Brevet FR2612478A1 — publié le 19880923

DISPOSITIP DESTINE A PENDRE LES LEGUMES, ET MACHINE QUI EN EST EQUIPEE. La présente invention concerne un dispositif destiné à fendre en quartiers des légumes tels que navets, céleris, courgettes, aubergines, tomates... Un problème se pose, notamment dans l'industrie des conserves de légumes, au niveau de la découpe de ces légumes en plusieurs quartiers. Ce résultat est obtenu par une succession de découpes qui nécessitent de nombreuses manipulations. I1 en résulte un coût élevé et une précision de découpe souvent défectueuse. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et concerne une machine à fendre les légumes, machine qui assure cette fonction automatiquement de sorte que quatre quartiers au moins puissent être obtenus par un seul passage du légume dans la machine. La machine, conforme à l'invention, concerne donc un dispositif qui découpe automatiquement et en un seul passage, en au moins quatre quartiers, tous les gros légumes du type des navets, céleris, rutabagas..., le nombre de quartiers à obtenir étant subordonné au nombre de couteaux utilisés et à leur configuration dans la machine. L'invention concerne plus précisément un dispositif destiné à fendre les légumes, caractérisé en ce qu'il est constitué par une batterie de couteaux (B) circulaires fonctionnant face à face, deux par deux, et tournant en sens inverse l'une par rapport à l'autre, tous ces couteaux étant d'une part disposés de telle sorte que leur point de concours tangentiel (t) se trouve sur un axe confondu avec l'axe (Z) d'une trémie d'alimentation (T) et coopérant d'autre part avec un système d'entraînement (22, 222) guidant les légumes en provenance de la trémie de telle sorte qu'ils se trouvent, quelque soit leur dimension, centrés en permanence par rapport au dit axe (Z). L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des figures jointes parmi lesquelles: - la figure 1 montre en perspective les organes d'entrainement des légumes et de leur découpe en quartiers, organes surmontés de la trémie d'alimentation en légumes à découper; - la figure 2 montre le système d'entrainement de deux des couteaux et les organes d'entrainement des légumes vus suivant la flèche (G) de la figure 1; - la figure 3 est une vue montrant le système articulé d'assemblage des deux bras oscillants, système vu suivant la flèche (F) de la figure 1; - la figure 4 est une vue en perspective d'un des deux bras oscillants portant les organes d'entrainement et de découpe des légumes, et montre la liaison mécanique de ces deux organes dans le cadre de la machine à quatre couteaux;; - la figure 5 est une vue en élévation d'un dispositif d'entrainement des légumes et de leur découpe selon une variante de machine à six couteaux; - la figure 6 représente en plan le même dispositif de cette variante de machine à six couteaux; - la figure 7 illustre schématiquement le système d'entrainement d'une batterie de six couteaux; - la figure 8 est une vue extérieure d'une machine comportant un dispositif conforme à l'invention. Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références sur toutes les figures. Comme le montrent les différentes figures, une machine conforme à l'invention est composée essentiellement d'une trémie d'alimentation en légumes (T), d'un dispositif d'entrainement (22) des légumes vers les couteaux, d'une batterie de couteaux circulaires (B). Ces couteaux (61, 71, 81, 91) sont au nombre de quatre dans la variante considérée, ce nombre étant fonction du nombre de quartiers à obtenir, d'un moteur (M) et d'un renvoi d'angle (2) qui entrainent le dispositif. Comme on peut le voir sur la figure 1, les organes d'entrainement des légumes et de leur découpe en quartiers (1) sont entrainés par un moteur (M) couplé à un renvoi d'angle (2) duquel sortent deux arbres à 900, selon les axes (xx) et (yy), à l'extrémités desquels sont disposés des pignons (4) et (5). En fonctionnement, ces deux pignons (4) et (5) tournent à la même vitesse. Parallèlement à l'axe (xx), en dessous de celui-ci et dans le même plan que le pignon (4), sont disposés deux autres pignons (6) et (7) solidaires des arbres (60) et (70), d'axes (x'x') et (x"x"), porteurs respectivement des couteaux circulaires (61) et (71) de diamètre (D). Compte tenu du fait que les couteaux circulaires (61) et (71) sont placés dans le milieu de la longueur des arbres (60) et (70), comme on peut le voir sur la figure 3, et qu'ils doivent se situer dans un même plan, il s'ensuit que l'écartement (e) des axes (x'x') et (x"x") doit être au moins égal à un diamètre = (D) d'un couteau, et que le point de concours tangentiel (t) des deux couteaux doit se situer sur l'axe vertical (Z) de la trémie d'alimentation (T). Enfin, afin que les disques puissent tourner en sens inverse l'un par rapport à l'autre, suivant les flèches (rl) et (r2), un pignon libre (8) porté par un axe selon (x"x") a été disposé dans le même plan que les pignons (4, 6, 7), à un niveau inférieur aux pignons (6) et (7). Une chaîne (9) relie les quatre pignons (4, 6, 7, 8) entre eux et assure la rotation des deux couteaux circulaires (61) et (71) en sens inverse. Cette chaine suit le parcours (f) sous l'action du pignon d'entrainement (4) solidaire du renvoi d'angle (2). Le couteau (61) tourne dans le sens des aiguilles d'une montre et le couteau (71) dans le sens inverse. Le pignon (8) sert également de tendeur de chaine selon un moyen classique non représenté. Au dessous de ces deux couteaux circulaires (61) et (71) qui tournent respectivement autour des axes (x'x') et (x"x") sont placés, perpendiculairement et à une distance (h) sensiblement égale à 1/2 rayon de couteau, deux autres couteaux circulaires (81) et (91) qui tournent autour de deux axes (y'y') et (y"y"). Comme pour les couteaux (61) et (71), ils sont placés au milieu de la longueur des arbres (80) et (90) qui les portent. ns sont dans un même plan et l'écartement (e) de leur axe (y'y') et (y"y") est au moins égal à un diamètre d'un couteau. Ils tournent en sens inverse Vun par rapport à l'autre suivant les flèches (r3) et (r4) et, comme le montre la figure 2, leur entrainement se fait de manière identique à celui des couteaux (61) et (71), mais le mouvement est produit dans ce cas par le pignon (5) du renvoi d'angle (2) qui transmet le mouvement aux pignons (16, 17, 18) en trois points identiques aux pignons (6, 7, 8) par l'intermédiaire d'une chaîne (19) maintenue tendue par le pignon (18). Le couteau (91) tourne dans le sens des aiguilles d'une montre.Les pignons (4) et (5) étant identiques, on voit que les quatre couteaux, placés à 900 les uns des autres, tournent à la même vitesse. Entre la trémie (T) et cette batterie (11) de quatre couteaux circulaires (61, 71) et (81, 91) disposés deux à deux à 900, un organe d'entrainement des légumes (22) a été disposé. Selon une caractéristique importante de l'invention, cet organe d'entrainement (22) des légumes est conçu comme un système articulé décrit maintenant et qui permet en permanence le centrage du légume. Sur la figure 3, on peut voir l'organe' d'entrainement (22) constitué de deux sous-ensembles (A) et (B) placés symétriquement par rapport à l'axe vertical (Z) de la trémie (T). Chacun de ces sous-ensembles est articulé autour des arbres portecouteaux (60) et (70) et leur débattement selon un rayon (R) est limité par les extrémités d'un secteur circulaire oblong (So). La liaison des deux sous-ensembles est effectuée par deux ressorts (500) et (510) placés à chacune de leurs extrémités. C'est grâce à cette configuration des bras oscillants autour des arbres (60) et (70), et de cette liaison par ressort (500) et (510), que toute variation de grosseur des légumes peut être absorbée en conservant un centrage permanent du légume. Sur la figure 4, on a représenté en perspective seulement le sousensemble (B) décrit ci-après, étant entendu que le sous-ensemble (A) (non représenté) est symétrique et a strictement la même configuration. Ce sous-ensemble (B) est un cadre constitué par deux montants (40) et (41) dont l'écartement est maintenu par un élément transversal de forme appropriée (42). La base des deux montants (40) et (41) est traversée par l'arbre porte-couteaux (70) autour duquel le cadre oscille. A son extrémité, un pignon (10) a été placé. Tout à fait à la base de chaque montant (40) et (41), deux branches (50) et (51) sont soudés à 900. Ces branches servent à assurer la liaison des deux bras oscillants entre eux par l'intermédiaire des deux ressorts (500) et (510) dont les extrémités de chacun d'eux sont fixées à chacune des extrémités (eb) des branches (50) et (51) d'une part, et des branches du sous-ensemble (A) symétrique d'autre part, (52) et (53). Le sommet de chaque montant (40) et (41) est également traversé par un arbre (270) qui porte deux roues à picots (27) et (28), et à l'extrémité duquel est fixé le pignon (1 1). Les pignons (10) et (11) sont reliés par une courroie (100) qui assure la rotation de l'arbre (270) et des roues à picots (27) et (28) dans le même sens que le couteau (71), c'est-à-dire dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Les deux roues à picots (27) et (28) sont disposées sur l'arbre (270) de telle sorte que l'écartement (d) (figure 2) entre les deux roues qui est fonction de la taille moyenne des légumes à découper, soit également réparti de part et d'autre (d/2) d'un plan (P) passant par l'axe vertical (Z) de la trémie (T), comme le montrent les figures 2 et 4. Ce plan (P) contient également le couteau circulaire (71) et bien évidemment le couteau (61) du sous-ensemble symétrique. Les picots (30) de chaque groupe de roues (27) et (28) sont orientés vers l'intérieur et se font vis-à-vis. On voit donc comment s'effectuent l'entrainement et a découpe des gros légumes introduits dans la machine, objet de l'invention. Le moteur (M) étant mis en marche, les pignons (4) et (5) qui sortent perpendiculairement du renvoi d'angle à 900 (5), transmettent le mouvement de rotation aux quatre couteaux circulaires placés deux à deux perpendiculairement et tournant en sens inverse l'un de l'autre grâce au parcours des chaînes (9) et (19). Les roues à picots sont également en rotation et, comme les disques (61) et (71), elles tournent en sens inverse l'une par rapport à l'autre puisque leur entrainement se fait directement par les arbres (6) et (7), porteurs des couteaux (61) et (71) qui tournent eux-mêmes en sens inverse l'un par rapport à l'autre. Il s'en suit que les roues à picots (25) et (26) tournent dans le sens des aiguilles d'une montre comme le couteau (61) et que les roues à picots (27) et (28) tournent, comme le couteau (71), dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. Lorsqu'un légume est introduit dans la trémie (T), il est acheminé par gravité, suivant l'axe (Z), vers l'espace formé par les quatre roues à picots (25, 26, 27, 28) qui le prennent en charge et l'acheminent vers l'intérieur de la machine grâce à leur sens de rotation inversé. A l'intérieur de la machine, le légume rencontre successivement les deux premiers couteaux (61) et (71) qui amorcent une coupe en deux parties, puis les couteaux (81) et (91) qui continuent la soupe perpendiculairement pour obtenir finalement quatre quartiers récupérés dans une trémie de réception des quartiers non représentée. Dans l'exemple décrit précédemment, la batterie (B) de couteaux comportait quatre couteaux. Mais, un dispositif conforme à l'invention peut. en comporter d'avantage, par exemple six, comme le montrent les figures 5, 6 et 7. Le système d'entrainement (227) des légumes provenant de la trémie (T) (non représentée sur ces figures) est constitué d'un moteur (Ml) couplé par l'intermédiaire d'un pignon (33) et d'une channe de transmission (111) à une courroie d'entrainement (112) à six renvois d'angle (40) qui assurent l'entrainement de six courroies crantées (90) destinées à prendre en charge les légumes.Ces courroies crantées sont guidées par une série de pignons (80), pignons disposés de telle sorte que le volume d'entrainement des légumes est délimité par ces six courroies crantées sous la forme d'une sorte de diabolo dont l'axe est centré sur l'axe (Z) de la trémie (T); Un ressort (600) solidaire de la structure (700) supportant les pignons (80) encaisse la poussée engendrée par le passage du légume, poussée qui est fonction de la dimension de ce légume. Les légumes sont ainsi acheminés vers la batterie de six couteaux (C1, C2, C3, C4, C5, C j C6) qui sont disposés de telle sorte que leur point de concours tangentiel (t) se trouve sur l'axe (Z). La tension des courroies crantées est assurée par exemple au moyen d'une vis réglant leur tension (v).Ces couteaux, comme dans la variante à quatre couteaux, fonctionnent deux par deux, face à face et en tournant en sens inverse l'un par rapport à l'autre. Ils sont situés au niveau de la partie basse et verticale du système d'entraînement comme on le voit sur la figure 5. Le schéma d'entraînement des couteaux à 600 les uns dans les autres est illustré schématiquement sur la figure 7 dans laquelle deux couteaux seulement (23) et (26) situés face à face ont été montrés pour rendre plus claire l'explication qui va suivre. I1 est cependant nécessaire de rappeler que, dans cette configuration à six couteaux (C1, C2, C3, C4, C5, C6), le point commun avec la configuration à quatre couteaux reste le point de concours tangentiel (t) qui se situe sur l'axe vertical (Z) de la trémie d'alimentation (T) (non représentée dans cette figure 7). En revanche, et comme on peut le voir sur la figure 5, l'axe (uu) est commun aux six couteaux (deux seulement sont représentés), alors que, dans la variante précédente à quatre couteaux, les quatre axes perpendiculaires (x') et (x"), (y') et (y") sont distants, verticalement entre eux, d'une distance (h). Ce dispositif d'entraînement des six couteaux est tout d'abord constitué d'un moteur (M2) placé verticalement qui, vu de dessus, tourne suivant la flèche (R) dans le sens des aiguilles d'une montre. A la sortie de ce moteur (M2) et sur l'axe (zz), sont superposées deux roues d'entraînement (122) et (132) associées à deux courroies (123) et (133) représentées respectivement par un trait mixte et un trait interrompu. Chaque courroie (123) et (133) entraîne suivant la flèche (f) un groupe de trois poulies, et chacune passe par une poulie de tension (pth) pour la courroie (123) et (ptb) pour la courroie (133). Afin que chaque couple de couteaux face à face tourne en sens inverses l'un par rapport à l'autre, dans le sens de la pénétration, comme montré par les flèches (rl) et (r2), et du fait que toutes les poulies (pl, p2, p3, p4, p5, p6) tournent dans le même sens, une coopération appropriée de trois poulies avec chaque courroie est indispensable. Ainsi, la courroie (123) (en trait mixte sur la planche 7) entraine les poulies (pl), (p3) et (p5) alors que la courroie (133), en trait interrompu ourla planche 7, entraîne les poulies (p2), (p4) et (p6). De plus, selon une caractéristique importante de l'invention, chaque poulie (pl, p2, p3, p4; p5, p6) est associée solidairement à un axe vertical (al, a2, a3, a4, a5, a6) à l'extrêmité desquels est placé un renvoi d'angle (ral, ra2, ra3, ra4, ra5, ra6) qui va transmettre à chaque couteau (C1, C2, C3, C4, C5, C6) sa rotation. Sur la figure 6, on a représenté la position de ces renvois d'angle qui, si l'on considère une vue de dessus de chaque couteau pris séparément, se trouvent tous placés sur une même face du couteau, en son centre (D). Ceci conduit à ce que chaque couple de couteaux, face à face (C1-C4; C2-C5; C3-C6) ait son renvoi d'angle d'un côté oppose aux deux couteaux associés l'un par rapport à l'autre. De cette association des poulies trois à trois, (pl, p3, p5) et (p2, p4, p6) sur la figure 7 d'une part, et de la position des renvois d'angle (figures 6 et 7) d'autre part, il s'ensuit que les trois couples de couteaux face à face tournent en sens inverses, en ramenant vers l'intérieur le légume à découper en six parties. La figure 7 schématise bien le processus d'entraînement des deux couteaux (C3) et (C6) qui est transposable aux deux autres couples de couteaux face à face (C1-Cq) et (C -C ). Les couteaux, qu'il s'agisse de la variante à quatre couteaux ou de celle à six couteaux, présente de préférence un profil festonné. La figure 8 illustre schématiquement une machine destinée à fendre les légumes. Cette machine est constituée d'un bâti (200) monté sur une embase (202) à quatre pieds. On retrouve, solidaire de ce bâti (200), la trémie (T) dans laquelle sont versés les légumes à fendre. Une porte de visite (20) est prévue en façade de la dite machine. I1 peut ainsi également accéder aux couteaux pour la maintenance et le nettoyage. La machine, objet de l'invention, est totalement réalisée en acier inoxydable pour des raisons d'hygiène et est équipée de manière classique, selon les normes en vigueur, de tous les dispositifs de sécurité. REVENDICATIONS 1) Dispositif destiné à fendre les légumes tels que navets, céleris, courgettes, aubergines, tomates, etc, caractérisé en ce qu'il est constitué par une batterie de couteaux (B) circulaires fonctionnant face à face, deux par deux, et tournant en sens inverse l'un par rapport à l'autre, tous ces couteaux étant d'une part disposés de telle sorte que leur point de concours tangentiel (t) se trouve sur un axe confondu avec l'axe (Z) d'une trémie d'alimentation (T) et coopérant d'autre part avec un système d'entraînement (22, 222) guidant les légumes en provenance de la trémie de telle sorte qu'ils se trouvent, quelque soit leur dimension, centrés en permanence par rapport au dit axe (Z). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en cé que cette batterie (B) comporte quatre couteaux (61, 71, 81, 91) disposés deux à deux à 900 et qui coopèrent avec le système d'entraînement (22). 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les couteaux (61, 71) et (81, 91) sont entraînés au moyen de deux arbres à 900 d'axe (xx) et (yy) à l'extrémité desquels sont disposés des pignons (4) et (5). 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un moteur (M), grâce à un renvoi d'angle (Z) à deux sorties d'arbres (4, 5) disposés à 900 l'une de l'autre, coopérant avec une chaîne d'entraînement (9, 19), guidé par un jeu de pignons (6, 7, 8), (16, 17, 18), entraîne respectivement deux arbres (60, 70) d'axes (x'x'), (x"x") portant les disques (61, 71) et deux arbres (80, 90) perpendiculaires à ces derniers d'axes (y'y'), (y"y") portant les disques (81, 91). 4) Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le système (22) d'entraînement et de centrage des légumes comporte dans deux sous-ensembles (A) et (B) articulés autour des arbres portecouteaux (60, 70), la liaison de ces deux sous-ensembles étant effectuée par deux ressorts (500, 501) placés à chacune de leur extrémité. 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque sous-ensemble (A), (B) est constitué par un cadre comportant deux montants (40), (41) dont l'écartement est maintenu par un élément transversal (42), la base des deux montants (40) et (41) étant respectivement traversée par les arbres portes-couteaux (60, 70) autour desquels le cadre oscille, le sommet de chaque montant (40), (41) étant également traversé par un arbre (250, 270) portant chacun deux roues à picots (25, 26) et (27, 28), l'entraînement des arbres portes-roues à picots étant obtenu grâce à la combinaison de deux pignons d'entraînement, l'un solidaire de l'arbre porte-disque et l'autre de l'arbre porte-roues à picots. 6) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une batterie (B) à six couteaux (C1, C2, C3, C4, C5, C6) et un système d'entraînement (222) constitué d'un moteur (M1) entraînant une courroie (112) coopérant avec six renvois d'angle (40) qui entraînent six courroies crantées (90) destinées à prendre en charge les légumes. T) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un ressort (600) solidaire de la structure (700) encaisse la poussée engendrée par le passage des légumes. 8) Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les six couteaux (C1, C2, C3, C4, C5, C6) sont entraînés au moyen de la combinaison d'un moteur (M2) sur l'axe duquel tournent deux roues (122) et (132) entraînant respectivement deux courroies (123) et (133) qui, à leur tour, entraînent chacune trois poulies (pl, p3, p5) et (p2, p4, p6) liées aux couteaux (C1, C2, C3, C4, C5, C6) par l'intermédiaire de renvois d'angle (ral, ra2, ra3, ra4, ra5, ra6). 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque couple de couteaux face à face (C1-C4; C2-C5; C3-C6) a son renvoi d'angle positionné du côté opposé pour deux couteaux associés l'un par rapport à l'autre. 10) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le profil des couteaux est un profil festonné. 11) Machine à fendre les légumes en au moins quatre quartiers, équipée d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'un bâti (200) muni en façade d'une porte (20) de visite et d'accès au dit dispositif destiné à fendre les légumes, bâti (200) supportant la trémie (T), et au moins un des moteurs (M), (Ml), (M2).