Brevet FR2477381A1 — publié le 19810911

Domaine technique. La présente invention concerne une installation pour la fermentation naturelle des fèves de cacao disposées dans des conteneurs ajoures dont on renverse le contenu périodiquement dans un autre conteneur identique. Ladite installation est conçue pour pouvoir évoluer suivant les besoins de la production t elle est généralement extensible pour pouvoir multiplier celle-ci suivant les besoins. Problème posé. Les fèves de cacao récoltées dans les pays exotiques nécessitent un traitement de transformation sur place avant d'être traitées industriellement et envoyées dans les usines de fabrication de poudre de cacao, de beurre de cacao et de tous les sous-produits divers. En particulier, on doit les stocker pendant quelques jours, suivant des conditions particulières qui permettent la fermentation naturelle. Lors de cette transformation il se produit plusieurs fermentations successives qui produisent des écoulements de liquide plus ou moins agressif. Etat de la technique antérieure et inconvénients. La technique généralement employée actuellement consiste à placer les fèves dans des paniers ajourés manipulables à la main que l'on stocke une première fois pendant deux jours durant lesquels se produit une fermen- tation alcoolique avec écoulement de liquide correspondant. Au bout de ces deux jours on vide manuellement ces paniers dans d'autres paniers vides pour stocker à nouveau ces paniers remplis pendant deux ajours durant lesquels se produit une fermentation lactique avec écoulement d'un autre liquide agressif. Au bout de ces nouveaux deux Jours, il faut encore transférer manuellement le contenu de ces paniers dans d'autres paniers vides qui sont stockés pendant une nouvelle Journée au cours de laquelle se développe une fermentation acétique. Au bout de 24 heurses, il faut encore transférer chacun de ces paniers dans d'autres paniers vides pour réaliser la suite de la fermentation acétique. Lors de ces deux fermentations acétiques, il s'écoule encore un liquide agressif. A la fin du sixième jour, les paniers sont vidés et leur contenu est dirige vers un stockage préalable au préséchage. On conquit que toutes ces opérations nécessitent beaucoup de manipulations et surtout une grande méthode dans celles-ci. En effet, si ie cycle des différentes fermentations n'est pas convenablement respecté, on obtient des fèves de mauvaise qualité qui fournissent un cacao de valeur inférieure et parois inutilisable. Les conditions réelles de préparation du cacao sont donc empiriques et souvent précaires, le planteur est, en période de récolte, débordé par l'enlèvement des cabosses, leur casse, le transport des fèves, les opérations de fermentation et de séchage. I1 est généralement sous équipé en claies de séchage, il manque de personnel. Tous ces aléas peuvent avoir des conséquences néfastes et parfois désastreuses sur la qualité du produit. La présente invention est destinée à remédier à ces inconvénients en mécanisant toutes les manipulations et en les systématisant par un dispositif automatique. Cependant, il ne faut pas perdre de vue que ces installations doivent être édifiées sur les lieux de production et celle-ci est difficilement prévisible d'une part à cause des surfaces de plantation variant d'une région à l'autre et, d'autre part, à cause des variations des récoltes. On a déjà essayé de mécaniser ces fabrications par des installations fixes à une seule ligne où l'on fait passer les paniers contenant les fèves dans des fours tunnels qui ont une production spécifique bien établie et qui sont de construction onéreuse. Par conséquent, si la production varie, on ne peut pas adapter facilement l'installation à cette production. L'invention a aussi pour but de remédier à cet autre inconvénient. Exposé de l'invention. L'installation de l'invention est caractérisée principalement par la combinaison a) de conteneurs ouverts sur le dessus, à section horizontale carrée, a fond en forme de trémie, avec une ouverture ajourée, des bords renforcés formant tampons et un fond plat extérieurement, b) d'une succession de lignes parallèles de déplacement des conteneurs sur deux glissières latérales séparées par un caniveau axial situé sous les ouvertures ajourées des fonds des conteneurs, le caniveau ayant les pentes appropriées pour assurer l'écoulement des produits s'échappant des fèves la longueur de chaque ligne étant fonction de la vitesse de progression des conteneurs pour que ceux-ci y restent le temps nécessaire entre deux vidages successifs, lesdites lignes comportant au départ, un moyen de propulsion pas à pas des conteneurs, l'amplitude de chaque pas de propulsion étant égale à la dimension des cotés de chaque conteneur tandis que la fréquence des pas dépend de la longueur de la ligne choisie, et à l'arrivée, un moyen de renversement de chaque conteneur dans un autre conteneur vide de la ligne suivante ainsi qu'un moyen de recyclage du conteneur vidé. Une caractéristique importante de l'invention réside dans le fait que les conteneurs ont une forme presque cubique avec des bords et des arêtes latérales renforcées faisant saillie dans leur moitié supérieure et des côtés légèrement inclinés vers l'intérieur dans leur moitié inférieure pour les rendre emboitables les uns dans les autres, d'une part, et permettre que les trains une fois constitués, tout en étant jointifs par l'intermédiaire des butoirs, permettent un brassage d'air permanent autour de chaque conteneur, grâce à la forme précitée. En outre le fond comporte une grille à perforations nettement plus petites que la dimension des fèves, pour permettre l'écoulement des liquides. Périphériquement cette grille est munie d'un casse-goutte qui évite les salissures sur l'ensemble des surfaces des fonds et glissières lors des écoulements énoncés. De préférence, les glissières latérales des lignes sont constituées par des transporteurs à rouleaux libres à axes horizontaux éventuellement bordes extérieurement de guides latéraux évitant aux conteneurs de s'écarter latéralement. Suivant une forme préférée de réalisation, le moyen de propulsion pas à pas des conteneurs au départ de chaque ligne est constitué par au moins un vérin ou tout autre appareil permettant le déplacement poussant dans une direction parallèle à l'axe de la ligne, sur une course au moins égale au coté extérieur d'un conteneur, et appliquant son effort sur celui-ci. Une solution élégante pour renverser chaque conteneur à la sortie de chaque ligne consiste à utiliser un retourneur classique qui saint le conteneur sous ses sretes latérales renforcées ou sous le fond et au-dessus de son bord supérieur pour soulever ledit conteneur suivant un mouvement courbe qui le retourne pour vider son contenu dans un autre conteneur au départ de la ligne suivante puis fait effectuer au conteneur vidé la trajectoire inverse pour le déposer et le lâcher là où il avait été pris plein. Le transvasement s'effectue en provoquant une trajectoire des produits qui favorise une aération des fèves. Les moyens de recyclage des conteneurs vidés à partir des emplacements où les ont déposés les retourneurs sont constitués par une succession de transporteurs à axes de déplacement parallèles ou confondus avec ceux des lignes et perpendiculaires à ceux-ci. En général, les transporteurs de recyclage parallèles aux lignes sont à rouleaux motorises, candis que les transporteurs perpendiculaires aux lignes sont à chaines sans fin à corbeaux passant entre les rouleaux des autres transporteurs. On assure la synchronisation des mouvements des vérins pousseurs, des retourneurs et des transporteurs )de recyclage, par un organe central d'automatisation qui programme les opérations à l'aide de moyens connus. On pourrait disposer les lignes de stockage et de traitement de diverses manières sans sortir du cadre de l'invention mais on trouve avantageux de prévoir quatre ligne8 parallèles, les deux premières lignes étant parcourues par chaque conteneur pendant 48 heures chacune et les deux dernières lignes étant parcourues par chaque conteneur pendant 24 heures chacune. Solution au problème, avantages et résultat industriel. On comprend que cette mécanisation évite les inconv8nients qui ont été cités au début du présent mémoire. Toutefois, comme ces installations sont destinées à être placées dans des pays tropicaux où l'espace n'est pas compté et où le climat n'exige pas des bâtiments importants, on peut prévoir des abris sommaires pour protéger les organes mécaniques simples que constituent les pousseurs, les retourneurs et les transporteurs. Les lignes de stockage elles-memes peuvent être simplement abritées sous un simple toit, en toles ondulées, par exemple qui est très simple à transporter sur les lieux d'installation et à monter sur place. Le plus gros avantage de l'installation de l'invention réside dans le fait que l'on peut modifier la capacité de production par un simple allongement des lignes de stockage et par une simple modification de l'emplacement des postes de poussage, de retournement et de recyclage de conteneurs vides ainsi que d'une modification du rythme de fonctionnement desdits organes sans nécessiter d'organes nouveaux autres qu'une augmentation du nombre des conteneurs. Les modifications indiquées peuvent s'effectuer facilement car les fondations nécessaires aux divers organes cités ne nécessitent pas d'ouvrages de génie civil importants étant donné le rythme de fonctionnement de chaque machine. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante qui en donne un exemple non limi tatif de réalisation pratique et qui est illustré par les dessins Joints. Brève description des figures. Dans ces dessins La figure 1 est une vue en plan très schématique de l'ensemble de l'installation. La figure 2 est une coupe verticale médiane d'un conteneur. La figure 3 est une vue en plan d'un conteneur. La figure 4 est une coupe verticale transversale d'une ligne de déplacement des conteneurs suivant A-A de la figure 1. La figure 5 est une vue d'un transporteur perpendiculaire aux lignes à chaines, vue en coupe suivant B-B de la figure 1. La figure 6 est une vue suivant C-C de la figure 5. Description d'un mode de réalisation. La figure 1 donne une vue très schématique de l'ensemble de l'installatin où l'on reconnaît en l le poste de chargement des fèves dans les conteneurs 2, ce chargement se faisant par doses données dans chacun des conteneurs alors immobilisés au départ de la ligne 3 de déplacement. Chaque conteneur chargé au poste 1 est poussé par le pousseur 4 suivant une course au moins égale aux cotés extérieurs d'un conteneur. Le pousseur 4 est constitué par un vérin, généralement hydraulique, dont la course est au moins égale aux cotés d'un conteneur et dont la valve d'admission est pilotée par le dispostif d'automatisme central. Le point d'application de la force du pousseur se fait dans la partie inférieure du conteneur. Le rythme de fonctionnement du pousseur est fonction de la longueur de la ligne de déplacement 3 et des dimensions des conteneurs ; ce rythme doit être tel que chaque conteneur reste pendant 48 heures sur la ligne de déplacement 3, temps pendant lequel s'effectue la fermentation alcoolique. Les conteneurs sont représentés de façon détail- lée aux figures 2, 3 et 4. Ils ont une forme presque cubique avec des bords 5 et des aretes 6, 7 latérales renforcées et faisant saillie dans leur moitié supérieure. En particulier, les arêtes 7 forment des butoirs 8, 9 à mi-hauteur de chaque conteneur. Leurs cotés 10, ll sont légèrement inclinés vers l'intérieur, dans la moitié inférieure du conteneur, pour pouvoir emboiter les uns dans les autres lesdits conteneurs lorsqu'on les empile vides. Leur section horizontale est carrée pour ne pas porter à confusion lors de la manutention. Leur fond 12 a une forme de trémie qui se termine vers le bas par une grille ajourée 13. Leur fond extérieur 14 est plat pour favoriser le roulement ou leur glissement sur les glissières latérales des lignes telles que 3. La coupe de la ligne 3 est représentée à la figure 4 où on a figuré deux glissières latérales 15, 16 constituées par des transporteurs à rouleaux libres à axes horizontaux. Les transporteurs 15 et 16 sont disposés de chaque coté d'un caniveau 17 qui récupère, dans le cas de la ligne 3, les Jus de fermentation alcooliques. Les caniveaux reçoivent une pente appropriée pour diriger ces Jus vers un lieu de collection. La ligne de déplacement 3 peut etre complétée, de chaque coté des transporteurs 15 et 16, par des guides latéraux 18, 19 qui assurent le maintien des conteneurs 2 sur lesdits transporteurs à rouleaux 15, 16. En bout de la ligne 3, un petit transporteur 20 appelé "cadenceur" pousse le conteneur plein sur la plate-forme 21 d'un retourneur classique 22 qui saisit le conteneur plein sous ses butoirs 8, 9 et au-dessus de son bord supérieur 5 par des fourches dont le mouvement est prévu en conséquence, et soulève ledit conteneur suivant un mouvement de retournement pour vider son contenu dans un conteneur vide qui se trouve en attente au poste de chargement 23, au début de la ligne de déplacement 24, en face du pousseur 25. Lorsque le conteneur venant de la ligne 3 est vidé par le retourneur 22, celui-ci repose le conteneur vide sur la plate-forme 21 et ce conteneur vide est ramené par le cadenceur 20 et le transporteur 26, suivant le parcours indiqué en pointillés en 27, au départ du transporteur de retour de conteneur vide 28 qui ramène lesdits conteneurs vides sur un transporteur 29 en position au poste de chargement 1 pour qu'il soit prêt pour recevoir une nouvelle charge de fèves de cacao. Le nouveau conteneur rempli de fèves au début de la ligne de déplacement 24 par le retourneur 22 est propulsé pas à pas par le pousseur 25 sur la ligne de dép la- cement 24 où il met 48 heures pour effectuer tout le parcours et arriver au cadenceur 30, temps pendant lequel le produit est soumis à une fermentation lactique et où le Jus s'écoulant des grilles ajourées 13 s'écoule dans un caniveau analogue au caniveau 17 qui se trouve sous la ligne 24 qui est rigoureusement identique à la ligne 3. A la fin de la ligne 24, le cadenceur 30 introduit le conteneur sur la plate-forme 31 du retourneur 32 qui saisit ledit conteneur plein pour le déverser dans un conteneur vide qui se trouve sur la plate-forme 33, au début de la ligne de déplacement 34, en face du pousseur 25. Le retourneur 32 ramène le conteneur vidé sur la plateforme 31 d'où le cadenceur 30 le ramène sur lui suivant le parcours indiqué en pointillés en 36. Pendant ce temps, le pousseur 35 fait progresser le conteneur qui vient d'être rempli sur la ligne de déplacement 34 de façon à dégager ;complètement la plate-forme 33.Le conteneur vide sur le cadenceur 30 est alors dirigé perpendiculairement au parcours 36, par le transporteur 37 suivant le parcours indiqué en pointillés en 38, sur la plate-forme 33 où il est positionné, par un mouvement selon la flèche 39 pour recevoir un nouveau chargement de fèves réalisé par le retourneur 32. Le parcours sur la ligne de déplacement 34 dure 24 heures pendant lesquelles s'effectue une fermentation acétique et où des Jus s'écoulent par la grille ajourée 13 dans le caniveau qui se trouve sous ladite ligne p4 qui a exactement la même structure que les lignes 23 et 24. La ligne 34 se termine par une plate-forme 40 dans un poste de manutention 41 qui sert de départ à une autre ligne de déplacement 42 qui a exactement la meme structure que les lignes de déplacements 3, 24 et 34 et où les conteneurs séjournent pendant 24 heures à nouveau pour terminer la fermentation acétique qui dégage un Jus de fermentation qui est récupéré dans un caniveau comme sur les autres lignes. Le poste de manutention 41 comporte des organes similaires à ceux des autres postes de manutention avec, en particulier, un retourneur 43 qui a pour but de déverser des conteneurs pleins dans des conteneurs vides au départ de la ligne 42. Les conteneurs de la ligne 42 ainsi remplis sont propulsés par le pousseur 44. Les conteneurs vidés par le retourneur 43 suivent le parcours indiqué en pointillés par 45 pour etre amenés en face du pousseur 44. En bout de la ligne de déplacement 42, les conteneurs pleins arrivent sur un cadenceur 46 qui introduit le conteneur plein dans un skip 47 qui déverse les fèves traitées dans un stockage avant préséchage. Les conteneurs vidés par le skip sont redéposés sur le cadenceur 46 d'où un transporteur 48 les ramène en début de la ligne de déplacement 24, en face du pousseur 25, pour qu'ils puissent être remplis par déversement d'un conteneur plein effectué par le retourneur 22. La structure du transporteur 48 est similaire à celle du transporteur 37 du transporteur 26 et du transporteur 29. Elle est représentée en détail aux figures 5 et 6.Le transporteur 48 est com posé de une ou deux chaines 49, 50 qui tournent autour de roues telles que 51, 52 calées sur les arbres 53, 54, eux-mêmes supportés par des paliers tels que 55 > 56. L'arbre 54 est entraîné en rotation par un motoréducteur 57. Pour pousser le conteneur 2, les chaines 49, 50 présentent des corbeaux 58, 59. L'extrémité de la ligne de déplacement 42 comprend des rouleaux 59, 60 tandis que le départ de la ligne 24 comporte des rouleaux 61, 62. Les rouleaux 59 et 62 sont motorisés et peuvent être commandés en rotation dans un sens ou dans l'autre pour assurer les déplacements voulus. De leur coté, l'axe 54 et-les roues 52 tournent dans le sens de la flèche 63, c'est-à-dire que les chaines 49, 50 se déplacent dans le sens de la flèche 64 pour pousser le conteneur 2 à l'aide des corbeaux 58, 59 dans le meme sens et ainsi transférer ledit conteneur suivant le parcours indiqué en pointillés en 64. Comme on l'a dit, le fonctionnement des transporteurs 26, 29 et 37 est similaire puisqu'il comporte les memes organes qui ont pour fonction de déplacer les conteneurs 2 perpendiculairement aux lignes 3, 24, 34 et 42. Un synchronisateur des mouvements des vérins pousseurs, des retourneurs, des transporteurs de recyclage, c'est-à-dire de la commande en rotation dans un sens ou l'autre des rouleaux tels que 59, 60, 61, 62 et la commande des moteurs tels que 57 est synchronisée suivant les séquences voulues par un organe central d'automatisation qui programme ces opérations à l'aide de moyens connus. Pour cette raison, ledit organe n'a pas été représenté dans ces dessins. REVENDICATIONS 1 / Installation pour la fermentation naturelle de fèves de cacao disposées dans des conteneurs ajourés, dont on renverse le contenu périodiquement dans un autre conteneur identique, c a r a c t é r i s é e par la combinaison a) de conteneurs ouverts sur le dessus, à section horizontale carrée, à fond en forme de trémie avec une ouverture ajourée, des bords renforcés formant tampons et un fond plat extérieu )rement, b) et d'une succession de lignes parallèles de déplacement des conteneurs sur deux glissières latérales séparées par un caniveau axial situé sous les ouvertures ajourées des fonds des conteneurs, jle caniveau ayant les pentes appropriées pour assurer l'écoulement des produits s'échappant des fèves, la longueur de chaque ligne étant fonction de la vitesse de progression des conteneurs pour que ceux-ci y restent le temps nécessaire entre deux vidages successifs, )lesdites lignes comportant au départ, un moyen de propulsion pas a pas des conteneurs, l'amplitude de chaque pas de propulsion étant égale à la dimension des cotés de chaque conteneur tandis que la fréquence des pas dépend de la longueur de la ligne choisie, et à l'arrivée, un moyen de renversement de chaque conteneur dans un autre conteneur vide de la ligne suivante ou dans une trémie de stockage ainsi qu'un moyen de recyclage du conteneur vidé. 2"/ Installation, telle que définie dans la revendication 1, c a r a c t é r i s é e par le fait que les conteneurs ont une forme presque cubique avec des bords et des arêtes latérales renforcées faisant saillie dans leur moitié supérieure et des cotés légèrement inclinés vers l'intérieur dans leur moitié inférieure pour le8 rendre emboitables les uns dans les autres, la partie centrale du fond comportant une grille à perforations nettement plus petites que la dimension des fèves. 30/ Installation, telle que définie dans la revendication 2, c a r a c t é r i s é e par le fait que le pourtour de la grille au fond du conteneur comporte, à l'extérieur, sur sa périphérie, un casse-goutte. 4-/ Installation, telle que définie dans la revendication 2, c a r a c té r i s é e par le fait que les glissières latérales des lignes sont constituées par des transporteurs à rouleaux libres à axes horizontaux éventuellement bordés extérieurement de guides latéraux évitant aux conteneurs de s'écarteur latéralement. 5t/ Installation, telle que définie dans la revendication 4, c a r a c t é r i s é e par le fait que le moyen de propulsion pas à pas des conteneurs au départ de chaque ligne est constitué par au moins un vérin ou appareil similaire poussant dans une direction parallèle à l'axe de la ligne, sur une course au moins égale au côté extérieur d'un conteneur, et appliquant son effort sur celui-ci. 6 / Installation, telle que définie dans la revendication 5, c a r a c t é r i s é e par le fait que le moyen de renversement de chaque conteneur à la sortie de chaque ligne est constitué par un retourneur classique qui saisit le conteneur sous ses arêtes latérales renforcées ou sous le fond et au-dessus de son bord supérieur pour soulever ledit conteneur suivant un mouvement courbe qui le retourne pour vider son contenu dans un autre conteneur au départ de la ligne suivante puis fait effectuer au conteneur vidé la trajectoire inverse pour le déposer et le lâcher là où il avait été pris plein. 70/ Installation, telle que définie dans la revendication 6, c a r a c t é r i s é e par le fait que les moyens de recyclage des conteneurs vidés à partir des emplacements où les ont déposés les retourneurs sont cons- titués par une succession de transporteurs à axes de déplacement parallèles ou confondus avec ceux des lignes et perpendiculaires à ceux-ci. 80/ Installation, telle que définie dans la revendication 7, c a r a c t é r i s é e par le fait que les transporteurs de recyclage parallèles aux lignes sont à rouleaux motorisés, tandis que les transporteurs perpendiculaires aux lignes sont à chaînes sans fin à corbeaux passant entre les rouleaux des autres transporteurs. 9 / Installation, telle que définie dans l'une quelconque des revendications précédentes, c a r a c t é r i s é e par le fait que la synchronisation des mouvements des vérins pousseurs, des retourneurs et des transporteurs de recyclage, est assurée par un organe central d'automatisation qui programme les opérations à l'aide de moyens connus. 1OQj Installation, telle que définie dans l'une quelconque des revendications précédentes, c a r a c t é r i s é e par le fait qu'elle compporte quatre lignes parallèles, les deux premières lignes étant parcourues par chaque conteneur pendant 48 heures chacune et les deux dernières lignes étant parcourues par chaque conteneur pendant 24 heures chacune.