Avant-première IFFA 2022 : Trancheuse verticale pour produits de viande rôtie – L’automatisation n’a jamais permis de conserver la forme naturelle des filets de poitrine de volaille rôtie lors de la découpe en fines tranches de ce produit de haute qualité. La société Food Technology Thielemann, spécialisée dans les trancheuses de volaille, a présenté la première solution au monde pour cette tâche. Utilisant des moteurs linéaires hygiéniques en acier inoxydable de LinMot, la trancheuse verticale à haut rendement a été conçue de manière simple pour une efficacité énergétique et des performances élevées.
« Couper un œuf dur avec un simple couteau tout en conservant sa forme n’est guère possible », explique Ulrich Thielemann, fondateur de Food Technology Thielemann GmbH & Co. KG. « Avec un coupe-œuf, en revanche, on y parvient sans problème ».
C’est ce petit gadget de cuisine qui a inspiré le développement de la dernière machine du spécialiste de la vente et de la conception de machines à haute performance pour le traitement des filets de poitrine de volaille. De la même manière qu’un œuf est maintenu dans la poche du coupe-œuf, le filet de poitrine de poulet à découper est placé dans un support de produit doté de fentes pour les lames de coupe. Ce dernier est utilisé pour transporter la viande le long d’une chaîne de transport jusqu’à l’unité de découpe. Contrairement à la trancheuse d’œufs, cependant, 14 lames oscillantes sont utilisées au lieu de fils pour couper la viande. Une fois qu’il quitte le convoyeur, le support de produit est recouvert d’un plateau d’emballage, retourné et introduit dans une machine d’emballage pour être scellé. Cette séquence garantit que la forme naturelle de la poitrine de volaille reste intacte pendant qu’elle est découpée et emballée, jusqu’au point de consommation.
Sept moteurs linéaires constituent le cœur de l’unité de coupe (ici relevée) avec 14 couteaux. (Photo : Thielemann)
Les trancheuses verticales conventionnelles ne sont pas à la hauteur de la tâche
« La viande est généralement découpée en lanières par une trancheuse verticale, qui produit les portions emballées que l’on trouve dans tous les supermarchés. Ces machines sont équipées de lames circulaires, en forme de faucille ou oscillantes, mais elles ne sont pas adaptées à cet usage », explique M. Thielemann. Même lorsqu’elles sont utilisées avec un support de produit, où le produit à couper repose dans un évidement, elles ne sont pas à la hauteur de la tâche, comme l’explique l’expert en transformation de la viande : « Il faut 14 lames agissant en parallèle pour couper des tranches de 10 mm d’épaisseur dans un filet d’une longueur moyenne de 160 mm. Avec des lames circulaires, d’une épaisseur minimale de 2,5 mm, le déplacement total serait de 35 mm. La viande resterait coincée entre les lames ou serait déchirée en morceaux. »
Les supports de produits avec un évidement de la forme du produit coupé assurent la conservation de la forme originale du produit coupé. (Photo : Thielemann)
Forme et lames oscillantes combinées
Thielemann mise sur des couteaux oscillants qui effectuent un mouvement de coupe comme une scie sauteuse, en raison de la qualité de coupe qu’ils permettent d’obtenir. Le mouvement linéaire nécessaire à cet effet peut être généré de différentes manières. Traditionnellement, le mouvement linéaire est mis en œuvre dans les machines à couteaux oscillants à l’aide de moteurs rotatifs et de disques excentriques ou d’arbres à cames. « Mais nous nous efforçons toujours d’optimiser nos machines, ce qui implique une structure aussi simple et robuste que possible », ajoute Thielemann. « J’avais donc en tête une solution d’entraînement qui permette un mouvement linéaire sans engrenage ». Pour le prototype, le constructeur avait donc prévu des moteurs pneumatiques, mais il les a de nouveau rejetés en raison des inconvénients pour la série zéro : « Nous avons certes pu réaliser le mouvement linéaire nécessaire avec ces entraînements, mais les émissions sonores de plus de 90 dB et la consommation d’air comprimé de jusqu’à 250 litres par minute et par lame étaient tout simplement beaucoup trop élevées ».
Le constructeur de machines a donc dressé l’oreille lorsque LinMot a présenté à l’automne 2020 ses nouveaux moteurs SSCP, conçus spécifiquement pour une utilisation dans le secteur alimentaire et pharmaceutique. Ils sont fabriqués en acier inoxydable 1.4404 (AISI 316L), présentent un indice de protection IP69 et sont équipés de roulements en polymère homologués par la FDA.
Le fondateur Ulrich Thielemann et le spécialiste des ventes Michael Glaser mettent la dernière main à la nouvelle machine de découpe verticale avant sa livraison au premier client. (Photo : Thielemann)
Construction simple de la machine grâce à la finesse des moteurs linéaires
Parmi les nouveaux moteurs, on trouve également la variante PS01-23x160H-HP-SSCP-R20 (stator), que Thielemann a choisie pour sa nouvelle machine en raison de sa forme extrêmement étroite et de sa force d’entraînement élevée. Au total, sept moteurs linéaires sont répartis sur deux rangées décalées et montés au-dessus du niveau du produit : « Le petit diamètre de 28 mm nous a permis de placer les moteurs si près les uns des autres que nous obtenons des largeurs de disque de 10 mm sans aucune tringlerie », explique le fondateur de l’entreprise. L’espace était encore suffisant pour pouvoir fixer les moteurs à l’aide d’un tube métallique. Mais cela n’a été possible que parce que la force nominale du moteur de 21,5 N et la force d’entraînement maximale de 138 N suffisaient sans problème pour pouvoir monter deux couteaux sur chacun des slider haute performance de type PL01-12×230/190-HP-W01 utilisés.
Les moteurs linéaires SSCP en acier inoxydable ne sont pas seulement extrêmement compacts et puissants, ils ont aussi un excellent comportement thermique. C’est pourquoi Thielemann se contente d’un simple refroidissement par air pour la machine : « Comme il n’y a pas de place pour les radiateurs conventionnels, nous pompons de l’air comprimé à 0,5 bar à travers le tuyau d’installation qui entoure partiellement les moteurs. Cela suffit pour maintenir en toute sécurité la température du moteur en dessous de 60 degrés Celsius en fonctionnement continu, aux températures ambiantes habituelles d’environ 5 degrés Celsius dans les entreprises de transformation de la viande ».
Application optimale pour les moteurs linéaires : servo-régulateurs avec sécurité intégrée et modules d’alimentation de LinMot. (Photo : Rossmann)
60 filets par minute
Le rendement total ainsi obtenu par la machine est impressionnant : Avec 20 courses de coupe de 8 mm par seconde, la machine réalise 3600 filets par heure. « Nous nous situons ainsi dans le segment de performance le plus élevé des trancheuses. Les moteurs auraient même permis des performances de coupe encore plus élevées, mais la manipulation des filets ainsi que les processus en amont et en aval, comme l’emballage, nous imposent de fait des limites », explique clairement Thielemann.
Sept servocontrôleurs de type C1100-GP avec fonction STO (Safe Torque Off) intégrée assurent la commande des moteurs. Une commande séparée avec interface utilisateur n’est pas prévue pour le moment. Le paramétrage des entraînements a été pris en charge par les ingénieurs de LinMot en étroite collaboration avec Thielemann, qui loue la qualité du service : « L’assistance a été exemplaire, comme pour un projet précédent, et la collaboration a été excellente, même en période de Corona ». Ainsi, la machine a pu être planifiée et construite en quelques mois. Le premier utilisateur de la machine est une entreprise avicole du Royaume-Uni. L’entreprise, qui a également donné l’impulsion pour le développement, a ainsi élargi son offre de produits finis avec un produit de convenance de qualité supérieure et de qualité bio, impossible à produire jusqu’à présent.
Le positionnement de la machine est ici évident : couper des produits rôtis pour des produits finis dans le domaine de l’épicerie fine. Thielemann est convaincu que le potentiel commercial de la nouvelle machine est tout aussi important. « Le nombre d’applications potentielles est pratiquement illimité. La tendance aux produits finis de haute qualité se poursuit. Cela joue en notre faveur. » L’entreprise a fait de cette machine le point central de sa présentation au salon IFFA 2022.
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