Brevet FR2732922A1 — publié le 19961018

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DECOUPE DE LEGUMES ET DE FRUITS La présente invention a pour objet un procédé et dispositif de découpe de légumes et de fruits. Le secteur technique de l'invention est le domaine de la réalisation de machines et d'équipements pour l'épluchage ou le coupage ou encore le parage de fruits ou de légumes. L'application principale de l'invention est la découpe de feuilles de salade en lamelles perpendiculaires aux fibres longitudinales de ces feuilles, afin de pouvoir par exemple conditionner lesdites lamelles en sachets prêts à l'emploi. Suivant la présente invention, il est également possible de réaliser, non seulement des lamelles telles que définies ci-dessus, mais éventuellement des lanières dans le même sens que les fibres et même des petits morceaux de feuilles en forme carrée ou rectangulaire, en combinant les deux types de découpes perpendiculaires l'une à l'autre. Une autre application de la présente invention est la découpe de légumes et de fruits, non pas en feuilles comme la salade mais de forme ovoïde allongée, tels que les concombres ou les carottes que l'on veut pouvoir couper en tranches et conditionner sous forme reconstituée. On connaît en effet divers systèmes, procédés et dispositifs de découpe, dans le cadre des applications ci-dessus, à base essentiellement de moyens mécaniques par couteaux ou outils tranchants que l'on déplace perpendiculairement à la direction de présentation des légumes ou des fruits que l'on veut couper et qui sont immobilisés pendant cette découpe dans un système à presseur, lequel système s'efface et laisse avancer le produit entre chaque passage de la lame, de la longueur voulue correspondant à la dimension des morceaux découpés. On note par exemple dans ce domaine la demande de brevet N EP 347 264, publiée le 20 décembre 1989, sur un Procédé de parage de légumes et dispositif et installation pour sa mise en oeuvre , déposée par le même déposant que la présente invention. On note également la demande de brevet N EP 181 419, publiée le 21 mai 1986 sous priorité japonaise, concernant une machine à découper les légumes et les fruits . L'inconvénient de ces divers dispositifs et procédés de découpe par moyens mécaniques, est, outre l'aspect de la découpe, qui est souvent, partiellement au moins, une déchirure, l'oxydation de celle-ci ; en effet, les outils mécaniques coupent bien la matière solide du légume ou du fruit, mais laissent, même au niveau de la coupe, la sève ou le jus contenu dans les veinules qui ont été coupées et qui donc se vident et s'oxydent au contact de l'air : pour éviter ceci, à l'heure actuelle, il est alors nécessaire d'opérer dans une ambiance très froide, de l'ordre de 4 à 60C et, de plus, de stocker rapidement lesdits légumes une fois coupés dans des sachets étanches, afin de limiter leur temps de contact avec l'air. De plus, une telle découpe mécanique en tranches peut salir ledit légume, nécessitant de bien le nettoyer ensuite. Ceci est d'autant plus le cas dans l'application au découpage en tranches de légumes tels que les concombres et les carottes, pour lesquels une telle découpe mécanique ne permet pas de conserver ledit légume sous sa forme initiale pendant la découpe : il est alors nécessaire de le reconstituer après celle-ci, ce qui complique bien sûr l'opération, provoque également la perte du jus dudit légume, et le rend peu présentable à la vente ensuite en sachet fermé, dans lequel le légume baigne alors dans son jus. Le problème posé est donc de pouvoir assurer une découpe de légumes ou de fruits qui diminue les effets d'oxydation décrits ci-dessus ou tout au moins qui prolonge la durée au-delà de laquelle une telle oxydation devient visible et donc gênante pour la présentation du produit à la vente, et cela sans déchirure des bords de la coupe, avec des moyens pouvant être automatisés et assurant ladite découpe à grande vitesse, suivant une direction donnée et pour des épaisseurs et largeurs de tranches déterminées, tout en garantissant une parfaite propreté de l'opération, afin de supprimer les problèmes de salissures éventuelles. Une solution au problème posé est un procédé et un dispositif de découpe de légumes et de fruits par lequel on entraîne ceux-ci suivant une direction X donnée par au moins un moyen transporteur vers un outil de découpe, et tel que - on dispose lesdits légumes ou fruits sur ledit moyen transporteur dans une position telle que l'axe principal de leurs fibres soit suivant une direction donnée D ;; - on fait passer lesdits légumes ou fruits sous au moins une buse placée au-dessus du moyen transporteur à une hauteur H égale au moins à la plus grande dimension verticale desdits légumes ou fruits posés sur ledit moyen et passant sous la buse, - on alimente ladite buse par de l'eau à une pression comprise entre 25 et 125 Mégapascals, et même, suivant le cas, dans une fourchette plus étroite telle qu'entre 50 et 100 Mégapascals, et on propulse ainsi un jet d'eau, cohérent sur une distance égale au moins à ladite hauteur H. Dans un mode préférentiel de réalisation, on déplace ladite buse suivant une direction Y coupant suivant un angle donné a, celle X du déplacement du moyen transporteur et suivant un mouvement alternatif d'un bord vers l'autre dudit moyen transporteur ; on découpe ainsi lesdits légumes ou fruits en tranches. Afin de présenter lesdits légumes ou fruits suivant la direction donnée D, tels que par exemple des feuilles de salade que l'on veut découper, soit en lamelles perpendiculairement à la direction de leurs fibres, soit en lanières parallèlement à celle-ci, on aligne lesdits légumes ou fruits suivant la direction de leurs fibres, qui sont en fait orientées dans le sens de l'axe d'inertie principal du légume ou fruit, en les faisant vibrer dans des canaux disposés suivant cette direction D et constituant un moyen transporteur alimentant celui entraînant les légumes ou fruits vers l'outil de découpe et que l'on oriente par rapport à sa direction de déplacement X pour obtenir la découpe suivant des plans donnés. Dans un exemple de réalisation tel que des essais en ont prouvé l'efficacité, tout au moins sur des feuilles de salade, le diamètre de sortie de la buse du jet d'eau est préférentiellement de 1,8 dixième de millimètre, placé à une hauteur H de l'ordre de 60 millimètres par rapport à la surface supérieure du moyen transporteur des légumes, pour une pression d'alimentation en eau de l'ordre de 60 Mégapascals Dans d'autres exemples de réalisation, les buses ont des caractéristiques déterminées en fonction des produits à couper et peuvent avoir ainsi des diamètres intérieurs de sortie de 1,5 à 2,5 dixièmes de millimètre et les hauteurs H peuvent varier de 1 à 80 millimètres. En effet, pour obtenir suivant l'invention un jet cohérent sur une hauteur suffisante pour permettre la découpe de la totalité de l'épaisseur du légume ou fruit, il ne faut pas, d'une part que la pression soit trop élevée, car la vitesse de sortie de l'eau serait alors trop rapide, ni que le diamètre de la buse soit trop important, car le jet divergerait alors, créant trop de différentiel de vitesse entre le centre du jet et sa périphérie : dans les deux cas, la cohérence du jet serait rompue et celui-ci déchirerait la tranche du légume ou fruit, lequel s'oxyde alors d'autant plus, et ne permet pas d'obtenir le résultat recherché. Il est certes connu d'utiliser des jets d'eau à haute pression pour la découpe de divers produits, tels que du tissu, du carton et autres matériaux plus ou moins durs, mais jusqu'à ce jour, aucune application dans le domaine agro-alimentaire spécifique des légumes et des fruits et en particulier des salades, concombres ou carottes, n'a pu être réalisée, les équipements existants pour les matériaux cités ci-dessus ne pouvant pas s'adapter à l'utilisation particulière de la présente invention, pour laquelle toute les personnes qui auraient pu essayer n'ont pu qu'en être détournées du fait du non respect des caractéristiques spécifiques décrits dans la présente invention et qui donc ne permettait pas une amélioration des résultats par rapport au procédé mécanique. Suivant la présente invention, il n'y a pas en effet d'oxydation, car d'une part, le jet d'eau est défini comme devant être cohérent sur toute la hauteur de coupe, ce qui évite de déchirer les bords découpés du légume ou du fruit, et d'autre part, le jet d'eau entraîne la sève grâce à la vitesse d'éjection de l'eau, sans mouiller cependant la découpe : ainsi, la tranche ne s'oxyde plus, tout au moins durant une durée suffisante qui permet d'assurer un stockage et/ou un conditionnement dans les meilleures conditions. Dans l'application spécifique de la découpe en tranches de légumes ou fruits de forme ovoïde tels que les concombres et les carottes, l'utilisation d'une découpe à jet d'eau, outre les critères d'intérêt évoqués ci-dessus, permet de conserver la forme générale du produit, ce qui évite d'avoir à le reconstituer ; de plus, l'eau utilisée étant parfaitement propre, on ne salit pas les tranches qui n'ont pas besoin alors d'être nettoyées et qui, restant alors collées les unes aux autres, évitent au produit de se vider. Le résultat est de nouveaux procédés et dispositifs de découpe de légumes et de fruits, qui répond au problème posé, sans avoir les inconvénients des dispositifs et procédés connus à ce jour, et dont les caractéristiques, résultats et avantages cités et rappelés ci-dessus en montrent suffisamment pour en prouver la nouveauté et l'intérêt. La description et les figures ci-après représentent un exemple de réalisation de l'invention, mais n'ont aucun caractère limitatif. D'autres réalisations sont en effet possibles dans le cadre de la portée et de l'étendue de cette invention, en particulier en utilisant des dispositifs à buses multiples et/ou avec divers autres moyens de déplacement et de vitesse d'entraînement relatifs entre les moyens transporteurs et lesdites buses, permettant d'obtenir différents angles et directions de coupe, afin d'obtenir toute forme de découpe voulue et en adaptant les dispositifs aux différents légumes ou fruits que l'on veut découper. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif complet suivant la présente invention. La figure 2 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1. La figure 3 est une vue partielle en coupe d'un système d'alignement permettant de présenter les légumes ou fruits suivant une direction déterminée pour les découper ensuite suivant l'invention, dans une direction donnée par rapport à celle de leur axe d'inertie principal qui est celui également de leurs fibres. Suivant les figures 1 et 2, le dispositif de découpe de légumes ou fruits 5, qui sont représentés ici comme étant des feuilles de salade, comprend au moins un moyen transporteur 1 et un outil de découpe vers lequel lesdits légumes ou fruits sont entraînés par ledit moyen transporteur 1 : selon la présente invention, ledit outil de découpe est constitué d'au moins une buse 7 placée au-dessus du moyen transporteur à une hauteur H égale au moins à la plus grande dimension verticale d'un légume ou fruit posé sur ledit moyen et passant sous la buse ; laquelle buse est alimentée en eau à une pression comprise entre 25 et 125 Mégapascals et suivant le cas entre 50 et 100 Mégapascals, et propulsant un jet d'eau 12 cohérent sur au moins une distance égale à ladite hauteur H. Suivant la figure 2, ladite buse 7 est portée alternativement d'un bord vers l'autre dudit moyen transporteur 1, par un chariot 9 se déplaçant suivant une direction Y, coupant suivant un angle a donné celle X du déplacement du moyen transporteur. Pour assurer ledit déplacement du chariot 9, celui-ci est supporté par un rail 10, disposé suivant ladite direction Y, qui est dans un mode de réalisation préférentiel, perpendiculaire, donc suivant un angle Q de 90, à la direction X de déplacement dudit moyen transporteur 1. Ainsi, en faisant effectuer au chariot 9 porte-buse 7, un mouvement alternatif d'aller-retour d'un bord vers l'autre dudit transporteur 1, on dessine sur la surface de celui-ci transportant par exemple lesdites salades Si à découper, une ligne brisée 18, en forme de zig-zag , découpant les légumes ou fruits, tels que lesdites feuilles suivant cette ligne, soit dans des directions quasi-perpendiculaires à leur direction longitudinale de fibres disposée préalablement par le moyen transporteur amont 3 décrit ci-après préférentiellement dans le même axe que la direction de déplacement XX' du moyen transporteur 1 sous la buse 7. Il est certain bien sûr que les lamelles 61 ainsi découpées n'ont pas leurs bords vraiment parallèles, mais de forme légèrement convergente, suivant les côtés successifs de la ligne brisée 18. Ceci est cependant parfaitement acceptable et peut donc être obtenu avec une avance continue simultanée dudit moyen transporteur 1 et du chariot 9 porte-buse sur le rail 10 ; si l'on veut cependant des lamelles 61 de largeur l constante à côtés parfaitement parallèles, il faut avancer pas à pas de la distance voulue égale à l ledit moyen transporteur 1, et pendant chaque arrêt, déplacer rapidement ledit chariot porte-buse 7 d'un côté à l'autre dudit tapis d'entraînement 1, puis l'arrêter sur chacun de ses côtés, pendant l'avancement du moyen transporteur au pas suivant. Il est également possible de disposer d'une manière fixe, sur ledit rail 10 ou sur un autre rail disposé en amont ou en aval et parallèlement ou non à celui-ci, plusieurs buses 7 à des distances données les unes des autres : on découpe alors lesdites feuilles de salade ou tout autre légume ou fruit Si disposés sur le tapis d'entraînement 1 suivant des lanières ou tranches parallèles au sens d'entraînement de ce tapis 1. En combinant alors une telle découpe avec celle décrite précédemment, on obtient des petits morceaux de feuilles ou de légumes ou de fruits de forme quasiment rectangulaire ou carrée. Lesdites lamelles ou lanières 61, une fois ainsi découpées, sont entraînées par ledit moyen transporteur 1 vers, soit un autre moyen transporteur, soit un bac de réception et/ou de traitement 4, dans lequel elles 64 sont alors évacuées pour être stockées et mises en sachet, etc... Afin d'éviter à la fois des éclaboussures et un déplacement intempestif par effet de réaction des produits disposés sur ledit moyen transporteur 1, et qui fausserait la direction de découpe, celui-ci est une bande transporteuse à mailles ouvertes de dimensions suffisantes pour maintenir les légumes ou fruits posés à sa surface, mais suffisamment grandes pour que ledit jet d'eau 12 puisse passer à travers, et traverser ainsi la bande 1-support des légumes ou fruits 5, sans créer trop d'éclaboussures. Par ailleurs, le dispositif suivant l'invention comporte, sous ladite bande-transporteuse 1, un moyen d'aspiration 11 du brouillard d'eau alors créé en cet endroit ; ledit moyen d'aspirateur 11 pouvant être simplement un bac de réception de l'eau projetée, et relié à tout système d'aspiration externe créant une dépression dans ce bac 11 et non représentée sur les figures jointes. Pour pouvoir aligner tous les axes d'inertie principale qui sont également ceux des fibres desdits légumes ou fruits 5, suivant une même direction donnée D, afin de pouvoir ensuite les couper suivant un angle a déterminé par rapport à cette direction D, le dispositif suivant l'invention comporte un autre moyen transporteur 3 alimentant celui 1 entraînant les légumes ou fruits 5 vers l'outil de découpe constitué en particulier par ladite buse 7 à jet d'eau 12. Cedit moyen transporteur 3 amont comporte des canaux 13 disposés parallèles à la direction D suivant laquelle lesdits légumes 5 se présentent sous ladite buse 7, et qui est de préférence celle X d'entraînement dudit moyen transporteur 1. Lesdits canaux 13 sont séparés par des parois verticales 15 d'épaisseur plus ou moins grande, ainsi que latéralement bordés par des parois éventuellement plus hautes que celles de séparation pour maintenir les légumes ou fruits à l'intérieur dudit transporteur 3. De préférence, lesdits canaux 13 sont constitués au moins en deux parties et même trois, comme représenté sur les figures 1 et 2, décalées en hauteur les unes par rapport aux autres, et séparées entre elles par des marches 14 descendant dans le sens de la direction D vers ledit moyen d'entraînement 1. L'ensemble du moyen transporteur 3 est vibrant suivant un mouvement rapide de va et vient dans la direction vers laquelle on veut entraîner lesdits légumes ou fruits 5 vers le moyen transporteur aval 1 ainsi, quand lesdits produits 52 qui se présentent mélangés et orientés dans toutes les directions, entraînés par tout autre moyen amont d'alimentation 2, tombent sur la première marche supérieure du système vibrant 3, la forme des canaux 13 qui peuvent être de section de type tronconique convergent vers le bas, les entraîne à chaque mouvement de vibration à se tourner dans la direction de leur dimension longitudinale d'inertie principale, qui est comme pour les feuilles de salade, la direction de leurs fibres et à chaque franchissement de marche suivante 14, cette orientation suivant cette direction est renforcée, si bien qu'à la troisième marche, lesdits légumes 53 se présentent tous suivant la direction D des canaux 13 pour être disposés Si sur le tapis de transport 1 vers l'outil de découpe. Pour assurer la vibration dudit système d'alignement 3, celui-ci peut être monté sur au moins quatre plots élastiques 16, qui peuvent être également des soufflets gonflés à l'air à une pression donnée ; un moteur rotatif entraînant une masse excentrée suivant un mouvement dans un plan vertical parallèle à la direction D, ou tout autre moyen de vibration 17 est monté sous l'ensemble du plateau portant les canaux 13 et ainsi en appui sur les plots élastiques 16. REVENDICATIONS 1. Procédé de découpe de légumes et de fruits (5) dans lequel on entraîne ceux-ci suivant une direction X donnée par au moins un moyen transporteur (1) vers un outil de découpe, caractérisé en ce que - on dispose lesdits légumes ou fruits (5) sur ledit moyen transporteur (1) tels que l'axe principal de leurs fibres soit suivant une direction donnée D ; - on fait passer lesdits légumes ou fruits (5) sous au moins une buse (7) placée au-dessus du moyen transporteur (1) à une hauteur H égale au moins à la plus grande dimension verticale desdits légumes posés sur ledit moyen (1) et passant sous la buse (7), - on alimente (8) ladite buse (7) par de l'eau à une pression comprise entre 25 et 125 mégapascals, et on propulse ainsi un jet d'eau (12) cohérent sur au moins une distance égale à ladite hauteur H. 2. Procédé de découpe suivant la revendication 1, caractérisé en ce que - on déplace ladite buse (7) suivant une direction Y coupant suivant un angle donné ct, celle X du déplacement du moyen transporteur (1) et suivant un mouvement alternatif d'un bord vers l'autre dudit moyen transporteur - on découpe ainsi lesdits légumes ou fruits (5) en tranches. 3. Procédé de découpe suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on aligne lesdits légumes ou fruits (5) suivant la direction donnée D en les faisant vibrer dans des canaux (13) disposés suivant cette direction et constituant un moyen transporteur (3) alimentant celui (1) entraînant les légumes ou fruits (5) vers l'outil de découpe. 4. Dispositif de découpe de légumes ou fruits (5) comprenant au moins un moyen transporteur (1) et un outil de découpe vers lequel lesdits légumes ou fruits (5) sont entraînés par ledit moyen transporteur (1), caractérisé en ce que ledit outil de découpe est constitué d'au moins une buse (7) placée au-dessus du moyen transporteur (1) à une hauteur H égale au moins à la plus grande dimension verticale d'un légume ou fruit posé sur ledit moyen (1) et passant sous la buse (7), laquelle buse est alimentée (8) en eau à une pression comprise entre 25 et 125 Mégapascals, et propulsant un jet d'eau (12) cohérent sur au moins une distance égale à ladite hauteur H. 5. Dispositif de découpe suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ladite buse (7) est portée alternativement d'un bord vers l'autre dudit moyen transporteur (1) par un chariot (9) se déplaçant suivant une direction Y, coupant suivant un angle a donné celle X du déplacement du moyen transporteur (1). 6. Dispositif de découpe suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que ledit moyen transporteur (1) est une bande transporteuse à mailles, dans lesquelles ledit jet d'eau (12) traverse ladite bande (1) supportant les légumes ou fruits (5). 7. Dispositif de découpe suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen d'aspiration (11) du brouillard d'eau créé sous ladite bande transporteuse (1). 8. Dispositif de découpe suivant l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le diamètre de sortie de la buse (7) propulsant le jet d'eau (12) est de 1,5 à 2,5 dixièmes de millimètre, placé à une hauteur H comprise entre 1 et 80 millimètres par rapport à la surface supérieure du moyen transporteur (1) des légumes ou fruits (5). 9. Dispositif de découpe suivant l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen transporteur (3) alimentant celui (1) entraînant les légumes ou fruits (5) vers ladite buse (7), lequel autre moyen transporteur (3) comporte des canaux (13) disposés parallèles à une direction donnée D suivant laquelle lesdits légumes ou fruits (5) se présentent sous ladite buse (7). 10. Dispositif de découpe suivant la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits canaux (13) sont disposés suivant la même direction D que celle X d'entraînement du moyen transporteur (1) et comportent au moins deux parties décalées en hauteur et séparccs par une marche (14) descendante dans le sens de la direction D.