Brevet FR2600501A1 — publié le 19871231

MACHINE OE DEBOURRAGE ET DE DEFIBRAGE DE NOIX DE COCO L'invention concerne une machine assurant, de façon semi-automatique. ie débourrage et le défibrage des noix de coco. Les noix de coco. qui sont cueillies ou ramassées dans les cocoteraies. ont une coque dure entourée de fibres longues et de bourre. qu'il faut retirer pour faciliter l'ouverture de la coque de la noix. Actuellement. le débourrage et le défibrage des noix sont réalisés essentiel lement à la main. de façon pénible et dangereuse, au moyen d'un outil poin tu et tranchant qui est enfoncé solidement dans le sol la pointe en l'air et sur laquelle on vient frapper à plusieurs reprises une noix de coco. en la faisant tourner. pour décoller l'enveloppe de fibres et de bourre. On a déjà tenté de mécaniser au moins en partie ces opérations. mais les ma chines développées dans ce but se sont révélées en général trop complexes, trop coûteuses et mal adaptées aux conditions de travail dans les pays de culture des noix de coco. Ces machines donnent de plus de mauvais résultats. en raison de difficultés liées aux configurations des noix de coco. qui ont toutes une forme ovoïde irrégulière et dont ie volume peut varier largement d'une espè ce à l'autre. En outre. i'épaisseur de l'enveloppe de fibres varie beaucoup d'une extrémité à l'autre d'une noi x de de coco. et sa résistance à l'arrachement dépend du degré de maturité des noix. L'invention apour objet une machine simple. robuste et fiable, utilisable par de la maind'oeuvre non qualifiée. et qui permette d'automatiser au moins en par tie le débounage et le défibrage des noix de coco, grâce à une adaptation aux différences de forme et de volume des noix de coco et aux différences de dureté de leur enveloppe de fibres et de-bourre. Elle propose à cet effet une machine de débounage et défibrage de noix de coco. caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de fixation d'une noix de coco sur un coulisseau déplaçable sur une trajectoire rectiligne. au moins deux rotors portant des outils de coupe et d'arrachement prévus de chaque côté de la tra jectoire du coulisseau. des moyens moteurs d'entrainement des rotors en sens inverse l'un de l'autre, et des moyens pour déplacer les rotors l'un vers l'autre et à l'opposé l'un de l'autre sur une ligne sensiblement perpendiculaire à la trajectoire du coulisseau. pour maintenir les extrémités des outils des rotors au voisinage immédiat de la coque de la noix eu fur et à mesure que celle-ci est déplacée entre les rotors. La fixation de la noix sur le coulisseau permet de la déplacer entre les rotors portant les outils qui coupent et arrachent son enveloppe de fibres et de bourre. L'écartement entre les rotors est modifié au fur et à mesure du passage de la noix entre eux. de telle sorte que les outils viennent à chaque instant au voisinage immédiat de la coque et que l'on est assuré d'enlever au moins la quasi totalité de l'enveloppe de fibres et de bourre. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le coulisseau portant la noix est solidaire d'une came dont le profil est réglable et correspond à celui d'une coque noix . et sur laquelle s'appuient des galets portés par des bras mobiles de support des rotors. Ces bras peuvent être montés articulés sur le bâti de la machine autour d'un axe fixe parallèle aux axes de rotation des rotors. et sont reliés entre eux par un ressort de rappel. Par ailleurs, le coulisseau portant la noix est déplaçable vers les rotors par une commande qui est de préférence manuelle. par exemple à pédale , et il est rappelé en sens inverse par un ressort. Ainsi. I'écartement entre les rotors est modifié automatiquement au fur et à mesure du déplacement de la noix entre eux. et peut de plus être corrigé manuellement à tout instant par action sur des poignées terminant les bras de support des rotors. Entre outre, la vitesse de déplacement de la noix entre les rotors est réglable à tout instant par la personne qui travaille sur la machine et qui peut accélérer ou ralentir ce déplacement, par exemple en fonction de la résistance de l'enveloppe de fibres de la noix. La machine selon l'invention est donc immédiatement adaptable, à la fois de façon automatique et par commande manuelle aux caractéristiques particu- lières d'une noix de coco dont il faut assurer le débounage et le défibrage. Les moyens moteurs d'entrainement des rotors sont du type réversible. pour permettre l'inversion du sens de rotation des rotors en particulier à la findudébour- rage et du défibrage d'une noix. Ces moyens d'entrainement peuvent entre. dans une réalisation particulière de l'invention. des moteurs hydrauliques équipés de moyens de réglage de vitesse et d'inversion du sens de rotation. Leur circuit d'alimentation comprend une pompe hydraulique dont l'arbre d'entrainement peutêtre couplé. par l'intermédiaire d'un multiplicateur, à la prise de force d'un tracteur agricole. ou à tout autre moyen moteur. L'invention prévoit également des moyens de finition du défibrage des noix. qui peuvent être placés au voisinage immédiat de la machine de débourrage et de défibrage. et qui comprennent une enceinte à l'intérieur de laquelle sont montés un ou plusieurs plateaux rotatifs à surface de râpe, des moyens d'entrée et de sortie des noix dans l'enceinte. et des moyens maintenant les noix au contact des dits plateaux à l'intérieur de l'enceinte. Ces moyens de finition peuvent etre utilisés de façon systématique. ou bien uniquement Lorsque la coque d'urenoix comprend encore quelques fibres non arrachées après passage entre les rotors de la machine. D'autres détails caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une vue schématique en élévation d'une machine selon l'invention: - La figure 2 est une vue schématique de dessus, à plus grande échelle, du disposi tif portant les rotors de déroutage et de défibrage - La figure 3 présente schématiquement des moyens de finition associés à une machine selon l'invention; - La figure 4 est une vue en coupe. à grande échelle d'un disque faisant partie d'un rotor de la machine. On se réfère d'abord à la figure 1. qui représente schématiquement les moyens essentiels d'un mode de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, la machine comprend un chassis ou bâti 10. formé par exemple de cornières ou de profilés métalliques. qui est reiié au système d'attelage 12 d'un tracteur agricole permettant de déplacer la machine d'un point de travail à un-autre. Cette machine est équipée d'une pompe hydraulique 14 entrainée, par l'intermédiaire d'un multiplicateur à engrenage 16 par la prise de force 18 du tracteur. Dans d'autres réalisations.la machine pourrait être montée à poste fixe. et pourrait également etre associée à un moteur thermique à à un moteur électrique. Dans cette réalisation. la pompe hydraulique 14 est reliée par une conduite 20 à un réservoir 22 de liquide hydraulique. et par une conduite 24 à un régulateur de débit 26 dont les sorties sont reliées. d'une part, à un distributeur à tiroir 28 et. d'autre part. à un filtre 30 de retour au réservoir 22. Les sorties du distributeur 28 sont raccordées. par des conduites 32. à deux moteurs hydrauliques 34 (dont un seul est visible en figure 1t, qui sont montés en série. La sortie du distributeur 28 est également reliée au filtre de retour au réservoir 22. Chaque moteur hydraulique 34 est supporté, au moyen d'un palier 36 traversé par son arbre de sortie 38. par un bras horizontal 40 qui s'çtend en partie supérieure de la machine et dont l'extrémité avant est montée à rotation sur le châssis 10 de la machine autour d'un axe vertical 42, qui peut etre un axe commun aux deux bras 40. comme on le voit en figure 2. La partie supérieure d'extrémité de l'arbre 38 de chaque moteur hydraulique 34. qui s'étend au dessus des bras 40, est solidaire d'un rotor 44 d'axe vertical, constitué par un empilement de disques 46 portant des outils horizontaux 48 de coupe et d'arrachement de l'enveloppe 50 de fibres et de bourre d'une noix de coco. Comme on le voit en figure 4, la partie supérieure de l'arbre 38 peut être cannelée par exemple avec 21 cannelures. et les disques 46 empilés sur cet arbre peuvent être à surface interne cannelée ou bien être solidaires de bagues à surface interne cannelée. ce qui permet de les monter sur l'arbre 38 en les décalant angulairement les uns par rapport aux autres pour que les outils 48 qu'ils portent ne soient pas parallèles les uns aux autres. De préférence, les outils 48 sont montés amovibles et ont une longueur réglable en saillie sur la périphérie du disque. de la façon suivante Chaque disque 46 comprend par exemple deux rainures parallèles 52 à section rectangulaire, qui forment des cordes par rapport à la périphérie du disque 46, et dans chacune desquelies est engagé un outil 48. Deux trous diamétralement opposés sont percés dans la périphérie du disque 45. pour déboucher chacun dans une rainure 52. et sont taraudés intérieurement. Des vis de blocage 54. vissées dans ces trous permettent de maintenir les outils 4B dans les rainures 52. Les outils 48 sont par exemple des outils de tour et peuvent avoir des caractéristiques différentes. l'un des outils d'un disque 46 étant destiné à couper les fibres de l'enveloppe d'une noix de coco. tandisque l'autre outil peutavciir 41e extrémité élargie à plusieurs pointes pour arracher les fibres et la boume couvi par le premier outil. De plus, I'extrémité de travail de chaque outil a de préférence une forme symétrique. pour pouvoir travailler dans un sens de rotation du rotor correspondant. et dans le sens opposé. Enfin. la longueur des outils en saillie sur la périphérie d'un rotor varie d'un disque à l'autre. de façon à ce que l'ensemble des outils d'un rotor 44 puisse suivre la forme arrondie du contour de la coque 56 d'une noix de coco comme on le voit en figure 1. Les deux bras 40 portant les rotors 44 s'étendent sensiblement parallèlement jusqu'à l'arrière de la machine et se terminent par des poignées 58 permettant de les écarter manuellement l'un de l'autre à l'encontre de l'action d'un ressort de traction 60 monté entre les deux bras. Des butées 152 sont prévues sur les bras 40 pour coopérer avec des parties fixes du châssis 10 de la machine et limiter le rapprochement des bras 40 l'un vers l'autre de façon à ce que les trajectoires des extrémités des outils 48 des rotors 44 soient sensiblement adjacentes mais sans se rencontrer. comme représenté en figure 2. Un coulisseau 64 est monté à l'extrémité arrière de la machine et est guidé en translation horizontale par des glissières 66. entre une position arrière où il se trouve en arrière des rotors 44, et une position avant où il est engagé entre les rotors. Le coulisseau 44 porte des moyens de fixation d'une noix de coco, comprenant par exemple une plaquette horizontale inférieure 68 garnie de pointes orientées vers le haut. une plaquette verticale arrière 70 garnie de pointes orientées horizontalement vers l'avant. et une macho ire supérieure 72 garnie de pointes orientées vers le bas. Cette machoire supérieure peut être actionnée par une poignée 74 associée à une crémaillère de venouillage 76 ou bien à un moyen hydraulique de serrage, non représenté. Le déplacement du coulisseau 64 sur sa trajectoire rectiligne est assuré par une commande manuelle, par exemple du type comprenant une pédale -78 articulée sur la partie arrière du châssis 10 de la machine et reliée par une biellette 80 à l'extrémité d'un levier 82 dont l'autre extrémité est solidaire de l'extrémité d'un levier 84 transmettant le mouvement de la pédale 78 au coulisseau 64. Un ressort de traction 06 est monté entre l'extrémité supérieure de la biellette 81 et le châssis 10 pour assurer le retour du coulisseau 64 dans sa position arrière. Sous ce coulisseau est fixée une came 88, disposée entre les deux bras 40 de support des rotors 44. et sur le profil de laquelle viennent s'appuyer deux galets 90 opposés. montés chacun de façon réglable sur un bras 40 par l'intermédiaire d'une chape coulissante 92 pourvue de moyens de blocage en position. Pour être réglable en fonction des configurations particulières des noix de coco à traiter. la came 88 est réalisée en deux parties identiques 94 appliquées l'une sur l'autre par un ou plusieurs ressorts 96 selon un plan de joint longitudinal vertical. Une came supplémentaire 98 est logée entre les deux moitiés de came 94 dans un évid ement prévu à cet effet et est solidaire en rotation d'un levier 100. Par rotation de ce levier. on fait tourner la came 98 dans son logement et on écarte plus ou moins l'une de l'autre les deux moitiés de came 94. pour que leurs profils correspondent sensiblement à celui du contour de la coque 56 d'une noix de coco.Des moyens. tels que des réglettes 102, sont prévus pour assurer le guidage des deux parties de came 94 lors de leur écartement ou de leur rapprochement Une butée avant 104 est montée déplaçable en translation longitudinale sur la partie supérieure du châssis 10, entre les bras 40 de support des rotors 44, et est associéeéventueîlement à des moyens 106 de blocage en position. Cette butée 104 se trouve en avant des rotors 44 et sa face arrière peut comprendre des pointes 108 horizontales, orientées vers l'arrière. pour venir s'appliquer sur la partie avant d'une noix de coco fixée sur le coulisseau 154. Ces pointes sont disposées de façon à s'engager entre les niveaux des outils 4B des rotors 44. Cette machine fonctionne de la façon suivante Dans un premier temps, le coulisseau 64 se trouve en position arrière représentée en- figure 1. L'ouvrier qui se trouve à l'arrière de la machine fixe une noix de coco sur la partie avant du coulisseau. en la disposant de préférence pour que son extrémité inférieure portant les traces des pédoncules se trouve sur la plaquette inférieure 68, et actionne la machoire 72 de telle sorte que les pointes pénètrent à l'intérieur de l'enveloppe de fibres jusqu'à la coque 515 de la noix et maintiennent ainsi fermement la noix de coco. Par commande du régulateur 26etdudistributeur 28, I'ouvrier fait tourner les rotors 44 en sens inverse l'un de l'autre, dans le sens représenté par les flèches en figure 2 espar pression sur la pédale 78. il déplace le coulisseau 64 vers l'avant pour que la noix de coco fixée sur ce coulisseau s'engage entre les rotors 44. Au fur et à mesure que la noix avance entre les rotors 44. la distance entre les axes de ces rotors augmente, en raison de l'avancée de la came 88 entre les galets 90 montés sur les bras 40 de support des rotors. Lorsque l'on a effectué un réglage correct de cette came, son profil correspond sensiblement à celui de la coque 56 de la noix de coco. et les outils 48 des rotors viennent couper et arracher l'enveloppe de fibres et de bourre jusqu voisinage immédiat de la surface de la coque 56. Au moyen des poignées 58. l'ouvrier peut rectifier au fur et à mesure, et en fonction des besoins. I'écartement entre les rotors 44. Par pression sur la pédale 78. il commande de façon précise et à volonté la vitesse d'avance de la noix de coco entre les rotors. La coupe et l'arrachage des fibres et de la bourre se fait progressivement. sur toute la surface de la noix de coco. Lorsque celle-ci est sur le point de sortir des rotors 44. l'ouvrier peut. s'il le souhaite. inverser le sens de la rotation des rotors. pour faciliter le défibrage sur la face arrière de la noix de coco. La butée avant 104 peut. selon les cas, être reculée plus ou moins vers les rotors 44. pour être appliquée sur la partie avant de la noix de coco au début de son passage entre les rotors ou vers la fin de ce passage. La noix de coco. dépouillée de son enveloppe de fibres et de bourre . sort des rotors en étant toujours fixée sur le coulisseau 154. L'ouvrier peut ensuite laisser revenir le coulisseau 64 vers l'arrière. en écartant à la main les bras 40 I'un de l'autre si nécessaire, puis il déserre la machoire 72. retire la noix de coco dépouillée de son enveloppe de fibres et de bourre. et met à la place une nouvelle noix de coco. II peut arriver que des paquets de fibres restent sur la coque de la noix à la sortie de la machine. Pour éviter une reprise à la main du défibrage. I'invention 8 prévu des moyens de finition automatiques qui. comme représenté en figure 3, peuvent comprendre une enoeinte 110 dans lalle sontmontés plusisueplateaux rotatifs 112 à surface supérieure de râpe. Les plateaux 112 sont solidaires en rotation d'un même arbre 114 relié à des moyens moteurs d'entrainement 116, par exemple du type hydraulique. associésà une commande 118. Les plateaux 112 sont disposés dans l'enceinte 110 pour définir plusieurs étages de passage de noix de coco. qui sont reliés les uns aux autres par des conduits ou des glissières 120.Un conduit 122 permet d'introduire les noix en partie supérieure de l'enceinte. sur le premier étage, et un conduit de sortie 124 leur permet de sortir du dernier étage. ou étage inférieur. pour les laisser tomber sur le sol ou les amener jusqu a un tapis élévateur de chargement d'un camion. par exemple. Chaque étage de l'enceinte 110 comprend des moyens pour ralentir la progression des noix de coco de l'entrée à la sortie de cet étage. Ces moyens peuvent être constitués par des tiges ou des plaques 126 de caoutchouc ou analogue fixées sur la paroi intérieure de l'enceinte. Cette paroi intérieure peut également être garnie d'un revêtement abrasif. pour faciliter la finition du défibrage des noix. Ce dispositif fonctionne de la façon suivante : Les plateaux horizontaux 112 sont entrainés à grande vitesse. Les noix arrivant par le conduit 122 dans l'enceinte 110 tombent sur la surface supérieure du plateau supérieur 112 et sont soumises à un frottement intensif. Elles passent ensuite par le conduit ou la glissière 120 pour arriver sur le plateau 112 immédiatement inférieur, et ainsi de suite, jusqu'à gagner le conduit de sortie 124. Les moyens 126 permettent de ralentir suffisamment la progression des noix de coco à chaque étage. pour que les derniers restes de fibres soient complètement arrachés des coques à la sortie de l'enceinte 110. Ce dispositif peut être utilisé de façon systématique, ou uniquement en fonction des besoins. REVENDICATIONS 1- Machine de débourrage et de défibrage de noix de coco, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens. [68]. [70). [72] de fixation d'une noix de coco sur un coulisseau [64] déplaçable sur une trajectoire rectiligne, au moins deux rotors tu portant des outils (48) de coupe et d'arrachement. prévus de chaque côté de la trajectoire du coulisseau, des moyens moteurs (34) d'entraînement des rotors (44) en sens inverse l'un de l'autre, et des moyens [88], (90) pour déplacer les rotors (44) I'un vers l'autre et à l'opposé l'un del'autre sur une ligne sensiblement perpendiculaire à la trajectoire du coulisseau 1641 pour maintenir les extrémités des outils [48) des rotors au voisinage immédiat de la coque (515) de la noix au fur et à mesure que celle-ci est déplacée entre les rotors [44). 2- Machine selon la revendication 1. caractérisée en ce que le coulisseau (64) est solidaire d'une came tu dont le profil correspond au contour de la coque d'une noix de coco et sur laquelle s'appuient des galets (90) portés par des supports mobiles (40) des rotors [44). 3- Machine selon la revendication 2. caractérisée en ce que la came (88) est à profil réglable en fonction de la dimension des noix de coco. 4- Machine selon la revendication 3. caractérisée en ce que la came C883 est réalisée en deux parties identiques [94) rappelées l'une vers l'autre par un ressort [915]. et en ce qu'une autre came (98) manoeuvrable par un levier (100) est prévue entre ces deux parties [94] pour régler leur écartement. 5- Machine selon l'une des revendications précédentes. caractérisée en ce que les rotors (44) sont portés par deux bras (40) qui sont articulés sur la ma chine autour d'un axe fixe t42] parallèle à l'axe de rotation des rotors t443 et qui sont reliés entre eux par un ressort [60] les rappelant l'un vers l'autre. 6- Machine selon la revendicaton 5, caractérisée en ce que les deux bras [40] se terminent à une extrémité de la machine par des poignées C583 permettant de les écarter à la main en fonction des besoins. 7- Machine selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les moteurs [34) d'entrainement des rotors [44) sont du type réversible. 8- Machine selon l'une-des revendications précédentes. caractérisée en ce que le coulisseau [64] est déplaçable dans un sens sur sa trajectoire par une commande manuelle, par exemple à pédale [78). et dans l'autre sens par un ressort de rappel [85]. 9- Machine selon l'une des revendications précédentes. caractérisée en ce que les moyens de fixation de la noix de coco sur le coulisseau [64] comprennent des plaquettes [68]. [70). [72] munies de pointes s'appliquant sur la noix de coco sous l'action d'un moyen de serrage [74). 10- Machine selon la revendication 9. caractérisée en ce qu'elle comprend une butée avant mobile (104) munie de pointes sur lesquelles s'appuie la noix de coco avant ou pendant son passage entre les rotors [44]. 11- Machine selon l'une des revendications précédentes. caractérisée en ce que les rotors (44) sont formés par un empilement de disques [415) qui sont solidaires en rotation d'un arbre d'entrainement [38) et qui portent chacun deux outils [48) montés sensiblement à 1800 l'un de l'autre, en particulier un outil de coupe et un outil d'arrachement des fibres. 12- Machine selon la revendication 1 1 caractérisée en ce que les outils [48) sont montés amovibles sur les disques t46), et ont une longueur réglable en saillie sur la périphérie des disques. 13- Machine selon la renvendication 11 ou 12, caractérisée en ce que, dans chaque rotor . les disques sont décalés angulairement les uns par rapport aux autres. 14- Machine selon l'une des revendications 1 à 13. caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de finition du défibrage des noix. comprenant une enceinte C1103 à l'intérieur de laquelle sont montés un ou plusieurs plateaux rotatifs [112] à surface de râpe. des moyens [1223. [1243 d'entrée et de sortie des noix dans l'enceinte, et des moyens (126) maintenant les noix au contact des plateaux t1123 dans l'enceinte (110).