir amené au
contact des produits au moyen du groupe 26. Une électro-vanne à commande manuelle
ou automatique permet cette utilisation du vérin 28. Pendant la course aller du poussoir,
le transporteur 12 est à l'arrêt et non chargé. Il peut être mis en route pendant
la course retour, dès que le poussoir est suffisamment rétracté pour permettre le
passage d'une rangée de produits.
[0020] Le transporteur 12 est alimenté en produits à surgeler par un transporteur situé
en amont. Une barrière éclipsable placée entre les deux transporteurs, une cellule
photo-électrique située en aval, à une distance de la barrière égale à longueur de
la plus grande rangée des produits à surgeler pouvant être chargée sur les plaques,et
une butée 54 placée sur le transporteur, en aval de la cellule, permettent d'isoler
de l'amont une rangée 11 de produits et l'amener en face de la plaque sur laquelle
elle doit être chargée. L'arrêt de la rangée 11 contre la butée 54 commande la mise
en route du moteur 26 qui déplace le poussoir vers l'avant; celui-ci pousse la rangée
11, en la faisant glisser sur le transporteur puis sur la tôle 13 jusqu'à ce qu'elle
vienne au contact de la première rangée de produits surgelés 58 se trouvant sur la
plaque. L'avance du poussoir provoque alors le déplacement de toute les rangées de
produits surgelés se trouvant sur la plaque et l'expulsion de la dernière rangée à
travers l'ouverture de déchargement prévue sur la face arrière de la cabine; cette
rangée tombe sur un transporteur d'évacuation placé à l'arrière du surgélateur. Dès
que la rangée 11 est chargée sur la plaque, le codeur 30 commande l'inversion de la
rotation du moteur 26, pour ramener le poussoir à sa position initiale, et le relevage
des chaînes et du poussoir, au moyen du vérin 48. La même suite d'opération est alors
déclenchée pour charger une autre rangée de produits sur la plaque, les chaînes et
le poussoir étant ramenés en position basse au bout d'un temps prédéterminé, inférieur
à la durée de la course retour du poussoir.
[0021] Le nombre de rangées que l'on peut charger sur une plaque est prédéterminée et le
nombre de rangées qui ont été effectivement chargées sur la plaque est compté au niveau
de la barrière située entre le transporteur 12 et le transporteur qui l'alimente;
lorsque ce nombre est atteint, la barrière reste fermée et un nouveau cycle de chargement
ne commence qu'après qu'une nouvelle plaque ait été amenée au niveau du transporteur
12.
[0022] Outre les fonctions décrites ci-dessus, le dispositif objet de l'invention permet
de décharger toutes les plaques, avant l'arrêt du surgélateur. Dans ce cas, le poussoir
est déplacé pas-à-pas sur toute la longueur des plaques. Il permet également de nettoyer
les plaques, après dégivrage, en remplaçant le poussoir par un râcleur.
[0023] Des moyens techniques équivalents à ceux décrits pourraient évidemment être substitués
à ceux décrits, et il est bien entendu que les modifications en résultant entrent
dans le cadre de l'invention.
1. Dispositif de chargement pour surgélateur à plaques comportant un transporteur
permettant d'amener les produits à surgeler devant les plaques et un niveau de celles-ci,
et un poussoir permettant de transférer par translation les produits du transporteur
sur les plaques, ledit poussoir étant attelé à des chaînes pousseuses en prise avec
des pignons moteurs, caractérisé en ce que les chaînes (16) ont des maillons courts
de façon à pouvoir s'enrouler autour des pignons (18) et sont en prise avec ceux-ci
sur un quart de cercle environ, et en ce que les pignons (18) sont fixés sur un arbre
(22) qui peut être entraîné en rotation par un groupe moteur - réducteur - frein (26)
monté flottant sur ledit arbre et comportant un bras de reprise du couple relié au
châssis du surgélateur par un dynamomètre (28).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dynamomètre est
constitué par un vérin pneumatique (28) et des moyens de mesure de la pression dans
le vérin.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens
pour commander les mouvements alternatifs dudit vérin.
4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdites chaînes
sont munies de patins de glissement (42) qui supportent les chaînes (16) dansla partie
horizontale de leur trajet et qui sont constituées par des plaquettes en un matériau
à faible coefficient de frottement montées sur les axes d'articulation des maillons
des chaînes de façon à maintenir lesdits maillons à l'écart de la surface sur laquelles
elles glissent.
5. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3 ou 4 caractérisé en ce que les chaînes
(16) sont soutenues par des guides (44) dans la portion de leur trajet comprise entre
les pignons (18) et le transporteur (12), en ce que ces guides sont montés rotatifs
autour de l'axe des pignons (18) et en ce que des moyens (48, 50) sont prévus pour
faire tourner ces guides autour dudit axe et soulever les chaînes (16) et le poussoir
(14).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits guides (44)
sont solidaires d'un tube (46) coaxial à l'arbre (22) portant lesdits pignons (18),
et un vérin (48) attelé à un bras (50) solidaire dudit tube permet de faire tourner
ce dernier par rapport à l'arbre.