Brevet FR2222930A1 — publié le 19741025

La présente invention a pour objet une machine d nettoyer et éplucher les tubercules tels que les betteraves par exemple, dont la tete émerge au-dessus du sol sur lequel se déplace ladite machine. On sait qu'il est connu d'effeuiller de tels tubercules, betteraves ou carottes par exemple, en utilisant en général deux rotors munis respectivement de palettes radiales en acier et en caoutchouc ou matière analogue et tournant dans des sens appropriés, rotors qui permettent de couper les feuilles ou fanes des tiges sortant desdits tubercules, et de nettoyer ces tubercules. On sait également, qu'il est de pratique courante de tronçonner de tels tubercules au niveau du sol avant de procéder d leur arrachage. La présente invention repose sur l'observation que la partie habituellement tronçonnée des betteraves, est justement celle qui est la plus riche en sucre, de telle façon qu'il est souhaitable au point de vue du prix de revient d'extraction du sucre, de procéder à. un épluchage de cette partie supérieure, comportant une extraction des moignons de tiges qui en sont solidaires, avant de procéder è l'arrachage desdits tubercules. La nouvelle machine objet de la présente demande, utilise également des organes en caoutchouc présentant une certaine souplesse et permettant d'exercer sur lesdites tiges, au cours du déplacement de ladite machine, un effort d'arrachement suffisant pour les libérer du tubercule luimême, sans provoquer d'arrachage de la matière constitutive de ce tubercule. Dans plusieurs variantes de mise en oeuvre de ladite invention, ces organes relativement souples sont constitués par des doigts armés sur une partie de leur longueur et comportant une extrémité souple susceptible de s'infléchir de façon appropriée pour obtenir le résultat recherché, tandis que dans un autre mode d'exécution l'organe nettoyeur est constitué par un couteau ayant un profil externe adapté à celui de ladite partie supérieure de tubercule, et noyé dans une masse de caoutchouc conférant è ce couteau une eertaine faculté d'inclinaison par rapport b une orientation initiale radiale, et permettant également d'atteindre le résultat susmentionné. Les caractéristiques de la présente invention seront mieux comprises âl la lecture de la description qui suit de différents modes de réalisation de machines permettant la mise en oeuvre de l'invention, modes de réalisation donnés è titre d'exemples non limitatifs et décrits en se référant au dessin annexé sur lequel - la fig.l est une coupe transversale verticale d'une machine comportant un rotor transversal en forme de diabolo équipé sur toute sa surface périphérique de bras de caoutchouc armés montés perpendiculairement è ladite surface périphérique, et susceptibles d'assurer l'arrachage desdites tiges lors de l'avancement de ladite machine - la fig.2 est une coupe longitudinale de la meme machine par le plan de symétrie dudit diabolo, suivant II-II de la fig.l - la fig.3 est une coupe diamétrale d'un doigt de caoutchouc armé d'un ressort 9 boudin, du type utilisé sur un grand nombre de modes de réalisation de l'invention correspondant au premier mode d'exécution susvisé - la fig.4 est une coupe transversale d'une machine comportant un disque horizontal de largeur appropriée variable suivant l'écartement entre les rangées parallèles de tubercules, et portant deux couronnes pa rallèles concentriques de doigts suivant la figure 3 - la fig.5 est une coupe longitudinale de la même machine suivent V-V de la fig. 4 - la fig.6 est une coupe diamètre le d'une machine du type précité comportant également un rotor à axe vertical muni d'un disque convexe vers le sol et comportant deux couronnes de doigts concentriques faisant saillie radialement par rapport à ce disque - la fig.7 est une coupe longitudinale d'une machine comportant un dispositif è courroie sans fin portant des doigts du type précité disposés perpendiculairement è la surface de ladite courroie, et dans laquelle le mouvement de rotation d'une des poulies d'extrémités de cette courroie sans fin, est transformé en un mouvement de translation de ladite courroie - la fig.8 est une variante de réalisation d'une machine comportant des mRchoires de caoutchouc disposées radialement et maintenant des couteaux métalliques susceptibles de s'incliner par rapport à leur position d'équilibre radiale lors de l'avance de ladite machine et la fig.9 est une coupe longitudinale de la même tchine suivant IX-IX de la fig.8. On voit sur les figures 1 et 2, un tambour rigide 1 en forme de diabolo comportant dans six plans diamétraux équidistants deux séries de sept doigts d'élastomère 2 disposées radialement par rapport aux centres des deux parties circulaires constituant chaque section diamétrale du diabolo 1. On voit également sur ces figures, que ces doigts de caoutchouc, dont la constitution sera explicitée plus en détail à propos de la figure 3, sont solidarisés avec le diabolo 1 par vissage au moyen de tiges filetées 3 visibles également sur la figure 3, et placées dans le prolongement des doigts 2. Le diabolo 1 est entraîné en rotation autour d'un axe 4 compor tant à ses extrémités des épaulements 4a de diametre-plus réduit, au moyen d'une poulie 5 commandée à distance. On remarquera que la hauteur des paliers de roulement de l'axe dudit diabolo est réglable par rapport au sol au moyen de dispositifs à boulons 6 coopérant avec des lumières allongées 6e de telle façon qu' chaque moment, aucun des bras flexibles 2 tournés vers le sol, ne puisse frotter sur ce dernier. On comprend que la résistance exercée sur certains bras 2 par les tiges 7, au moment où ces bras tendent à prendre une position verticale tournée vers le sol, et 8 provoquer l'arrachage de ces tiges, se traduit par une flexion de ces bras, qui est suffisante pour empêcher que ledit arrachage soit trop brutal, et détériore la partie supérieure du tubercule 8. On remarquera sur les figures 1 et 2,que le diabolo comporte une couronne médiane de douze bras 2a et six autres couronnes de douze bras inclinés progressivement par rapport à ceux de la couronne mêdiane 2e, et correspondant aux nombres de référence respectifs 2b, 2c, 2d. La coupe de la figure 2 étant faite par le plan médian II-II de le figure 1, on n'a représenté les extrémités des bras 2b, 2c, 2d qu'au niveau de l'un des douze bras de ladite couronne médiane, les extrémités n'étant représentées que schématiquement pour les onze autres bras de chacune des trois couronnes visibles en arrière du plan de coupe de ladite figure 2. On voit sur la figure 2 deux bras 9a de suspension de l'un des paliers 10 de rotation de l'arbre 4 et, sur la figure 1, l'un des deux bras 9b de suspension de l'autre palier, qui se trouvent à l'avant dudit plan de coupe. On voit enfin sur le figure 1, comment les paliers 10 supportant l'arbre 4, peuvent etre réglés en hauteur par rapport au sol, sur lequel la machine repose par des skis 1dont la partie antérieure est également visible sur ladite figure 1. Le détail des bras 2 est visible sur la coupe de la figure 3, sur laquelle on-voit que la partie filetée 3 qui coopere avec le diabolo 1 est B0- lidaire d'un prisonnier 12,se prolongeant, à son autre extrémité,par une tige filetée 13,destinée à recevoir l'extrémité dlun ressort 14 comportant une fraction 14e enroulée à spires jointives, et dont la partie supérieure coo père avec des filets de ladite tige 13, et une partie à spires non jointives 14b. L'ensemble du prisonniEr 12, de la tige filetée 13, et du ressort 14, est ensuite revetu par surmoulage d'un élastomère 15 tel que du caoutchouc par exemple ou un produit similaire, de façon à former un doigt tronconique. Indépendamment de la dureté "shore" de l'élastomère 15 constituant le doigt 2, de l'ordre de 80, et de sa grande résistance à l'abrasion en milieu humide, la forme tronconique et la flexibilité relative de ce doigt permettent de réduire les forces d'arrachage exercées sur les tiges 7 à une valeur suffisamment faible pour que cet arrachage n'entraîne pas en pratique de particules de matière constitutive du tubercule 8, tout en maintenant ces forces à une valeur suffisante pour assurer cet arrachage. I1 y a lieu de remarquer, que la fraction à spires jointives 14a comporte, au moins à sa partie inférieure, au-delà de la tige filetée 13, une partie précontrainte, bobinée avec une torsion initiale, et dont la flexion exige de ce fait un effort- notable. La partie du doigt entourant l'extrémité 14b dudit ressort, qui est à spires non jointives, présente une flexibilité accrue, qui est toutefois encore inférieure à celle de la partie non armée 2e du doigt 2. De cette façon, en dépit de l'augmentation du couple engendré par la force appliquée au voisinage de l'extrémité 2e du doigt 2 lorsqu'on s'éloigne de cette extrémité, le doigt prend une courbure régulière correspondant à un déplacement réduit au maximum au voisinage de la partie rigide constituée par la tige 13 et les spires jointives entourant cette tige filetée. La précontrainte visée ci-dessus est indispensable, car, si elle n'existait pas, l'ensemble du doigt pivoterait en restant sensiblement linéaire, ce qui risquerait de réduire de façon excessive l'effet d'arrachage desdits doigts. Si l'on examine maintenant le mode de réalisation illustré par les figures 4 et 5, on voit que les doigts 2, réalisés encore de la meme façon illustrée par la figure 3, sont répartis en deux couronnes concentriques montées sur un disque 16 entrainé en rotation par un arbre vertical 17. I1 est facile de comprendre, que le mouvement de rotation des deux couronnes de doigts, amène à tour de rôle certains doigts en contact avec la partie supérieure du tubercule 8 au cours du mouvement de translation de la machine dans le sens de la flèche 18 visible sur les figures 2 et 5. Certains de ces doigts n'ont été représentés en 2 sur les figures 4 et 5, que par leur axe géométrique visible en traits mixtes. On remarquera également, que la distance du disque 16 par rapport au sol est réglable en hauteur de la meme façon que dans le cas des figures 1 et 2, c'est-à-dire au moyen de boulons 6 susceptibles de se déplacer à l'intérieur de lumières allongées 6a. Les skis 11 de la machine sont également visibles sur les figures 4 et 5. La machine illustrée par les figures 4 et 5 diffère donc surtout de celle illustrée par les figures 1 et 2, par le fait que ledit rotor est à axe vertical, au lieu d'titre à axe horizontal, le mode de réalisation des doigts 2 restant toujours le même. Dans le cas de la figure 6, le disque plan 16 portant les couronnes concentriques de doigts, est remplacé par un disque en forme de calotte sphérique 19 portant également deux couronnes concentriques de doigts, mais ces derniers sont disposés radialement et possèdent donc deux inclinaisons différentes par rapport à l'axe vertical 17e du rotor, au lieu d'entre parallèles à cet axe comme dans la réalisation illustrée par les figures 4 et 5. Bien entendu, la machine de la figure 6 est équipée également d'un dispositif de réglage en hauteur par rapport au sol. Dans le cas de la machine illustrée par la figure 7, les doigts 2 sont disposés perpendiculairement à la surface d'une courroie sans fin, certains doigts étant simplement représentés schématiquement en traits mixtes par leurs axes géométriques La poulie d'entraînement de ladite courroie est visible en 5a sur la figure 7, et cette courroie est entraînée dans le sens de la flèche 20 pour une machine subissant un mouvement de translation dans le sens de la flèche 18. Le principe de la flexion des doigts 2 reste toujours le meme que dans le cas des figures 4 à 6, mais les doigts 2 sont disposés soit en rangées transversales, c'est-à-dire parallèles à l'axe de rotation dé la poulie 5a, soit éventuellement obliquement par rapport à cet axe de rotation, lesdites rangées occupant une largeur suffisante pour pouvoir coopérer avec la partie supérieure des tubercules 8 d'un alignement pouvant ne pas etre parfait. Le mode de réalisation illustré par les figures 8 et 9 est assez différent du mode de réalisation illustré par les figures 1 à 3, bien qu'il utilise également un rotor à axe horizontal entraîné en rotation par une poulie 5, mais le diabolo 1 d'une seule pièce est remplacé dans ce cas par un ensemble d'éléments en caoutchouc 21 s'étendant chacun sur un secteur angulaire égal à 600 et solidarisés entre eux au moyen de boulons 22 visibles sur la figure 8, et qui traversent des trous 22e ménagés dans lesdits éléments 21, par l'intermédiaire de plaques d'extrémités circulaires 23, dont l'une est également visible sur la figure 9. Chacun de ces six éléments 21 porte un couteau 24 noyé partiellement en 24e à l'intérieur de l'élément correspondant, et qui est visible sur la figure 8. Ce couteau se prolonge en dehors des éléments 21 en formant une bande incurvée 24b de largeur sensiblement constante. Des dispositifs de réglage en hauteur 6, 6a semblables à ceux représentés sur la figure 1, permettent d'ajuster le niveau, par rapport au sol, du rotor constitue par l'ensemble des éléments 21, et par voie de conséquence, du couteau inférieur 24 orienté sensiblement à la verticale, et de la bande incurvée 24b correspondante. I1 est facile de comprendre, que ces couteaux métalliques enchassés dans du caoutchouc, ne présentent la souplesse voulue qu'en raison de la plasticité du caoutchouc dans lequel ils sont enchassés. On voit notamment sur la figure 9, que le milieu de la partie dénudée 24b du couteau 24, s'arrête en 25 à une faible distance du tubercule 8, et peut provoquer un arrachage relativement doux des tiges 7, comme dans le cas des autres modes de réalisation de ladite machine. I1 est bien entendu que l'on peut apporter aux modes de réalisation qui viennent d'entre décrits divers changements, perfectionnements ou addition, et que l'on peut remplacer certains éléments par des éléments équiva- lents sans altérer pour cela l'économie générale de l'invention. I1 est facile de comprendre, en effet, que les doigts normalement alignés les uns par rapport aux autres suivant des génératrices du diabolo tournant des figures 1 et 2, ou dans des plans diamétraux équidistants des disques rotatifs des figures 4 à 6, pourraient etre décalés angulairement les uns par rapport aux autres suivant des génératrices hélicorda les dans le cas du diabolo des figures 1 et.2, ou par exemple en quinconce dans le cas des couronnes concentriques des modes de réalisation illustrés par les figures 4 à 6. Par ailleurs, dans le cas de la figure 7, on pourrait utiliser un rotor monobloc en caoutchouc, dans lequel seraient noyés un certain nombre de couteaux équidistants, égal ou différent de six, et qui serait emmanché à force sur l'arbre 4. REVENDICATIONS l.Mschine à nettoyer les tates de tubercules par arrachage des moignons de tiges sortant de ces tubercules, ladite tchine étant caracté- risée par le fait qu'elle comporte un rotor ou une courroie sans fin de position réglable en hauteur par rapport au sol, et équipé d'éléments d'arrachage susceptibles de fléchir au contact desdites tiges au cours de l'av n- ce de ladite machine, sis d'*xercer néanmoins sur ces tiges uneffortdtar- racage de valeur convenable. 2. Tchine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits éléments d'arrachage sont des doigts d'élastomère de forme tronconique et comportant intérieurement une partie métallique maintenue prison nièce à l'intérieur dudit élastomère du côté de la partie de grand diamètre desdits doigts, cette partie prisonnière étant solidaire de deux parties fi letées, dont une extérieure et destinée à la fixation de ces doigts sur lesdits rotors ou sur une courroie sans fin d'épaisseur notable, et l'autre noyée dans la masse d'élastomère et sur laquelle peut se visser une partie à spires jointives d'un ressort comportant une deuxième partie médiane également A spires jointives mais ayant subi lors de la fabrication dudit ressort une torsion initiale élémentaire conférant à cette partie médiane et à l'élastomère qui l'entoure, une résistance notable à le flexion, cette par- tie médiane se prolongeant par une partie à spires non jointives confèrent à l'élastomère dans lequel elle est noyée, une flexibilité accrue bien qu'inférieure à celle de la partie non armée, de diamètre minimum, dudit doigt d'élastomère. 3. Machine suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que l'élastomère utilisé pour réaliser lesdits doigts-et pour surmouler l'ensemble dudit prisonnier et dudit ressort, est un caoutchouc possédant une résistance à l'abrasion importante en milieu iluaide,et une dureté "shore" de 1 ordr 4d, chine suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, ca ractérisée par le fait que ledit rotor présente la forme d'un diabolo rigide, susceptible de tourner autour d'un axe horizontal orienté perpendiculairement au sens de la marche, et sur la périphérie duquel sont montés, perpendiculairement à cette surface périphérique, des doigts d'élastomère du type précité ayant leurs axes disposés à égale distance les uns des autres le long des génératrices de troncs de cônes coaxiaux audit diabolo. 5. Machine suivant la revendication 4, caractérisée en outre par le fait : que les axes respectifs des différents doigts sont logés tous dans des plans diamétraux équidistants dudit rotor, et que ceux logés dans chacun desdits plans diamétraux sont équidistants. 6. Machine suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée par le fait : que ledit rotor est constitué par un disque à axe vertical, muni sur sa périphérie de deux couronnes circulaires coaxiales de doigts équidistants orientés verticalement. 7. Machine suivant la revendication 6, caractérisée par le fait que les axes respectifs desdits doigte sont logés tous,deux par deux, dans des plans diamétraux équidistants dudit rotor. 8. Machine suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée par le fait qu'au moins l'une desdites couronnes comporte un nombre pair de doigts. 9. Machine suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisée par le fait que les deux couronnes coaxiales comportent le même nombre de doigts. 10. Machine suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisée par le fait : que le disque précité a une forme de coupole sphérique à axe vertical muni de deux couronnes tronconiques de doigts radiaux équidistants, dont l'inclinaison par rapport à la verticale est plus grande pour la couronne externe que pour la couronne la plus rapprochée de l'axe dudit rotor. 11. Machine suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée par le fait : qu'elle est équipée d'une courroie sans fin dont la partie inférieure défile dans le sens de déplacement de ladite machine, et dans l'épaisseur de laquelle sont vissées les tiges externes desdits doigts disposés avec un écartement longitudinal constant les uns par rapport aux autres, et de préférence avec un écartement transversal également constant,sur des droites perpendiculaires ou obliques par rapport au sens de défilement de ladite bande sans fin. 12. Machine suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que son rotor -est constitué par une masse-d'élastomère surmoulant partiellement des couteaux equidistants disposés radialement vautour de l'axe de rotation dudit rotor,et dont la partie dénudée est incurvéé et de largeur sensiblement constante, de façon que leur bord externe, de profil similaire à celui de la partie supérieure desdits tubercules passe, en position basse, au voisinage immédiat de ladite surface superieure,en provoquant, du fait de la souplesse appropriée de ladite masse d'élastomère, un arrachage relativement doux desdites tiges, non susceptible d'endomager cette partie supérieure. 13. Machine suivant la revendication 12, caractérisée par le fait: que ledit rotor d'élastomère est constitué par assemblage de secteurs angulaires de même valeur, surmoulant chacun desdits couteaux, au moyen de boulons traversant chacun desdits secteurs angulaires et coopérant avec des rondelles d'extrémités communes auxdits boulons et assurent l'immobilisa- tion relative de ces secteurs angulaires.