Brevet FR2499819A1 — publié le 19820820

L'invention concerne une machine pour ramasser au sol des noix précédemment tombées d'arbres et plus spécialement de noyers du Queensland, appelés aussi noisetiers d'Australie. Plus précisément, l'invention concerne une machine de récolte capable de déloger les noix de roches et débris géologiques parmi lesquels elles sont tombées, ainsi que de crevasses dans la surface du sol, puis de les ramasser en vue d'un traitement et d'une distribution consécutifs. La noix du Queensland, très populaire surtout dans cette région du monde, pousse sur des noyers qui sont situés habi- tuellement sur un sol volcanique raboteux et rocheux. La surface du sol présente souvent de nombreuses petites crevasses et est couverte de pierres et d'autres débris. Quand les noix tombent des arbres, elles roulent souvent dans les crevasses et se mélangent avec la pierraille, ce qui rend la récolte extrêmement difficile. Dans le passé, en raison de la façon dont elles se présentent sur le sol, la récolte des noix du Queensland s'est faite généralement par du travail manuel intensif. La quantité de noix récoltées a de ce fait été limitée et le coOt de la chair de noix finalement mise sur le marché en a été accru. Il existe donc un besoin d'une machine capable de vaincre les problèmes inhabi- tuels posés par la récolde de cette variété de noix; l'invention répond à ce besoin. On a déjà conçu des machines à récolter les noix mais aucune d'elles n'est capable de ramasser convenablement la noix du Queensland. Des exemples typiques de machines à récolter des noix actuellement connues sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique no 3 568 422, 3 693 331 et 4 194 346. Selon le premier de ces brevets, les noix et les autres matières rela- tivement légères se trouvant au sol sont aspirées à travers une fente étroite à l'avant d'un appareil qui a l'aspect d'un capot l'aspiration étant produite par un ventilateur à l'intérieur de l'appareil. Le ventilateur décharge les débris (matières autres que les noix) de l'appareil, tandis que les noix, plus lourdes, se rassemblent dans une auge. Cette machine n'est pas en mesure de ramasser convenablement les noix du Queensland parce qu'elle est incapable de faire sortir les noix des crevasses et pour d'autres raisons encore. La ramasseuse de noix selon le brevet 3 693 331 pré- cité utilise une soufflante pour ramasser les débris (avec les noix) puis les décharger et des jets d'air séparês pour faire bouger les noix aux endroits o elles se trouvent. La encore, la machine ne convient pas pour le terrain o poussent les noyers du Queensland. Le système à soufflante et d'autres élements de la machine selon le dernier des brevets cités ci-dessus ne sont pas davantage capables de ramasser de manière efficace les noix de la variété dont il est question ici. La ramasseuse selon l'invention a été conçue spécia- lement en tenant compte des conditions très particulières de la récolte des noix du Queensland et elle permet leur ramassage méca- nisé efficace. La machine selon l'invention déloge d'abord et fait sortir les noix des crevasses du sol rocheux, puis les ramasse. Ces deux actions sont accomplies par des courants d'air produits et orien- tés de manière particulière. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention,la machine comporte un carter principal, généralement tronconique, dont le grand côté situé en bas est ouvert et dont l'extrémité inférieure est entourée a distance d'un déflecteur annu- laire conique pour diriger un courant d'air annulaire vers le bas et vers l'intérieur à travers le passage formé entre le déflecteur et l'extrémité inférieure du carter. Ce courant d'air déloge les noix et les débris qui les accompagnent, en les faisant sortir des crevasses s'il y en a. L'extrémité supérieure du carter est égale- ment ouverte et se raccorde à une volute contenant, dans la partie supérieure de la machine, un ventilateur centrifuge aspirant et refoulant qui, par la volute et une goulotte par exemple, souffle les noix sur un transporteur, dans un sac ou un autre dispositif collecteur de noix. Le dessous ouvert du carter est recouvert d'une grille dont les ouvertures sont dimensionnées pour laisser passer les noix et les petits cailloux'et débris de grosseur sem- blable ou inférieure mais qui empêche l'entrée de morceaux de roche volcanique et d'autres objets plus gros risquant d'endomma- ger les organes mobiles de la ramasseuse. 2 4998 1 9 Un arbre d'entratnement traverse verticalement le carter principal et est couplé par son extrémité supérieure à un moteur. L'arbre porte le ventilateur en haut et un rotor de concep- tion particulière monté juste au-dessus de la grille. Ce rotor comporte un anneau porteur de grand diamètre, sur le côté extérieur duquel sont montées des pales mutuellement espacées qui sont incli- nées pour refouler de l'air vers le bas lorsque l'anneau porteur est entraîné en rotation par l'arbre, les pales extérieures du rotor s'étendant dans le passage annulaire délimité par le déflec- teur. Lorsque le rotor est entraîné en rotation, les pales extérieures aspirent de l'air vers le bas à travers le passage annulaire entourant l'extrémité inférieure du carter central. Ce courant d'air est annulaire et il est orienté à la fois vers le bas et vers l'intérieur, tout autour de l'extrémité inférieure du carter, par le déflecteur entourant le passage. Ce courant d'air vient frapper, dégage et déloge les noix se trouvant sur le sol ou dans des crevasses. Après avoir délogé les noix, le courant d'air, renvoyé par le sol vers le haut dans-le carter, emporte les noix dégagées avec lui. Habituellement, de petits cailloux volcaniques et d'autres débris légers pénètrent avec les noix à travers la grille dans le carter. Lorsque l'arbre tourne, il entraîne également le ventilateur aspirant et refoulant installé dans la partie supérieure de la ramasseuse, ce qui crée un courant d'air dirigé vers le haut à travers la grille et l'intérieur du carter puis vers l'extérieur à travers la volute et la goulotte de refoulement. Ce courant d'air capte les noix et les débris pénétrant dans la ramasseuse à travers la grille et les transporte vers des convoyeurs à bande ou des récipients. L'anneau porteur est habituellement pourvu également de pales radiales intérieures, également espacées les unes des autres, qui sont destinées à produire un courant d'air ascendant contribuant à l'entraînement des noix. Dans certains cas, ces pales intérieures ne sont pas nécessaires pour transporter les noix et les autres matières vers le haut. Après que les noix ont été éjectées de la volute de ventilateur et ont été collectées, elles sont amenées à un lieu de traitement. Là, les noix sont séparées des matières étrangères et les chairs de noix sont préparées en vue de la commercialisation. La combinaison et l'agencement selon l'invention du ventilateur en haut et du rotor en bas au-dessus de la grille per- mettent un ramassage efficace des noix de Queensland sur du terrain raboteux rempli de crevasses. Le courant d'air annulaire dirigé vers le bas et vers l'intérieur tout autour du carter central est la clé du pouvoir de ramassage de la machine, l'aspiration produite par le ventilateur du haut saisissant ensuite les noix pendant qu'elles sont suspendues dans l'air pour les transporter vers le haut jusque dans la volute. La machine ainsi obtenue convient excel- lemment au ramassage de noix du Queensland et de toute autre variété de noix devant être ramassées dans des conditions de terrain analogues. La ramasseuse selon l'invention est de construction compacte et comporte un minimum d'organes mobiles. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexes, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en plan schématique repré- sentant un certain nombre de ramasseuses de noix selon l'invention, qui sont tirées sur un terrain sur lequel sont situés des noyers du Queensland, ce qui correspond à un mode d'utilisation typique de la machine selon l'invention; - - la figure 2 est une vue de côté à plus grande échelle d'une des ramasseuses de la figure 1; - la figure 3 est une vue en plan à plus grande échelle de la ramasseuse de figure 2, montrant en particulier la volute surmontant le carter central, le rotor en bas et ses pales étant représentés en pointillé; - la figure 4 est une coupe axiale verticale prise suivant la ligne 4-4 de figure 3 et montrant les dispositions rela- tives du déflecteur annulaire, de l'arbre V'entratnement, du venti- lateur en haut et du rotor en bas; 24998 19 - la figure 5 est une coupe horizontale prise sui- vant la ligne 5-5 de figure 4 et montrant le ventilateur; - la figure 6 est une vue du dessous de la grille visible sur la figure 4; - la figure 7 est une vue en plan du rotor, prise b peu près suivant la ligne 7-7 de figure 4; - la figure 8 est une coupe axiale du rotor, prise suivant la ligne 8-8 de figure 7 et montrant des détails de la cons- truction du rotor; - la figure 9 est un détail, en coupe suivant la ligne 9-9 de figure 7 mais à plus grande échelle, montrant la conformation d'une des pales extérieures du rotor; - la figure 10 est une vue en plan à plus grande échelle et avec un arrachement d'une des pales intérieures du rotor; et - la figure 11 est une coupe prise suivant la ligne 11-11 de figure 10. La figure 1 représente plusieurs ramasseuses 2 selon l'invention pendant qu'elles sont tirées en une formation en V sur la surface G d'un terrain sur lequel poussent plusieurs noyers du Queensland T. Bien que la ramasseuse 2 selon l'invention puisse être utilisée indépendamment, normalement on en utilisera simulta- nément un certain nombre, par exemple de la manière représentée figure 1. Dans l'exemple de figure 1, un tracteur 4 est attelé a un bâti en V 6, auquel les ramasseuses 2 sont reliées par des cables ou des chaines 8 de manière à couvrir des bandes de terrain juxtaposées et légèrement chevauchantes. Derrière les ramasseuses 2, le bâti 6 porte un convoyeur collecteur 10 qui reçoit les noix ramas- sées et les petits cailloux et débris qui les accompagnent et qui décharge le tout dans une semi-remorque 12 ou un autre récipient. Le convoyeur 10 est de construction conventionnelle et ne fait pas partie de l'invention. Dans certains cas, il peut être souhaitable d'utiliser des sacsindividuels pour les ramasseuses 2 ou un autre système de collecte. Chacune des ramasseuses 2 possède un carter prin- cipal 14 avec une partie principale 16 de forme tronconique dont le grand côté, se trouvant en bas, est ouvert et se raccorde à une partie cylindrique 18 (voir aussi figure 4). Le carter 14 est surmonté d'une volute 20 dont l'intérieur est désigné par 22. La volute 20 possède un dessus 24 et se termine radialement à l'extérieur par une goulotte de refoulement 26. L'extrémité infé- rieure de la cavité 22 formée par l'intérieur de la volute commu- nique avec l'intérieur du carter central 14. Le carter 14 est relié à son extrémité inférieure par des goussets radiaux espacés 28 à un déflecteur annulaire 30 qui entoure à distance la partie cylindrique 18 en bas du carter pour définir un passage annulaire 32. Le déflecteur annulaire 30 se prolonge vers le bas sur une distance considérable au-delà de l'extrémité inférieure du carter 14 et il se rétrécit en plus de façon conique vers le bas, de manière à diriger le courant d'air descendant à travers le passage 32 vers l'intérieur, c'està-dire vers la région du sol se trouvant sous le carter central. Le déflecteur annulaire 30 porte extérieurement une fourche 34 à l'avant et des équerres 36 à l'arrière pour le montage de roues 38 par lesquelles la ramasseuse 2 repose sur le sol et peut se dépla- cer sur lui. La chalne ou le câble de remorquage 8 est attaché à un oeil 40 sur la fourche 34 à l'avant ou sur un autre point de la ramasseuse si cela est désiré. Les roues 38 et leurs montures pourraient également atre éliminées et le carter principal 14 pourrait être muni de supports pour son montage direct sur l'attelage d'un tracteur. Il est possible aussi, si désiré, de monter le carter 14 avec d'autres carters semblables sur un bâti de machine conçu dans ce but. Le bord inférieur du déflecteur annulaire 30 porte des pattes espacées 42 pour la fixation d'une grille 44 au déflec- teur. Comme cela ressort le mieux de la figure 6, la grille 44 comporte un cercle de support 46 renforcé par des rayons 48 atta- chés à un palier central 50. La grille 44 est renforcée en plus par des entretoises transversales 52. Les barreaux de grille pro- prement dits sont désignés par 54; ils s'étendent parallèlement à l'intérieur du cercle de support 46 et sont portés par celui-ci. L'écartement des barreaux 54 est choisi pour qu'il soit légère- ment plus grand que le diamètre des noix à ramasser. La grille 44 porte à son pourtour des pattes 56 dont l'emplacement correspond à celui des pattes 42 et la grille est fixée en place par des boulons -58 traversant les pattes 42, 56 alignées. Les roues 38 sont montées pour maintenir le bord inférieur du déflecteur annulaire 30 et la grille 44 à une certaine distance au-dessus de la surface du sol sur lequel est tirée la ramasseuse 2. Dans certains cas, l'intervalle entre le sol et le déflecteur 30 peut entraîner des manques d'efficacité provenant de la dispersion d'une partie du courant d'air annulaire dirigé vers le bas. Ce problème peut être supprimé par une jupe annulaire 60 en caoutchouc ou un autre matériau flexible, qui sert à confiner le courant d'air annulaire en emp&chant sa dispersion latérale et qui peut être fixée par son bord supérieur aux pattes 56 ou au déflecteur 30. Le dessus 24 de la volute 20 présente une ouverture 62 et porte un palier 64 qui est aligné avec cette ouverture et avec le palier 50 dans la grille en bas. Un arbre d'entraînement vertical 66 est monté rotatif et supporté par les deux paliers 50 et 64 et est relié par son extrémité supérieure à un moteur 68. Il s'agit de préférence d'un moteur hydraulique alimenté par le système hydrau- lique du tracteur 4 mais il peut s'agir aussi d'un moteur électrique ou de tout autre type de moteur capable de faire tourner l'arbre 66 à une vitesse suffisamment élevée. L'arbre 66 sert à supporter et à faire tourner un ventilateur aspirant et refoulant 70 installé dans la partie supé- rieure de la ramasseuse et un rotor 72 qui est monté sur la partie inférieure de l'arbre, juste au-dessus de la grille 44. Comme on peut le voir sur les figures 4 et 5, le ventilateur 70 est logé dans l'espace intérieur 22 de la volute et comprend deux moyeux 74, un en haut et l'autre en bas, qui sont calés sur l'arbre 66 et portent un certain nombre de supports de pale 76 rigides en U orientés radialement et de faible longueur. Aux extrémités radiale- ment extérieures des supports en U 76 sont fixées des pales 78 en caoutchouc ou un autre matériau flexible, avec lesquelles les noix, les cailloux et les autres débris peuvent venir en contact sans que cela entraîne un endommagement notable des fruits. Le ventila- teur 70 produit un courant d'air ascendant à travers le carter 14 lorsque l'arbre 66 est entraîné en rotation, le sens de rotation de l'arbre étant tel que les matières entraînées par ce courant d'air ascendant soient ensuite déchargées vers l'extérieur à travers la goulotte de refoulement 26. Les supports en U 76 définissent une cavité centrale dans laquelle sont reçues les matières à décharger. Sous le ventilateur 70, l'arbre d'entraînement 66 porte une attache annulaire supérieure 80 et une attache annulaire inférieure 82 pour le montage d'un grand anneau porteur 84, dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre intérieur de la partie cylindrique 18 du carter, et qui est l'élément structural principal du rotor 72. Trois barres de haubanage 86 fixées oblique- ment entre l'attache supérieure 80 et l'anneau porteur 84 consti- tuent les éléments de support principaux du rotor; le nombre des barres 86 peut bien entendu être modifié. L'anneau porteur 84 porte intérieurement des équerres espacées 88 situées à la même hauteur que l'attache inférieure 82 sur l'arbre 66. Des éléments radiaux sont fixés par des boulons ou des rivets 92 à leurs extrémités opposées aux équerres 88 et à l'attache 82 et confèrent de la stabilité à l'anneau porteur 84. Cet anneau est situé à proximité du bord inférieur du carter 14 et forme une partie de la paroi interne du passage annulaire 32. L'anneau 84 porte extérieurement plusieurs pales de rotor 94. Comme représenté figures 7, 8 et 9, les pales extérieures 94 sont fixées à l'anneau porteur 84 par des rivets ou des vis 96 et sont inclinées sous un angle par rapport à l'horizontale. La figure 4 montre que les pales 94 s'étendent radialement vers l'exté- rieur jusqu'à venir presque en contact avec le déflecteur annu- laire 30 et que leurs extrémités extérieures 98 sont biseautées conformément à l'aigle de conicité du côté intérieur du déflecteur. Les pales extérieures 94 du rotor s'étendent donc dans le passage annulaire 32, le déflecteur 30 se prolongeant encore sur une dis- tance appréciable au-dessous du plan de travail des pales 94. 24998 19 Lorsque l'arbre 66 est entraîné en rotation, les pales extérieures 94 créent un courant d'air dirigé vers le bas et confiné extérieure- ment par le déflecteur annulaire incliné 30 et intérieurement par la partie cylindrique 18 du carter 14 et par l'anneau porteur 84. Pour revenir aux éléments radiaux 90, ceux-ci peuvent être inclinés pour qu'ils produisent un courant d'air ascendant à l'intérieur du carter 14, par exemple selon une disposition comme celle représentée sur les dessins. Ce courant ascendant supplémen- taire peut ne pas toujours être nécessaire mais il contribue à faire entrer et à entraîner les noix ramassées, surtout lorsqu'elles sont accompagnées d'une grande quantité de débris. Les figures 7, 8, 10 et 11 montrent que les éléments radiaux 90 possèdent des portions extrfmes 100 relativement planes et une portion centrale 102 qui est inclinée sous fin angle par rapport à l'horizontale et à peu près autour de l'axe longitudinal de l'élément radial 90. Cette inclinaison est telle qu.'un courant d'air ascendant est produit lorsque l'arbre 66 est entraîné en rotation. Les éléments 90 constituent par conséquent des pales de rotor intérieures. L'entraînement de l'arbre 66 a donc pour conséquence que le ventilateur 70 en haut et les éléments radiaux ou pales intérieures 90 du rotor en bas engendrent tous deux un courant d'air ascendant à travers le carter 14. Les pales extérieures 94 du rotor produisent en mime temps un courant d'air annulaire dirigé vers le bas à travers le passage 32. Cette circulation d'air est entièrement nouvelle dans les matériels de ramassage de noix. Pendant le fonctionnement, la ramasseuse 2 est tirée sur le sol pendant que l'arbre 66 tourne. Le courant d'air descen- dant par le passage 32 est dirigé vers l'intérieur tout autour du carter 14 et déloge les noix des crevasses et entre les roches en les faisant virtuellement flotter dans l'air. Le courant d'air arrivant par le passage 32 est renvoyé vers le haut par le sol près du centre de la grille 44 et ce courant d'air ascendant emporte les noix délogées et soulevées avec lui à l'intérieur du carter 14, o elles sont saisies par le puissant courant d'air ascendant pro- duit par le ventilateur 70 en haut et les pales intérieures 90 du rotor en bas. Les noix ainsi ramassées et tous les débris ayant passé les ouvertures de la grille 44 sont ensuite déchargés par la goulotte 26, collectés puis évacués en vue du traitement consécutif. - L'invention neest pas limitée à la forme de réali- sation décrite et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modi- fications, sans pour autant sortir de son cadre. 24998 19 R E V E N D I C A T I O N S 1 - Machine pour ramasser des noix au sol, caracté- risée en ce qu'elle comprend un carter (14) à fond ouvert et agencé pour être déplacé sur le sol, un boîtier (20) surmontant le carter et possédant une goulotte de décharge (26), un dispositif d'aspira- tion et de refoulement (70) monté dans ce bottier et destiné à créer un courant d'air ascendant à travers le carter et la goulotte, un déflecteur annulaire (30) monté sur l'extrémité inférieure (18) du carter et entourant cette extrémité a distance radiale et un rotor (72) supporté par le carter et destiné à créer un courant d'air annulaire vers le bas à travers le passage annulaire (32) formé entre le déflecteur et l'extrémité inférieure du carter, le déflecteur étant agencé pour diriger ce courant d'air descendant obliquement vers l'intérieur et vers le bas, sous le carter, afin de déloger des noix de crevasses dans le sol sur lequel se déplace la machine pendant son fonctionnement, le dispositif d'aspiration et de refoulement étant agencé pour créer dans le carter un courant d'air ascendant suffisamment intense pour capturer et faire rentrer les noix dégagées et pour les décharger à travers la goulotte. 2 - Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le déflecteur annulaire (30) entoure le carter (14) au moins à peu près complètement, que le rotor (72) et le déflecteur sont agencés pour que le courant d'air annulaire descendant entoure au moins à peu près complètement l'extrémité inférieure (18) du carter et que le déflecteur est agencé pour diriger ce courant d'air obliquement vers l'intérieur et le bas sous au moins à peu près tout le pourtour du carter. 3 - Machine selon la revendication 1 ou 2, caracté- risée en ce que le bottier (20) est monté de façon centrée sur le sommet du carter (14), que la machine comprend en plus un arbre vertical (66) monté au centre du carter et traversant le boîtier, le dispositif d'aspiration et de refoulement (70) étant un ventila- teur monté sur la partie supérieure de l'arbre à l'intérieur du bottier, la machine comprenant en outre un dispositif (68) pour faire tourner l'arbre, et en ce que le rotor (72) est monté sur l'arbre sous le ventilateur à l'intérieur du carter. 4 - Machine selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend une grille (44) montée sur le fond ouvert du carter (14) et dont les ouvertures sont légèrement plus grandes que les noix à ramasser. 5 - Machine selon la revendication 1 ou 2, caract4- risée en ce que le dispositif d'aspiration et de refoulement (70) comporte un arbre vertical (66) support6 par le carter (14) et traversant le bottier (20), un moteur (68) accouplé à l'arbre et capable de le faire tourner et un ventilateur montd sur l'arbre à l'intérieur du bottier. 6 - Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que le bottier (20) est une volute. 7 - Machine selon la revendication 3 ou 5, caracté- risée en ce que le rotor comporte un anneau porteur (84) monté sur l'arbre (66) sous le ventilateur (70) et des pales (94) fixées à l'extérieur de l'anneau porteur, ces pales étant situées sous le bord inférieur du carter (14), s'étendent radialement dans le pas- sage annulaire (32) entre le déflecteur (30) et le carter et sont inclinées de manière à engendrer un courant d'air descendant pendant que le ventilateur (70) engendre un courant d'air ascendant. 8 - Machine selon la revendication 7, caractérisée en ce que le rotor (72) comporte en plus des pales radiales (90) fixées à l'intérieur de l'anneau porteur (84) et inclinées pour engendrer un courant d'air ascendant pendant que les pales (94) fixées à l'extérieur du rotor engendrent un courant d'air descen- dant. 9 - Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que le déflecteur annulaire (30) est prolongé vers le bas par une jupe (60) en matériau flexible fixée au déflecteur. 10 - Machine selon la revendication 1 ou 2, caracté- risée en ce que le rotor (72) comporte un anneau porteur (84) monté rotatif dans l'extrémité inférieure du carter (14) et des pales (94) fixées à l'extérieur de l'anneau porteur, ces pales étant situées sous le bord inférieur du carter (14), s'étandent radialement dans le passage annulaire (32) entre le ddflecteur (30) et le carter et sont inclinées de manière à engendrer un courant d'air descendant pendant que le ventilateur (70) engendre un courant d'air ascendant. 24998 19 Il - Machine selon la revendication 1 ou 2, caracté- risée en ce que le dispositif d'aspiration et de refoulement (70) et le rotor (72) sont mus par une source d'énergie (68) commune et en ce que le rotor engendre un courant d'air descendant à travers le passage annulaire (32) pendant que le dispositif d'aspiration et de refoulement (70) engendre un courant d'air ascendant à l'inté- rieur du carter (14).