Brevet FR2344235A1 — publié le 19771014

L'invention concerna une machine nouvelle destinée principalement à enlever mécaniquement la bourre ou enveloppe fibreuse qui protège la coque dure des noix de coco, pour faciliter l'ouverture ultérieure de ladite coque et permettre des utilisations spécifiques de ladite bourre, de la coque et de l'amande comestible que celle-ci contient. Cependant cette machine peut entre utilisée aussi pour l'enlèvement de toute enveloppe molle et assez épaisse autour d'un noyau du@, donc au dénoyautage de divers fruits. À ce titre, 11 invention trouve son utilisation dans les industries agricoles et/ou alimentaires, y compris comme un des premiers postes d'une ligne mécanisée de traitement des noix de coco. Jusqu'ici l'enlèvement de cette enveloppe, opération dite de débourrage pour la noix de coco, se fait à la main soit à l'aide d'un outil coupant, soit par manipulation sur un pieu pointu fiché dans le solO Ceci est toujours pénible, voire dangereux0 L'invention enseigne à construire des machines soit manuelles, soit à moteurs ou avec commande pneumatique ou hydraulique, qu trouvent leur utilisation aussi bien 'a la plantation qulen usine de traitement des noix de coco On connaît une machine équipée de quatre becs ou crochets qui sont appliqués conjointement contre une extrémité de la noix avec assez de force pour pénétrer dans la bourre fibreuse et par un moyen de manoeuvre de ces crochets avec un guidage permettant alors un mouvement d'écartement mutuel, ce qui décolle la bourre d'avec la noix. Pour faciliter action des crochets ci-après dé- nommés écarteurs, des couteaux sont disposés de façon à découper l'enveloppe fibreuse, tandis iutun poussoir dirigé dans l'axe de celle-ci pousse la noix sur les couteaux et les écarteurs. Le brevet n 1.781.215 accordé aux ETATS-UNIS le 11 novembre 1930, décrit une telle machine munie de quatre crochets et de quatre couteaux fixés respectivement sur le otté de chaque crochet, avec un poussoir agissant sur l'extrémité de la noix. Mais il est à noter que les noix de coco ont une symétrie ternaire par rapport a l'axe qui passe par le pédoncule et par l'extrémité et qu'en outre les fibres de bourre, ainsi que l'épiderme qui recouvre le tout, prennent naissance du côté pédoncule. C'est pour cette raison que la présente invention comporte trois écarteurs et que ceux-ci sont appliqués sur lextré- mité de la noix où se trouve le pédoncule, car c'est là où les fibres présentent le plus d'adhérence L'épiderme présente déjà une amorce de séparation en trois secteurs. En orientant correctement la noix autour de son axe , la déchirure de 17enveloppe fibreuse se produit en-tre les écarteurs sur les génératrices de cette enveloppe où celle-ci esb moins épaisse, ce qui facilite la formation de secteurs de fibre débourrée. Quant aux écarteurs, on a trouvé plus avantageux de les conformer en forme de becs avec chacun deux flancs sensiblement verticaux formant des V à 120 environ et se terminant par des arêtes, arêtes qui peuvent être coupantes ou bien former des dentelures. En position avant pénétration dans la bourre, les trois écarteurs ainsi conformés peuvent avoir leurs arrêtes deux à deux conjointes et dans trois plans qui passent par l'axe de la noix, ce qui leur permet de pénétrer simultanément dans la bourre avec seulement trois coupures de celle-ci formant une étoile à trois branches. Lors de l'écartement ultérieur dans le sens des bissectrices des VS aucune fibre de bourre ne sera donc laissée sur la coque et en outre la force de pénétration sera minimale. L'expérience montre que les forces d'arrachement des trois secteurs ne sont pas égales, aussi la coque se trouve entratnée de côté. Pour l'éviter, et c'est une des caractéristique de l'invention,des butées de maintien eL d'appui sont placées au voisinage des écarteurs, de façon à retenir la coque après avoir traversé la bourre sous 11 action du poussoir qui agit sur ltex- trémité opposée. lie préférence, ces butées de maintien et d'appui ont la forme de couteaux qui contribuent à découper la bourre fibreuse À cette fin, on en dispose trois, chacune étant entre deux écarteurs, donc sensiblemenl das les flans des V sus-indi- qués en leur position conjointe. Le moyen de manoeuvre des écarteurs peut être mis en action à la main ou automatiquement, soit par détecticn de la course de pénétration des becs d'écarteurs dans la bourre, por exemple 20 mm, soit lès lors que la force d'appui du poussoir est suffisante pour assurer cette pénétration (par exemple 200 daN). Ledit moyen de manoeuvre peut donner des mouvements trois rapides aux trois écarteurs. Aucune synchronisation des trois mGlLvemenns n'est nécessaire si la coque est bien appuyée sur les b@@@es du maintien t d'appui. Si au contraire, les mouvements sont lents, il est souvent préférable de les synchroniser par une liaison mécanique de façon que la noix ne soit pas dérangée de son axe. Selon un autre perfectionnement de l'invention, le mouvement des écarteurs se termine par un mouvement de pelage dans lequel les becs d'écarteurs remontent le long de la coque pour arracher les secteurs de bourre jusqu'à leur extrémité opposée au pédoncule figure 3). Un tel mouvement de pelage se réalise facilement par un écartement progressif des butées de maintien et d'appui simultanément à celui des écarteurs avec continuation de l'action du poussoir. Les dessins ci-après décrivent plus en détails des modes de réalisation de machines selon l'invention. Les figures 1 et 2 sont des vues respectivement de dessus et en élévation avec coupe d'une première machine. La figure 3 est une vue schématique en élévation d'une deuxième machine, avec rabattement dans le plan de la figure d'un des deux plans de symétrie ternaire. Les figures 4 et 5 montrent un écarteur d'un modèle particulier. La machine des figures 1 et 2 est une machine semiautomatique à séquences pneumatiques ou électropneumatiques. Un socle 1 porte deux colonnes 2 et 3 au sommet desquelles est fixée une armature triangulaire 4. Un plateau tournant 5 permet le transfert des noix de coco telles que 6, 7, d'une position de chargement figurée à droite à une position de débourrage figurée à gauche. Le plateau 5 reçoit les noix sur des orifices triangulaires tels que 8 où elles pénètrent partiellement avec un orientation correcte de leurs plans de symétrie ternaires. Le bon alignement vertical de leur axe peut être vérifié par un index de pointage 9. Avantageusement, un tel index 9 est formé d'un collimateur qui projette un faisceau lumineux vertical au-dessus de l'axe de l'orifice triangulaire X en sa position de chargementd Cet index peut en outre être fixé sur un brus G pouvant tour ex autour de l'axe du plateau 5. Ce bras 1G est entraîné pendant une partie de la rotation du plateau 5 2ar des lames flexibles telles que lia, portées respectivement par des colonne4 telles que 11 et jusqu'à ce que le bras 10 vienne buter sur un arrêt 19 fixé sur l'armature -triangulaire 4.La lame flexible lia s'efface alors et le bras 10 reprend sa position initiale, selon la figure 1 sous l'influence dXuu ressort de rappel non figuré sur le dessin. Le pédoncule de la noix étant ainsi correctement disposé et dirigé vers le haut, il vient de trouver en position de débourrage, juste en-dessous du point de rencontre des trois écarteurs 12, 13 et 14. Seul l'écarteur 14 est indiqué sur la figure 2, les autres soit en avant, soit en arrière du plan de figure. Chacun de ces écarteurs est constitué de trois plaquettes ou flancs qui forment un trièdre, l'une horizontale telle que 14' et les deux autres verticales telles que 14" avec un angle de 120 , ces deux flancs verticaux qui forment cet angle étant affutés à leur bord inférieur pour former les arêtes de pénétration selon 11 invention. Chaque écarteur est porté par une tige horizontale rigide, telles que 15, issue crun vérin horizontal tel que 16 commandé chacun par un fluide hydraulique ou pneumatique au moyen de conduites non figurées. Vérins et tiges doivent titre assez rigides pour résister à la poussée de bas en haut qui assure la pénétration des autres dans la bourre. S'ils ne sont pas assez rigides, on peut disposer des butées d'appui glissant pour les lames horizontales telles que 14t, butées fixées à l'armature 4 et non figurées icio Ladite poussée de pénétration est déterminée par un poussoir 17 sous l'action d'un vérin 18 fixé au socle 1 sous le plateau tournant 5 et dans l'axe vertical de la position de débour- ragez La pénétration est limitée par les trois couteaux fixes 20, 21 et 22, seul le couteau 21 étant représenté en figure 2. Ces couteaux sont fixés à l'armature 4 et se placent dans les bissectrices des vérins d'écartement tels que 16, bissectrices qui correspondent aux faces les moins bombées de lXépiderme Ces noix, là où l'épaisseur de bourre et minimal@. Le angle @rincipal de ces couteaux est en fait, après traversée de l'épaisseur de bourre, de faire appui à la coque dure de la noix dc coco de façon ' bien la maintenir lorsque les écarteurs 12, 13, 14 arrachent chacun un secteur de bourre. Il faut noter que la symétrie ternaire des noix n'est pas parfaite, mais qu'un proportion de l'ordre de 30 % des noix présentent un secteur 1500 et les deux autres à 105 . En conséquence, une variante de l'invention prévoit la possibilité d'un décalage équivalent des écarteurs 12, 13, 14 et des couteaux 20, 21, 22 ainsi que la forme correspond3ne des orifices tels que 8 du plateau 5.Ces modifications qui ne sont pas indispensables, amènent à demander à l'opérateur une plus grande attention lors de l'orientation des noix sur le plateau 5. Pour pouvîr tourner le plateau 5, alors que le poussoir 17 du vérin 18 est encore en position haute et afin as approcher la noix en attente 6 vers la position de débourrage, on peut pratiquer dans le plateau 5 une fente circulaire telle que 23 prolongeant chaque orifice triangulai te tel que 8 dans le sens de la rotation. Le cycle d'opérations de la machine résulte immé diatement de la description 1) irise en place d'une neix complète en position de chargement. Vérification de verticalité. 2) Rotation du plateau pour amener la noix en position de débourra ge. 3) Actionnement du vérin 18, d'où pénétration des couteaux 20, 21 et 22 qui bloquent la coque, et pénétration des arêtes des écar teurs 12, 13, 14 en osition conjointe de rencontre au voisina ge du pédoncule0 4) Actionnement des trois vérins d'écartement tels que 16. 5) Retour du vérin 18, puis des trois vérins tels que lo. Les séquences ci-dessus sont automatisées d'après des moyens connus non décrits ici. La machine de la figure 3 se différencie de la précédente par une chatne cinématique qui commande tous les mouvements à partir du seul vérin pousseur. Les éléments ayant meme fonction que ceux de la machine précédente sont affectés des mêmes repères. D'autre parts pour siniplifier la représentation, on n'a repré senté que deux de chacun des trois éléments en symétrie et en rabattant l'un de ces deux éléments dans le plan de la figure 3. Ici le socle 1 porte trois poteaux verticaux équi distants tels que 30 et 31, prolongés vers l'axe par des potences telles que 32 et 33, lesquelles supportent le vérin 18 dirigé vers le bas et actionnant le poussoir 17. Trois couteaux mobiles sont ici des disques coupants tels que 34 et 35 montés en rotation libre sur des bras oscillants 36 et 37 poussés par des ressorts 38 et 39 vers l'axe vertical qui prolonge vers le bas celui du poussoir 170 Ces couteaux-disques servent d'abord à recevoir la noix à débourrer que l'on pose, pédoncule vers le bas, et les faces les moins bombées vers les couteaux-disques. Lorsque le poussoir appuie sur 11 extrémité supérieure de la noix, les disques impriment trois profondes coupures dans la bourre > le long desdites faces sans pourtant risquer de casser a coque grâce à la souplesse des ressorts 38, 39. En dessous et dans le plan des couteaux-disques 34, 35 sont disposées trois butées de maintien et d'appui ou palpeurs tels que 40, et 41. Ce sont des secteurs plats articulés en 42 et 43 sur des bras tels que 44 et 45 pivotant sur des axes horizontaux tels que 46 et 47 fixés aux poteaux 30 e-t 31. Ils sont maintenus en position haute de repos par la traction de trois cibles ou tiges tels que 48 et 49 fixés a un même anneau 50 qui est guidé par l'extérieur du corps du vérin 18 et rappelé vers le haut par un ressort de compression 51 enfilé sur ce corps et prenant appui sur les potences 32 et 33. Un tel dispositif de rappel assure en outre un fonctionnement simultané des trois palpeurs tels que 40 et 41, de sorte que leurs articulations 42 et 43 restent dans un même plan horizon- tal qui accompagne vers le bas la noix lorsqu'elle est poussée par le poussoir 17. Il est importent de remarquer que les axes h@rizon- taux 46,47 sont placés un peu-au-dessus des articulations 42, 43, mme à la position haute de repos de celles-ci, de sorte que les bras 44, 45 sont obliques. La noix poussée vers le sas e Jorit la bourre a été coupée par les couteaux-disques 34, 35 vient buter contre les palpeurs 40, 41 qui s'engageant sans effort dans les coupures d la bourre et grâce à leurs articulations 42, 43 s'appuient chacun en deux points sur la coque. Cet appui réparti en six points permet a la co@@@e de r sister aux efforts de l'opération proprement dite de déborrage. Cette opération est effectuée par les trois écarteur tels que 12 et 13 qui peuvent être identiques à ceux décrits pour la machine des figures 1 et 2. Ici ils sont portés par des coulisseaux tels que 52, 53 dont les guides par exemple sensiblement horizontaux tels que 54, 55 sont fixés aux poteaux 30, 31. Les coulisseaux sont cinématiquement reliés chacun à un bras 44, 45 de palpeur, par l'intermédiaire de guignols tels que 56, 57 et de bielles telles que 58, 59. Le fonctionnement de la machine sous action unique du vérin 18 actionnant le poussoir 17 est alors le suivant. Aprés les phases de découpe par les couteaux 34, 35, puis de maintien et d'appui sur les palpeurs 46, 41 décrits ci-dessus, la noix 7 pousse vers le bas les palpeurs, ce qui comprime le ressort 5t et actionne les écarteurs 12, 13 à partir de leur position jointive de repos, telle qu'ils sont représentés sur la figure 3. On obtient ainsi le débourrage, cependant que les palpeurs s'écartent peu à peu 1run de l'autre du fait de l1obliqui- té des bras 44, 45. Progressivement la coque s'introduit en cheminant à travers eux, puis stintroduit entre les écarteurs ce qui provoque un pelage de la bourre vers le haut de la noix. Pinalement la noix pelée est expulsée vers le bas tandis que les secteurs de bourre restent sur les écarteurs où on peut les recueillir, ou mieux les expulser par tout moyen connu, par exemple par des soufflages à l'air comprimé, au moyen de buses convenablement disposées et non figurées ici. Diverses variantes peuvent Btre apportées aux machines décrites ici à titre d'exemple, sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi les palpeurs 40, 41 de la deuxième machine (figure 3) peuvent être portés par des coulisseaux obliques divergeant vers le bas au lieu des bras 44, 45. Les écarteurs 12, 13 et 14 soit sur l'une, soit sur l'autre machine > peuvent être montés sur des bras articulés au lieu de coulisser dans les guides tels que 16 (figure 2) ou 54, 55 (figure 3). La figure 4 montre un tel écarteur dont en plus l'articulation 60 fixée au bati 31 est fortement décalée dans le sens vertical, du coté du poussoir 17 Ce décalage permet a ltécarteur d'accompagiier le mouvement de la noix 7 refoLlée par le poussoir 17 tout en s'écartant. De celte façon, il n'est plus nécessaire d'actionner séparément les écarteurs par des vérins tels que 16 (figures 1 et 2) ou des guignols tels que 56, 57 (figure 3). Leur mouvement peut en effet résulter seulement de celui du poussoir 17. Dans ce cas des ressorts tels que 61 s'opposent à la poussée et permettent la pénétration de chaque écarter dans la bourre. On a représenté ici un écarteur avec une arête de pénétration 62 qui est dentelée pour faciliter cette pénétration. D'autre part, le bras articulé de la figure 4 est formé d'éléments en compas dont les branches 63, 64 s'articulent en une genouillère d'axe 65 avec une butée 66 qui limite l'ouver- ture à un angle d'environ 900. Ceci évite toute retenue intempestive du poussoir 17 lorsqu'il remonte en fin d'opération après avoir poussé la coque travers les écarteurs. En effet les branches 63, 64 peuvent alors se replier comme figuré en traits interrompus. La figure 5 qui est une vue en bout de la figure 4 selon l'axe de la noix, montre que chaque écarteur peut être maintenu par deux bras en Y, bras qui prolongent éventuellement les flancs en V. Du fait de cette disposition, les secteurs de bourre arrachés par les écarteurs peuvent se dégager plus facilement en passant entre les bras en V. Les dispositifs décrits peuvent aussi & re combinés. Par exemple, ceux de la deuxième machine (figure 3) peuvent s'appliquer à la première (figure 1 et 2) en les retournant le haut vers le bas, pour respecter le sens d'action du vérin 18 de la figure 2, et l'alimentation de la machine par le plateau tournant 5. Bien que les deux machines décrites soient conçues pour le débourrage des noix de coco, elles pourraient s'appliquer avec des réglages simples pour dénoyauter des fruits à gros noyaux tels que des avocats, en découpant leur chair en deux ou trois parties, protes à la consommation0 V E N D I C A T I O N 1. Machine pour enlever une enveloppe moite ou fibreuse Ul recouvre un noyau dur d'un fruit, en particulier la bourre qui recouvre la coque dure des noix de coco, du type comportant iusieurs crochets que l'on fait pénétrer conjointement ditns l'enveloppe à une première extrémité du fruit sous l'action d'un poussoir qui agiL sur la deuxième extrémité, lesdites extrémités ainsi qu le mouvement du poussoir définissant un axe de la machine, chaque crochet pouvant s'écarter de l'axe pour arracher l'enveloppe, machine caractérisée par des butées de maintien et d'appui intercalées entre les crochets, @utées traversant l'enve- loppe sous l'action du poussoir et venant s'appuyer contre la coque au voisinage de la première extrémité. 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée par un nombre de crochets et un nombre de butées de maintien et d'appui chacun égal au nombre des secteurs naturels de l'enveloppe, nombre en particulier égal à trois pour les @oix de coco. 3. Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu@ les crochets sont des be@s qui comportent chacun deux flan@s plans parallèles @ l'axe. 4. @achin selon la revendication 3, caractérisée en ce q ue les flancs sont dentelés. 5. Machine selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que les llanos sont deux à deux conjoints au moment de leur pénétration, leur intersection commune étant sur l'axe de la machine. 6. Machine selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les butées de maintien et d'appui sont des lames dans des plans passant ar l'axe de la achine et à égale distance de cet axe. 7. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les butées de maintien et d'appui sont fixes. 8. @achine selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les butées de maintien et d'appui peuvent s'écarter progressivement lors de l'action du pou@soir, permettant le passage de la coque entre elles. 9. Machine selon la revendication 8, caractérisée par une synchronisation des mouvement des butées de maintien et appui et des crochets. 10. Machine selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les butées de maintien et d'appui sont des secteurs plats articulés, chacun pouvant s'appuyer contre la coque en deux points au moins. 11. Machine selon l'une des res-endication 2 à 10, avec des couteaux intercalés entre les crochets, caractérisée en ce que les couteaux sont placés dans les plans axiaux bissecteurs de ceux des crochets 12, Machine selon la revendication 11, caractérisée en ce que les couteaux servent aussi de butées de maintien et d'appui. 13. Machine selon l'une des revendications 2 à 12, caractérisée par un plateau mobile de chargement avec des ouvertures adaptées à la forme des secteurs naturels de l'enveloppe, pour recevoir une des extrémités du fruit, et in inde de pointage pour disposer l'autre extrémité sur l'axe de la machine. 14. Procédé d'utilisation dune machine selon l'une des revendications rrécédentes, caractérisé en ce que le fruit est place de sorte que son extrémité qui porte le pédoncule soit placée à l'opposé du poussoir, de façon à être pénétrée par les crochets et les buées de maintien et d'appui.