Brevet FR2393540A1 — publié le 19790105

L'invention se situe dans le secteur agro-alimentaire et concerne un procédé de traitement du manioc à l'échelle indusvielle. Ce procédé se traduit par une channe de postes intégrée à un complexe agro-industriel, dans lequel est prévue l'alimentation en produit brut au niveau du premier poste de ladite chaîne, tandis qu'au dernier poste on livre un produit élaboré. On peut obtenir au choix, soit un produit granulé tel qu'une semoule, soit un produit pulvérulant tel qu'une farine. Le produit obtenu sort de la channe pour être conditionné sous une forme quelconque, ou pour être stocké en silo. La conception actuelle des unités de fabrication de semoule ou de farine à partir du manioc entratne des charges d'exploitation trop importantes, notamment du fait de l'utilisation d'une main-d'oeuvre nombreuse ayant des possibilités de rendement médiocre. A titre d'exemple on peut signaler qu'au seul poste d'épluchage un opérateur manuel ne peut traiter que 40 kilogrammes par heures, alors qu'une exploitation industrielle vise un débit de plusieurs tonnes par heure. Le procédé suivant l'invention a pour but principal de pallier ces inconvénients en proposant une chaîne de transformation permettant la mécanisation quasi-totale des postes et par conséquent une très forte réduction de la main-d'oeuvre nécessaire. Le procédé est caractérisé en ce que, selon l'ordre successif de passage du produit dans les différents postes de la channe, on trouve les opérations suivantes - déterrage-épierrage des tubercules ; - lavage des tubercules - équeutage des tubercules - sciage - épluchage - fragmentation des tubercules - concassage - broyage des fragments - essorage du produit rapé - démottage - séchage du produit essoré - sassage du produit séché - tamisage de la farine. Le procédé selon l'invention est également caractérisé par l'emploi combiné de machines de types connus avec des machine spéciales ayant fait l'objet de dépôts de brevets des demanderesses, les liaisons entre les différents postes de traite ment étant réalisées automatiquement par des transporteurs à bande et à vis d'Archimède. Cet ensemble constitue une chaîne fonction- nant en continu. Les machines spéciales comprennent notamment - une machine de sciage, épluchage et fragmentation des tubercules en continu (demande de brevet français nO 76-09260, avec première addition nO 77-05062 es demanderesses. - une machine d'essorage en continu (demande de brevet français nO 75-25524, avec première addition nO 76-23689 - un séchoir en continu (demande de brevet français n077 17194 des demanderesses. La description qui va suivre, en regard des figures annexées fera comprendre les diverses particularités de l'invention et l'art de les réaliser. La figure 1 est un schéma général de la channe des postes. La figure 2 montre les diverses machines associées à ces postes Sur ces figures on voit l'arrivée dans la channe de traitement, depuis le système de stockage 1, du produit brut sous forme de tubercules lors de leur ramassage. Ce mélange est envoyé dans la trémie d'alimentation d'un déterreur - épierreur 2 du type connu à secousses, par l'inter médiaire d'un transporteur à bande sans fin 3 e Ce déterreur - épierreur a pour double fonction d'éliminer la plus grosse partie de la terre agglutinée aux tubercules, ainsi que les cailloux de petites dimensions dont le calibre est inférieur aux mailles du tamis de la machine. A la sortie le produit, constitué de tubercules et de grosses pierres, tombe directement dans la trémie chargement d'un laveur 4 du type connu à tambour tournant. Le lavage est assuré par des rampes sous pression telles que 5 pulvérisant de l'eau sur le produit, lequel est mis en mouvement par l'action du tambour tournant 6. Le liquide chargé des impuretés entratnées est évacué par un collecteur branché à la partie inférieure du bac de recueil du laveur. A la sortie de ce laveur un volet 7 disposé à l'amont du déversoir permet de régler le débit du produit, lequel sort exempt de toutes impuretés impropres à la consommation. Les tubercules tombent ensuite dans un bac d'équeu tage 8 où ils descendent par gravité sur une rampe inclinée. Ils peuvent hêtre saisis à la main sur cette rampe inclinée par un ou plusieurs opérateurs. Ces derniers tronçonnent les deux extrémités. Au cours de cette opération les tubercules difformes sont sectionnées en tronçons sensiblement rectilignes. Cette dernière opération a pour but de donner aux tubercules une forme compatible avec l'entrée du poste suivant de sciage - épluchage - fragmentation. Le poste d'équeutage sert également de tri pour l'élimination finale des corps étrangers tels que les pierres libérées par le laveur. A la fin de l'opération les tubercules équeutés et tronçonnés sont recueillis dans un bac de stockage d'où les opérateurs les extraient, pour les disposer dans des goulottes inclinées alimentant des élévateurs à tasseaux 9. On doit remarquer que la complexité des opérations à exécuter au passage de ce poste ne permet qu'un travail entièrement manuel. En fait, l'expérience a montré que quatre opérateurs situés de part et d'autre de ce poste suffisaient à le servir L'élévateur à tasseaux 9 alimente un bac 10, dans lequel un opérateur puise pour introduire les tubercules dans la machine spéciale de sciage - épluchage - fragmentation 11. Cette machine a été conçue pour séparer mécaniquement la peau de la partie consommable (pulpe). Elle a fait l'objet du dépôt de brevet français nO 76-09260 des demanderesses, avec une première addition nO 77-05062. Elle peut avantageusement fonction nèr verticalement, ce qui facilite l'entrée par gravité des tubercules. Ceux-ci sont introduits dans la machine et y progressent automatiquement par des moyens mécaniques. Ils passent d'abord sur des scies circulaires telles que 12 qui les découpent en quatre tronçons longitudinaux. Ces tronçons passent ensuite entre des rouleaux de découpe de la pulpe tels que t3 et sont épluchés par un outil 14. Aux orifices inférieurs de la machine on récupère séparément la peau et la pulpe. Un transporteur horizontal à bande 15 évacue les peaux vers une aire de stockage momentané 16. Ces peaux peuvent être soit détruites, soit utilisées sous forme d'engrais. La pulpe qui a été débitée par la machine en petits cubes de deux à trois centimètres de côté est lavée par passage sous une rampe de pulvérisation 17 avant de tomber directement dans la trémie d'un concasseur - broyeur 18. Ce concasseur du type connu à rouleaux ou à marteaux permet de faire éclater les cellules emprisonnant l'amidon et d'obtenir un produit d'aspect sensiblement broyé à granulomètriemoyenne de l'ordre du millimètre, avec une humidité de l'ordre de soixante pour cent. Ce produit tombe sur un transporteur à bande t9 qui l'achemine vers un dessicateur mécanique spécial 20. Ce dessicateur a fait l'objet du dépôt de brevet français numéro 75-25524 des demanderesses avec une première addition numéro 76-23689. I1 comprime le produit entre deux rouleaux d'essorage tels que 21 et le débarasse de dix à quinze pour cent de l'humidité qu'il contient. On obtient ainsi en continu un produit feuilleté de un à deux millimètres d'épaisseur. Le jus extrait lors de cette opération de dessication mécanique a entratné une certaine quantité d'amidon. Il est possible de récupérer la plus grande partie des parcelles entrat- nées en montant un bac de décantation 22 sous l'essoreuse à rouleaux 20. Le débit récupérable peut être soit réinjecté dans le produit consommable en amont du séchoir, soit faire l'objet d'une production séparée. L'extraction peut être faite manuellement par raclage, ou mécaniquement en utilisant une essoreuse. A la sortie du dessicateur mécanique le produit est repris par un élévateur à vis d'Archimède 23 et vient alimenter un séchoir spécial 24. La demande de brevet français numéro 77 17194 des demanderesses décrit un tel séchoir dans l'optique d'une préparation de produits alimentaires de caractéristiques voisines. Le séchoir est alimenté par un générateur de gaz chaud 25o Le produit feuilleté est d'abord brisé par un dispositif d'émottage mécanique à peignes 26. Il passe ensuite sur un lit fluidisé 27, alimenté par les gaz chauds du générateur 25, tandis que la bande sans fin de transport et de filtration 28 arrête l'envolée des particules. Le produit sort par un sas rotatif 29 sous forme de granulés de dimension de un à deux millimètres, avec une humidité résiduelle de l'ordre de dix pour cent. Ce produit peut être utilisé directement à la sortie du séchoir sous la forme de semoule. Il peut aussi subir un traitement complémentaire pour le transformer en farine. Dans ce dernier cas le produit est repris à la sortie du séchoir par un transporteur à vis d'Archimède 30 alimentant un broyeur 31. Ce broyeur est du type classique à marteaux pour produit pulvérulents. Il transforme les granulés en farine. Cette farine a une granulométrie équivalente à celle de la farine de blé. Enfin, au dernier poste de la chaîne la farine tombe directement du broyeur 31 à un tamiseur 32. Différents tamiseurs classiques peuvent être employés selon la qualité choisie, c'lest à dire la granulométrie. Pour une farine de type panifiable un tamiseur tronc8nique, tel qu'utilisé dans la meunerie est suffisant, mais pour obtenir une farine plus fine de type médical ou autre, il est nécessaire d'y adjoindre un tamiseur du type dit "Plansichter" ou équivalent. Le produit obtenu sort du tamiseur par un transporteur à vis d'Archimède 33; Il peut être amené par ce moyen, soit vers un silo de stockage, soit vers un poste d'ensachage pour être livré aux utilisateurs. A titre d'exemple, on peQtdécrire une chaîne de transformation de manioc capable de traiter 5 tonnes/heure de produit brut et d'obtenir 1,7 tonneZheure de farine panifiable. Cette channe comporte les machines suivantes dans l'ordre successif de passage du produit - un déterreur - épierreur à secousses 2, dont le débit est réglé à 5 tonnes/heure de produit brut, sa puissance nécessaire étant de 4,5 kilowatts. La surveillance et le réglage sont. assurés par un opérateur; - un laveur à tambour tournant 4, dont le débit est réglé à 5 tonnesZheure de produit, la puissance nécessaire à lten- traitement du tambour étant de 1,5 kilowatt et le débit d'eau, à une pression de 7 bars, étant de 5 mètres-cubesZheure. La surveillance et le réglage sont assurés par un opérateur. - un bac d'équeutage 8, de 4 à 5 mètres-cubes, sur lequel travaillent quatre opérateurs pour sectionner les tronçons de tubercules, éliminer les pierres et charger deux élévateurs à tasseaux tels que 9o Le débit de produit utilisable est 4,5 tonnes/ heure à la sortie de ce poste. - quatre machines spéciales de sciage - épluchage fragmentation telles que 11. Le débit d'entrée de chaque machine est d'une tonnelheure pour un débit de sortie de produit consommable de 700 kilogrammes/heuret avec une puissance nécessaire de 3 kW. Chaque machine est approvisionnée par un opérateur. Un opérateur surveille le stockage des peaux 16. On a donc un total de cinq opérateurs pour le poste. - deux concasseurs - broyeurs tels que 18, pouvant donner chacun un débit de 2,5 tonnesheure, pour une puissance nécessaire de 3,6 kilowatts et surveillés tous deux par un opérateur. - deux machines spéciales de dessication mécanique telles que 20 petmettànt chacune un débit d'entrée de 2 tonnesfheure à 40% de siccité pour un débit de sortie de 1,8 tonnegheure à un taux de siccité supérieur à 50nos la puissance nécessaire étant de 3,6 kilowatts. Ces deux essoreuses sont surveillées et réglées par un opérateur. - deux machines spéciales de séchage telles que 24 permettant chacune un débit d'entrée de 2 tonnes/heure et un débit de sortie d'une tonneeure, le produit ayant alors un degré de siccité de 90%. La puissance nécessaire pour entratner les parties mécaniques est de 7,6 kilowatts par machine, son générateur de gaz chauds 25 brûlant 200 kilogrammes/heure de fuel lourd. Ces deux séchoirs sont surveillés et réglés par deux opérateurs. - deux broyeurs à marteaux tels que 31, nécessitant chacun une puissance de 3,6 kilowatts. - deux tamiseurs tournants tronconiques tels que 32, nécessitant chacun une puissance de 3 kilowatts. - ces deux haveurs et ces deux tamiseurs sont surveillés par deux opérateurs. Au total une telle chacune de production de farine de manioc, avec ses divers transporteurs, pour 5 tonnes/heure de débit d'entrée de produit brut et produisant 1,7 tonne/heure de farine panifiable, demande la consommation énergétique suivante : - 200 kilowatts d'énergie électrique - 400 kilogramme/heure lourd ; - 5 mètres cubes/heure d'eau sous pression ; - de l'air comprimé sous 7 bars. Cette channe de production occupe une surface de l'ordre de 750 mètree-carrés. Elle peut être servie par 17 opérateurs seulement. R-E V E N D I C A T I O N S I Procédé de traitement industriel du manioc, caractérisé en ce que successivement - on déterre et on épierre les tubercules ; - on lave les tubercules ; - on équeute les tubercules ; - on scie les tubercules en tronçons longitudinaux, on les épluche et on les découpe en petits fragments sensiblement cubiques ; - on concasse et on broie les dits fragments - on essore le produit broyé en récupérant les parcelles entraînées par le jus ; - - on émotte et on sèche le produit essoré ; - on broie le produit séché - on tamise le produit broyé. 2. Procédé selon la revendication l, caractérisé en ce que les différentes opérations du traitement sont réalisées en continue dans une channe où l'on combine des machines de types connus et des machines spécialement conçues pour certains postes, la liaison entre les différentes machines et leur approvisionnement étant assurés automatiquement et/ou semi-automatiquement par des transporteurs à bandes et à vis d'Archimède. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications l et 2, caractérisé en ce que la chaîne de traitement comporte les machines suivantes, selon l'ordre successif de passage du produit traité - un déterreur - épierreur ; - un laveur - un bac d'équeutage ; - au moins une scieuse -éplucheuse - tronçonneuse ; - au moins un concasseur - broyeur ; - au moins une essoreuse - au moins un séchoir ; - au moins un broyeur ; - au moins un tamiseur ; 4.Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le sciage, l'épluchage et la fragmentation des tubercules sont réalisés par une machine spéciale com portant des moyens mécaniques assurant l'introduction des tubercules et leur progression dans ladite machine, des scies circulaires, des tambours à grille de découpe et au moins une lame d'épluchage. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisé en ce que l'essorage du produit est réalisé par un dessicateur mécanique spécial à tambours tournants. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications l et 2, caractérisé en ce que le séchage est réalisé par une machine spéciale comportant en combinaison des moyens mécaniques de démottage par peignes, des moyens de soufflage de gaz chauds sur un lit fluidisé et des moyens de filtration s'opposant à l'envolée des particules soufflées.