Brevet FR2665827A1 — publié le 19920221

La présente invention concerne de façon générale une tête destinée à peler de façon continue des fruits tels que des pommes, et elle concerne en particulier une tête de pelage qui est un perfectionnement de celle qui est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 430 932. L'invention concerne ainsi une tête de pelage dans laquelle un couteau rotatif de pelage est monté à l'extré- mité d'un boîtier allongé qui l'entraîne Plus précisément, l 'invention concerne un mécanisme de tête de pelage dont le poids est considérablement réduit et ayant un moment d'inertie considérablement réduit par rapport à ceux des mécanismes connus de pelage. Plus précisément, l'invention met en oeuvre un organe protecteur léger de matière plastique qui a lui-même un patin céramique de guidage formé à l'intérieur si bien que, pendant l'opération de pelage, le patin céramique de guidage qui résiste à l'usure est maintenu au contact de la surface du fruit et détermine la profondeur de coupe du couteau de pelage pendant l'opération. L'invention concerne une tête de pelage qui est robuste et légère et qui, avec son poids et son moment d'inertie réduits, suit très intimement la surface du fruit et permet une augmentation du rendement en fruit pelé utilisable. L'invention concerne aussi une tête de pelage qui peut suivre les variétés de fruits à surface irrégulière, telles que les délicieuses pommes rouge ou jaune qui ont des nervures verticales sur les côtés et des pointes aux extrémités. L'invention concerne aussi un ensemble protecteur perfectionné qui comporte un patin céramique de guidage qui résiste à l'usure, monté dans un corps d'organe protecteur de matière plastique de manière que le patin soit au contact du fluide, mais que le corps robuste de matière plastique de l'organe protecteur encaisse les -forces ponctuelles de pelage du fruit. L' invention concerne aussi un organe de découpe de pelure qui coupe très efficacement la pelure par découpe de la pelure et non par arrachement de celle-ci. L'invention concerne aussi une tête robuste de pelage qui peut fonctionner pendant de longues périodes sans aucun entretien et qui est réalisée d'une manière relativement peu coûteuse. L'invention concerne aussi une tête de pelage ne nécessitant pas de réglage de l'espace compris entre l'organe protecteur et le couteau rotatif. L'invention concerne aussi une tête de pelage ayant un petit nombre d'éléments constituants et qui ne nécessite pratiquement aucun entretien. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une tête de pelage selon l'invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 2; la figure 4 est une coupe d'une partie de l'appareil représenté sur la figure 1; la figure 5 est une coupe en vue de bout suivant la ligne 5-5 de la figure 4; la figure 6 est une coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 4; la figure 7 est une vue en plan suivant les flèches 7 de la figure 4; la figure 8 est une vue en élévation latérale du mécanisme de pelage selon l'invention; la figure 9 est une vue en plan du mécanisme de la figure 8; et la figure 10 est une vue en élévation latérale d'une partie du mécanisme représenté sur la figure 9. Comme l'indique la figure 1, un mécanisme de pelage de fruit portant la référence générale 20 a deux couteaux rotatifs 30 et 31 destinés à peler un fruit tel qu'une pomme 10 La pomme 10 est embrochée sur une tige verticale 11 à trois dents et est entraînée en rotation autour d'un axe vertical dans le sens de la flèche 12 à une vitesse d'environ 200 à 400 tr/min Les couteaux rotatifs 30 et 31 de pelage sont repoussés vers le centre de la pomme 10 et sont arrêtés lorsque l'organe protecteur 40 (figure 4) est au contact de la peau de la pomme 10. Dans les cas o le fruit est lisse et circulaire et lorsque l'axe de rotation se trouve au centre de l'équateur géométrique du fruit, le couteau rotatif et l'organe protecteur effectuent des mouvements radiaux réduits pour rester en contact convenable avec la surface du fruit. Cependant, le fruit est souvent très loin d'être idéal et il est souvent embroché par l'arbre 20 avec une inclinaison importante En outre, le trognon de la pomme n'est pas toujours centré au centre de la masse du fruit et, dans le cas de certaines pommes, telles que les pommes délicieuses rouge ou jaune, la surface du fruit a des nervures verti- cales sur les côtés et des "pointes" à l'extrémité Des taches molles et des talures rendent en outre difficile le pelage Chaque défaut du fruit constitue un "nid de poule" que doivent passer le couteau rotatif et l'organe protec- teur dans un sens et dans l'autre lorsque le fruit tourne. L'extrémité du couteau de la tête 20 de pelage a donc des propriétés de déplacement élevées Il est donc souhaitable que le moment d'inertie du mécanisme soit réduit au minimum. Comme représenté sur la figure 1, les éléments fondamentaux du mécanisme de pelage sont des boîtiers 70 et 71, des organes protecteurs 40 et 41 et des couteaux rotatifs 30 et 31 L'organe protecteur perfectionné 40 est représenté sur les figure 4 à 7 Comme l'indique la figure 7, cet organe protecteur 40 a un corps 42 de matière plastique et un élément rapporté céramique 50 formant un patin de guidage qui résiste à l'usure. Le rôle principal de l'organe protecteur 40 est de régler la profondeur du couteau rotatif 30 qui règle alors le rendement et la qualité du fruit pelé La relation entre l'organe protecteur 40 et le couteau 30 est celle qui a la plus grande influence sur le rendement en cours de pelage. Le patin 50 de guidage est formé d'un matériau céramique à base de zircone moulée par injection La zircone est utilisée pour ses propriétés de résistance au choc, à l'écaillage et à l'usure Le patin de guidage 50 peut aussi être formé d'un autre matériau céramique La partie 42 de corps de l'organe protecteur 40 est formée de polyétherimide moulé, choisi pour ses propriétés de forma- bilité, de faible coût, de résistance mécanique élevée et de rigidité élevée, mais d'autres matières plastiques peuvent être utilisées Le patin céramique 50 de guidage est monté dans la partie 42 de corps de l'organe protecteur par moulage de prisonnier Le patin céramique de guidage reste ainsi ajusté intimement dans le moule de matière plastique et il est orienté de manière que l'axe de plus grande résistance de la céramique soit tourné du côté d'application de la pression de la matière plastique liquide pendant l'injection L'axe le plus mince a une surface à peu près égale des deux côtés qui est enfermée dans la matière plastique Un écoulement très uniforme doit être conservé le long des deux côtés du patin 50 pendant l'opération de moulage afin que le patin céramique subisse des pressions équilibrées pendant l'opération Le patin céramique reste en place dans l'organe terminé par fixation mécanique dans un trou ou une cavité 51 formé dans le patin 50 et dans lequel passe la matière plastique comme indiqué sur les figures 4 et 6 L'élément rapporté 50 formant le patin de guidage résistant à l'usure est ainsi rendu solidaire du corps protecteur de matière plastique parce que la partie 42 de corps de matière plastique est moulée par injection autour du patin céramique de guidage dans une opération de moulage par injection. Comme l'indique la figure 5, la surface courbe exposée 52 du patin 50 couvre un arc de cercle d'environ 50 degrés Le bord 53 de contact, tel que représenté sur la figure 4, est arrondi afin qu'il forme une plus grande zone de contact avec le fruit pelé Comme l'indique la figure 5, le patin céramique 50 est dirigé vers l'intérieur à partir du bord arrondi 53 sur moins de la moitié du rayon de l'organe protecteur 40 Ce facteur est important car le matériau céramique utilisé dans le patin 50 est très coûteux et très vulnérable aux forces ponctuelles, par exemple provoquées par pincement mécanique lors du montage ou par la présence de surfaces irrégulières dans l'ensemble terminé En outre, la réduction au minimum de la partie céramique de l'ensemble 40 réduit au minimum les forces de chocs pendant l'expédition ou l'installation et l'utilisa- tion de la céramique étant donné les qualités élastiques de la matière plastique qui supporte et retient l'élément rapporté 50 du patin de guidage Cet élément rapporté selon l'invention évite ainsi les défaillances dues à des forces appliquées ponctuellement à l'organe protecteur céramique du brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 430 932. Un autre avantage de l'utilisation d'un petit élément rapporté céramique 50 de patin de guidage est que les tolérances portant sur cet élément rapporté peuvent être peu serrées puisqu'elles dépendent de la matière plastique qui peut être obtenue plus facilement Les tolérances serrées sur les céramiques sont très coûteuses car elles sont obtenues par traitement à la meule diamantée. Grâce à la formation d'un rayon 53 au bord externe du patin 50, la zone de contact avec la pomme 10 augmente alors que, dans le dispositif connu, un coin net a tendance à mordre dans la peau et à poser des problèmes de pelage. La partie arrondie 53 permet aussi l'utilisation d'un rayon global de l'ensemble 40 qui est plus important et permet une augmentation du rendement dans le cas des petites pommes. Le rayon 53 réduit la difficulté du réglage de l'espace compris entre l'organe protecteur et le couteau 50 et le mécanisme de réglage de jeu du dispositif décrit dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique no 4 430 932 est donc éliminé. La partie 42 de corps de matière plastique de l'organe protecteur 40 recouvre un arc de cercle d'environ degrés comme indiqué sur la figure 5 qui indique la présence de deux goussets 43 et 44 qui remontent avec une inclinaison d'environ 45 degrés à partir du bord 53 du patin de guidage 50, radialement vers l'intérieur Le rôle des goussets 43 et 44 est de renforcer le corps 42 de l'organe protecteur 40 dans son ensemble et aussi de faciliter le passage de l'organe protecteur 40 sur les parties molles et les autres défauts de grande dimension du fruit pelé. Comme représenté sur la figure 4, l'arbre d'entraî- nement 95 est un arbre creux formé d'acier inoxydable. L'extrémité externe 96 de l'arbre 95 porte le couteau 30. Celui-ci est monté sur l'arbre 95 à l'aide d'un boulon vissé 97. L'arbre d'entraînement 95 porte aussi, à son extré- mité externe 96, un organe de cassure de pelure qui porte la référence générale 60 Le rôle de cet organe 60 est de rompre la pelure formée par le couteau Cette pelure est en général une bande plate et allongée de 30 à 60 cm de longueur Les longues pelures plates posent un problème car elles ont tendance à s'accumuler en formant des masses qui sont difficiles à retirer de la machine Ceci peut provo- quer un bouchage de la machine En outre, les pelures plates posent des problèmes de manutention lorsqu'elles se trouvent en dehors de la machine. Comme indiqué sur la figure 2, l'organe 60 de cassure de pelure tourne avec le couteau 30 L'organe 60 a deux bras 61 et 62 qui sont disposés radialement vers l'extérieur de l'arbre 95 Les bras 61 et 62 sont rappelés élastiquement contre le couteau 30 comme mieux représenté sur la figure 4 Les bras 61 et 62 sont rappelés contre le couteau 30 à proximité de la base des dents 63 et 64. L'organe 60 de cassure de pelure a un rayon supé- rieur d'environ 30 * au niveau des dents 63 et 64 par rapport à l'organe de cassure de pelure décrit dans le brevet précité des Etats- Unis d'Amérique N O 4 430 932 Ce plus grand rayon donne aux dents 63 et 64 une vitesse accrue de façon importante qui facilite la pénétration des dents dans la peau Comme représenté sur la figure 2, les dents 63 ont un angle positif de dépouille par rapport au parcours de la pelure permettant à la dent 63 de se dépla- cer dans la direction du bord à travers la peau et à faciliter l'action de coupe tout en empêchant le frottement de la pelure à la face externe de la dent Cet angle positif facilite aussi l'usure prématurée de la face externe de la dent par la pelure très abrasive. Comme représenté sur la figure 3, la dent 64 a un angle positif d'attaque si bien que l'extrémité de la dent 64 a est au contact de la pelure avant la base 64 b de la dent 64 Cet angle positif d'attaque a tendance à déplacer la pelure vers la base de la dent 64 lorsque la pelure est coupée L'organe de cassure de pelure selon l'invention est plus efficace que celui qui est décrit dans le brevet précité des Etats- Unis d'Amérique N O 4 430 932 car le dispositif décrit dans ce document a tendance à permettre un fléchissement de la pelure au-delà de l'organe de cassure de pelure initialement, puis à accrocher la partie médiane de la pelure et à l'arracher lorsqu'elle est formée sur la pomme Le dispositif de cassure de pelure selon l'invention a une action plus positive Comme l'indique la figure 3, l'espace compris entre l'organe protecteur 40 et le bout de la dent 64 a est maintenu à une valeur inférieure à 0,25 mm de manière que la pelure ne puisse pas passer à côté de l'organe de cassure Alors que l'organe de cassure du brevet précité des Etats-Unis d'Amérique N O 4 430 932 casse la pelure une seule fois par tour, le dispositif selon l'invention la coupe deux fois par tour. La force de rappel élastique de l'organe 60 de cassure de pelure par rapport au couteau 30 empêche le coincement de la pelure de pomme entre le dispositif de cassure et le couteau et a tendance à augmenter la rigidité des dents 63 et 64. Comme l'indique la figure 4, le boîtier 70 de l'arbre supporte l'organe protecteur 40 et supporte l'arbre , le couteau 30 et le dispositif de cassure 60 Le boîtier 70 tel que représenté sur la figure 1 est formé de matière plastique moulée à paroi mince, de forme tronco- nique, ayant un diamètre réduit à l'extrémité externe 72 par rapport à l'extrémité interne 73 L'extrémité externe 72 a une surface tronconique 75 destinée à coopérer avec l'organe protecteur 40, par emmanchement à force de surface tronconique La surface interne 49 de forme générale cylindrique de l'organe protecteur 40 est tronconique afin qu'elle coopère par frottement avec la surface tronconique 73 du boîtier 70. Grâce à l'utilisation d'une extrémité tronconique et d'un boîtier de matière plastique à paroi mince pour l'arbre, la réalisation selon l'invention est plus robuste et plus légère que celle de la technique antérieure et donne un plus faible moment d'inertie qui facilite la suppression du bruit de cliquetis et des sauts brusques pendant le pelage En outre, le boîtier de matière plas- tique résiste mieux à la corrosion que les boîtiers métal- liques de la technique antérieure La réduction de poids du boîtier est d'environ 25 % par rapport au boîtier du brevet des Etats-Unis d'Amérique précité no 4 430 932, et la réduction de poids est essentiellement réalisée à l'extré- mité dynamique ou externe et contribue donc beaucoup au faible moment d'inertie de la réalisation selon l'invention. On se réfère aux figures 8, 9 et 10; un étrier 90 est destiné à supporter le boîtier 70 et comporte une partie 91 de corps et deux bras 92 et 93 Les bras 92 et 93 ont un premier passage 94 qui forme un axe de pivotement pour l'étrier 90 et le boîtier 70 L'axe de pivotement est l'axe autour duquel le mécanisme de pelage tourne pendant l'opération de pelage La partie 91 de corps a un second passage qui est formé perpendiculairement au premier passage 94 et destiné à loger l'arbre 95 d'entraînement Un pignon mené 100 est porté par l'arbre 95 L'axe 94, comme représenté sur la figure 9, passe par l'axe central de rotation de l'arbre 95 et du pignon mené 100 Ce montage du pignon mené 100 facilite la réduction de dimension de l'étrier 90 et permet une réduction au minimum du moment d'inertie globale du mécanisme L'étrier 90 selon l'inven- tion est formé de matière plastique moulée par injection et constitué d'une mousse résistante et non pas d'aluminium coulé, comme dans les étriers de la technique antérieure. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux mécanismes et têtes qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Mécanisme de pelage de fruit, du type qui com- prend un boîtier ( 70) de logement d'arbre, un arbre moteur ( 95) qui peut tourner dans le boîtier et qui dépasse à l'extérieur du boîtier à son extrémité externe, un couteau rotatif ( 30) de pelage monté à l'extrémité externe de lrarbre d'entraînement et destiné à tourner avec lui, et un organe protecteur ( 40) monté sur le boîtier et destiné à coopérer avec le couteau afin qu'il détermine la profondeur de coupe du couteau dans un fruit au cours d'une opération de pelage, caractérisé en ce que l'organe protecteur ( 40) comprend un corps ( 42) de matière plastique et un élément rapporté ( 50) formant un patin de guidage constitué de céramique résistant à l'usure et qui est rendu solidaire du corps de matière plastique. 2 Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le patin céramique de guidage est formé par moulage de prisonnier dans le corps de matière plastique ( 42). 3 Mécanisme selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le patin de guidage ( 50) a un bord arrondi ( 53) qui forme une grande surface de contact avec le fruit en cours de pelage. 4 Mécanisme selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le corps ( 42) de matière plastique a au moins un gousset incliné ( 44) disposé du patin de guidage au boîtier d'arbre. Mécanisme selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'une pelure est formée de façon continue par le couteau ( 30), et le méca- nisme comporte en outre un dispositif ( 60) de cassure de pelure monté à l'extrémité externe de l'arbre d'entraîne- ment ( 95), le dispositif de cassure ( 60) ayant au moins une dent ( 63, 64) de cassure de pelure qui a une dépouille positive dans le sens de déplacement de la pelure, et la dent ( 63, 64) a un angle positif d'attaque si bien que la il pelure est déplacée vers la base de la dent lorsqu'elle est découpée par la dent. 6 Mécanisme selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de cassure ( 60) comporte au moins un bras radial ( 61, 62) partant de l'arbre d'entraînement ( 95) et rappelé élastiquement contre le couteau ( 30) près de la base de la dent. 7 Mécanisme selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le boîtier ( 70) est formé de matière plastique moulée à paroi mince et de forme tronconique, ayant un diamètre plus petit à l'extré- mité externe qu'à l'extrémité interne. 8 Mécanisme selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que l'organe protec- teur ( 40) est monté sur le boîtier par emmanchement à force d'organes tronconiques. 9 Mécanisme selon la revendication 8, caractérisé en ce que les forces ponctuelles dues à la fois au montage du couteau ( 30) sur l'arbre d'entraînement ( 95) et au montage de l'organe protecteur ( 40) sur le boîtier ( 70) sont supportées par le boîtier et le corps de l'organe protecteur plutôt que par le patin céramique de guidage ( 50). Mécanisme selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un étrier ( 90) destiné à supporter le boîtier et l'arbre d'entraînement, l'étrier comprenant un corps ( 91) et au moins un bras, le bras ayant un premier passage qui le traverse et qui forme un axe de pivotement ( 94) pour l'étrier et le boîtier, le corps ( 90) ayant un second passage formé perpen- diculairement à l'axe de pivotement et portant l'arbre d'entraînement ( 95), et un pignon mené ( 100) porté par l'arbre d'entraîne- ment, si bien que l'axe de pivotement passe par l'axe ML central de rotation de l'arbre d'entraînement et du pignon mene. 11 Tête de pelage destinée à être utilisée dans une machine de pelage de pomme dans laquelle une pomme est embrochée et est entraînée en rotation autour d'un axe, la tête étant caractérisée en ce qu'elle comprend: un boîtier creux ( 70) de matière plastique à paroi mince ayant une extrémité interne et une extrémité externe, le boîtier ayant une forme tronconique entre un diamètre relativement grand à l'extrémité interne et un diamètre plus petit à l'extrémité externe, un organe protecteur ( 40) formé de matière plastique et supporté à l'extrémité externe du boîtier, un élément céramique rapporté ( 50) de patin de guidage porté par l'organe protecteur de matière plastique, un arbre d'entraînement ( 95) porté par le boîtier, et un couteau rotatif ( 30) de pelage monté à l'extré- mité externe de l'arbre d'entraînement de manière que le patin céramique de guidage ( 50) suive la surface d'une pomme non pelée et détermine la profondeur de coupe du couteau rotatif de pelage.