Brevet FR2836016A1 — publié le 20030822

DISPOSITIF D'EXTRACTION DE JUS D'AGRUMES La présente invention se rapporte à un dispositif d'extraction de jus d'agrumes, plus particulièrement destiné au pressage d'oranges. Un presse-agrumes comprend généralement des moyens d'alimentation sous forme d'un récipient dans lequel sont stockés des agrumes, des moyens de pressage, des moyens de collecte du jus extrait ainsi qu'un réservoir dans lequel sont récupérées les pelures. Selon un premier mode de réalisation, les moyens de pressage comportent : - deux cylindres parallèles, dotés de cavités hémisphériques, montés sur des arbres horizontaux rotatifs, entraînés de façon synchrone en sens opposés - une lame fixe disposée entre les deux cylindres, et - deux tambours, chacun disposé en dessous d'un cylindre, dotés de protubérances susceptibles de coopérer avec les cavités, montés sur des arbres horizontaux rotatifs, entraînés de façon synchrone en sens opposés, synchronisés avec ceux des cylindres. Selon cet agencement, un des cylindres est disposé à l'extrémité des moyens d'alimentation de manière à réceptionner dans l'une de ses cavités un agrume. En tournant, le cylindre presse l'agrume disposé dans une cavité contre la lame fixe. A partir d'une certaine pression, le fruit est découpé en deux, une moitié étant disposée dans une cavité de chaque cylindre. Après une légère rotation, pour chaque cylindre, une des protubérances du tambour pénètre dans la cavité de manière à presser la pulpe et à extraire le jus, la pelure étant coincée entre le cylindre et le tambour. Après le pressage, les pelures restent généralement accrochées aux protubérances si bien que des moyens d'éjection sous forme d'une plaque pour chaque tambour sont prévus pour retirer la pelure de la protubérance. Même si ce type de machine permet d'extraire de manière satisfaisante le jus des agrumes, il ne donne pas entièrement satisfaction en raison du nombre de pièces en mouvement rendant difficile le nettoyage, de son encombrement, notamment du moteur nécessaire pour entraîner en rotation les différents arbres plus particulièrement au moment de la coupe. Par ailleurs, ce type de machine nécessite un calibre de fruit précis de manière à obtenir des moitiés de fruits sensiblement égales ou différents jeux de cylindres et de tambours adaptés aux calibres des fruits. Selon un deuxième mode de réalisation, les moyens de pressage comportent : - des moyens d'entraînement en rotation des agrumes disposés à l'extrémité des moyens d'alimentation, - une lame fixe disposée à proximité des moyens d'entraînement en rotation de manière à couper le fruit en deux moitiés sensiblement égales, - un premier arbre supportant deux cylindres dotés de cavités hémisphériques, disposés au dessous de la lame et de part et d'autre de cette dernière, et - un deuxième arbre supportant deux tambours dotés de protubérances susceptibles de coopérer avec les cavités des cylindres, les deux arbres étant synchronisés. Selon cet agencement, l'agrume est entraîné en rotation puis pressé contre la lame fixe. A partir d'une certaine pression, le fruit est coupé en deux, les moitiés tombant par gravité dans les cavités hémisphériques disposées de part et d'autre de la lame. Comme précédemment, après une légère rotation, pour chaque cylindre, une des protubérances du tambour pénètre dans la cavité de manière à presser la pulpe et à extraire le jus, la pelure étant coincée entre le cylindre et le tambour. Après le pressage, les pelures restent accrochées aux protubérances si bien que des moyens d'éjection sous forme d'une plaque pour chaque tambour sont prévus pour retirer la pelure de la protubérance. Même si cette solution permet d'avoir un nombre limité de pièces en rotation, et d'obtenir un nettoyage plus aisé, elle ne donne pas pleinement satisfaction car un pourcentage relativement important de moitiés d'agrumes tombent en dehors des cavités et ne sont pas pressées. Par ailleurs, ce type de machine nécessite comme précédemment un moteur relativement puissant, donc encombrant, pour entraîner les différents arbres en rotation, notamment au moment de la coupe. Aussi, la présente invention vise à pallier les inconvénients des dispositifs de l'art antérieur, en proposant un dispositif d'extraction de jus d'agrumes de conception simple, d'encombrement réduit, permettant un nettoyage aisé et efficace de l'ensemble du mécanisme. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'extraction de jus d'agrumes comprenant des moyens de pressage comportant au moins deux paires d'éléments tournant, coopérant entre eux de manière à presser la pulpe de l'agrume, caractérisé en ce que les moyens de pressage comportent en plus une lame rotative susceptible de couper l'agrume en deux. L'inertie de la lame rotative permet de réduire la puissance nécessaire pour la coupe du fruit si bien qu'un moteur moins puissant et donc moins encombrant peut être utilisé. Selon un autre avantage, la lame rotative permet d'obtenir une coupe en limitant la compression du fruit par rapport au dispositif de l'art antérieur ce qui permet de limiter l'extraction des essences contenues dans la pelure et d'obtenir un jus de meilleure qualité. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif de l'invention comprend un premier arbre sur lequel est rapportée la lame rotative, un deuxième arbre sur lequel sont rapportés deux cylindres disposés de part et d'autre de la lame et dotés de cavités hémisphériques susceptibles de recevoir une moitié de fruit, ainsi qu'un troisième arbre sur lequel sont rapportés deux tambours, disposés chacun au droit d'un des cylindres et dotés de protubérances de formes adaptées à celles des cavités, les deuxième et troisième arbres étant synchronisés. Cet agencement permet de limiter le nombre de pièces en rotation, ce qui contribue à améliorer le nettoyage. Avantageusement, chaque cylindre comprend au niveau de sa paroi périphérique les cavités hémisphériques et au niveau du plan d'extrémité orienté vers la lame, une collerette à la périphérie de laquelle sont ménagées des découpes arrondies au droit de chaque cavité, les découpes des deux cylindres disposées au droit l'une de l'autre formant une échancrure susceptible de recevoir un agrume. Cet agencement permet de positionner parfaitement l'agrume par rapport à la lame et d'obtenir deux moitiés sensiblement égales quel que soit le calibre du fruit. De préférence, des formes coniques ou tronconiques sont rapportées de part et d'autre de la lame au niveau de son axe, la section la plus importante étant accolée à la lame. Ces agencements contribuent à améliorer le positionnement des moitiés d'agrumes dans leurs cavités correspondantes et permettent de la sorte de réduire les pertes. Selon une autre caractéristique, les entraxes des arbres supportant les cylindres et les tambours, les formes desdits cylindres et desdits tambours sont adaptés pour que l'écartement entre les surfaces des cavités et des protubérances soit sensiblement égal à l'épaisseur de la pelure de l'agrume pressé de manière à ne pas écraser cette dernière afin de ne pas libérer ses essences. Selon une autre caractéristique, l'arbre supportant la lame est disposé au dessus de l'arbre supportant les cylindres, légèrement décalé par rapport à la verticale dans la direction opposée à l'arrivée des agrumes alors que l'arbre supportant les tambours est disposé à l'opposée de l'arrivée des agrumes par rapport à l'arbre supportant les cylindres, légèrement décalé vers le haut par rapport à l'horizontale. Cet agencement des arbres en triangle permet d'atteindre toutes les zones des moyens de pressage ce qui contribue à améliorer le nettoyage. Selon une autre caractéristique, les moyens de pressage sont disposés dans une enceinte, de préférence avec des parois transparentes, dotée de jets pulvérisant un liquide de nettoyage approprié. Selon un mode de réalisation préféré, l'enceinte comprend en partie inférieure une forme adaptée permettant de collecter le jus extrait, une vanne étant prévue à l'extrémité inférieure pour permettre le soutirage. Une grille autorisant le passage du jus et retenant les pelures et/ou les pépins est également prévue sous les moyens de pressage, inclinée vers des moyens de collecte des déchets. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre du dispositif de l'invention, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un dispositif d'extraction selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective des moyens de pressage, - les figures 3A à 3C montrent un synoptique illustrant le fonctionnement des moyens de pressage, - la figure 4 est une vue en perspective des moyens de coupe, et - la figure 5 est une vue de détails des cylindres. Un dispositif 10 d'extraction de jus d'agrumes est représenté sur la figure 1. Il comprend des moyens 12 de stockage et d'alimentation en agrumes, des moyens 14 de pressage, des moyens 16 de collecte du jus extrait ainsi que des moyens 18 de collecte des pelures et/ou des pépins Les moyens 12 de stockage et d'alimentation sont disposés de préférence au dessus des moyens de pressage pour permettre un acheminement des agrumes par gravité. Bien entendu, tout moyen approprié permettant d'acheminer des agrumes vers les moyens de pressage les uns derrière les autres peut convenir. Comme illustré sur la figure 2, les moyens 12 de stockage et d'alimentation peuvent comprendre un chemin 20 sous la forme d'un tube filaire assurant l'acheminement des agrumes vers les moyens 14 de pressage les uns derrière les autres. Les moyens 14 de pressage sont représentés en détails sur les figures 2,3A à 3C. Ils comprennent un premier arbre 24 sur lequel est rapportée une lame rotative 26, un deuxième arbre 28 sur lequel sont rapportés deux cylindres 30 disposés de part et d'autre de la lame 26 et dotés de cavités hémisphériques 32 susceptibles de recevoir une moitié de fruit, ainsi qu'un troisième arbre 34 sur lequel sont rapportés deux tambours 36, disposés chacun au droit d'un des cylindres 30 et dotés de protubérances 38 de formes adaptées à celles des cavités 32, les deuxième 28 et troisième 34 arbres étant synchronisés. De préférence, les deuxième et troisième arbres ont des sens contrarotatifs. Selon un mode de réalisation préféré, chaque cylindre 30 comporte quatre cavités 32 et chaque tambour 36 deux protubérances 38. Comme illustré par les figures 3A et 4, la lame 26 se présente sous la forme d'une fine plaque de forme allongée avec à chaque extrémité des bords légèrement arrondis. Les bords de la lame susceptibles d'être utilisés pour trancher le fruit sont effilés comme illustré par la figure 3B. La lame 26 est rapportée sur le premier arbre 24 et pivote dans un plan perpendiculaire à ce dernier. Pour faciliter la séparation des moitiés tranchées, l'arbre 24 comprend de part et d'autre de la lame 26 des formes 40 tronconiques ou coniques, la section la plus importante étant accolée à la lame 26 comme illustré par la figure 3B. Avantageusement, les formes coniques 40 comportent des sections oblongues, comme illustré par la figure 4, de manière à écarter progressivement les moitiés d'agrume coupées, la partie selon la plus grande dimension de la section étant disposée de préférence au droit des cavités lors des rotations. En complément de la lame 26, une butée est prévue pour maintenir le fruit à l'encontre de l'effort exercé par la lame lors de la coupe. Le chemin 20 ou les cylindres 30 peuvent jouer le rôle de butée. Les cylindres 30 sont tous les deux rapportés sur le même arbre 28, des moyens d'entraînement sous forme de clavetage étant prévus entre chaque cylindre et l'arbre. En variante, ils peuvent éventuellement être réalisés d'un seul tenant. Comme illustré sur la figure 3B, les deux cylindres 30 sont séparés par une entretoise 42 de manière à permettre le passage de la lame 26 et sont réalisés en matériau compatible avec les produits alimentaires, par exemple en polypropylène. Chaque cylindre 30 comprend au niveau de sa paroi périphérique les cavités hémisphériques 32 et au niveau du plan d'extrémité orienté vers la lame 26, une collerette 44 à la périphérie de laquelle sont ménagées des découpes arrondies au droit de chaque cavité 32. Les cavités 32 étant disposées au droit les unes des autres, les découpes des deux cylindres disposées au droit l'une de l'autre forment une échancrure 46 susceptible d'entraîner les fruits les uns à la suite des autres depuis le chemin 20 vers la lame 26, cette échancrure servant également de butée à l'encontre de l'effort de la lame. Selon une variante améliorée illustrée en détail par la figure 5, la surface de l'échancrure 46 est constituée d'une portion sensiblement cylindrique 48 ayant un axe parallèle à l'axe des cylindres 30 et un diamètre tel que l'échancrure 46 s'étend vers chaque cavité 32 sous forme d'une gorge 50 assurant un meilleur guidage des moitiés d'agrume vers les cavités 32 et d'au moins une portion sensiblement sphérique 52, de préférence deux disposées au niveau de la collerette 44 de part et d'autre de la forme sensiblement cylindrique 48 de manière à former des moyens d'immobilisation de l'agrume entier notamment préalablement à sa coupe de manière à obtenir un centrage et à découper le fruit selon deux moitiés sensiblement égales et empêcher toute translation selon une direction sensiblement parallèle à l'axe des cylindres 30. Comme illustré sur les différentes figures, chaque tambour comprend une partie centrale 54 de forme cylindrique prolongée par deux portions sphériques formant les protubérances 38, l'ensemble étant réalisé en matériau compatible avec les produits alimentaires, par exemple en polypropylène. La partie centrale 54 comporte deux méplats 56 diamétralement opposés et un trou perpendiculaire aux méplats dans lequel se loge le troisième arbre 34, des moyens d'entraînement sous forme de clavetage étant prévus entre le tambour et l'arbre. Des moyens d'éjection sous forme d'une plaque 58 sont avantageusement prévus pour permettre de retirer les pelures susceptibles de rester fixées sur les protubérances 38. Pour chaque tambour, cette plaque 58 reprenant les formes des protubérances est disposée à proximité du tambour de manière à ce que la pelure accrochée sur la protubérance soit retirée par la plaque en tournant. Le principe de fonctionnement des moyens de pressage est relativement simple et expliqué au regard des différentes figures en suivant le parcours d'un agrume pour simplifier les explications. Les agrumes arrivent les uns derrière les autres à partir des moyens 12 de stockage et d'alimentation. Avantageusement, la génératrice inférieure du chemin 20 servant d'alimentation est disposée dans l'axe de la lame pour assurer un positionnement correct du fruit par rapport à ladite lame et obtenir deux moitiés sensiblement égales quel que soit le calibre du fruit. L'agrume logé dans une des échancrures 46 à cheval sur deux cylindres est entraîné en rotation comme illustré par la partie supérieure de la figure 3A. La présence de la forme sensiblement sphérique 52 au niveau de l'échancrure 46 permet de positionner le fruit correctement par rapport à la lame et d'obtenir deux moitiés sensiblement égales quel que soit le calibre du fruit. Lors de sa rotation, l'agrume est coupé par la lame rotative en deux moitiés sensiblement identiques. Comme illustré par la figure 3B, lors de la coupe et de la rotation simultanées de l'agrume, les formes coniques 40 séparent les deux moitiés qui progressivement glissent vers deux cavités 32 disposées de part et d'autre de la lame sur chacun des cylindres 30, la face coupée étant orientée vers l'extérieur, comme illustré par la figure 3C. En parallèle pour chaque moitié, en continuant de pivoter, l'une des protubérances pénètre dans la cavité 32 et écrase la pulpe de manière à extraire le jus comme représenté sur la partie centrale de la figure 3A. Les entraxes des arbres 28 et 34, les formes des cylindres et des tambours sont adaptés pour que l'écartement entre les surfaces des cavités et des protubérances soit sensiblement égal à l'épaisseur de la pelure 60 de manière à ne pas écraser cette dernière et extraire les essences qu'elle contient. Pour permettre l'opération de pressage, il convient de choisir un nombre de protubérances et de cavités ainsi que des vitesses de rotation des arbres 28 et 34 adaptés. Après le pressage, la pelure 60 reste généralement collée sur la protubérance, comme illustré par la figure 3C. En pivotant, la pelure 60 vient en contact contre la plaque 58 si bien que lorsque le tambour continue de tourner, la pelure 60 est décollée de la protubérance comme illustré par la figure 3A. Les principaux avantages des moyens de pressage sont énumérés ciaprès. L'inertie de la lame rotative permet de réduire la puissance nécessaire pour la coupe du fruit si bien qu'un moteur moins puissant et donc moins encombrant peut être utilisé. D'autre part, la lame rotative permet d'obtenir une coupe en limitant la compression du fruit par rapport au dispositif de l'art antérieur ce qui permet de limiter l'extraction des essences contenues dans la pelure et d'obtenir un jus de meilleure qualité. Le principe de la lame rotative peut aussi bien s'adapter au dispositif comportant une première paire d'arbres supportant chacun un cylindre et une seconde paire d'arbres supportant chacun un tambour ainsi qu'à tout dispositif comportant au moins deux paires d'éléments tournant coopérant entre eux de manière à presser la pulpe. Selon un autre avantage de l'invention, le nombre réduit de pièces en mouvement et leur agencement respectif permet d'obtenir un nettoyage aisé et efficace. A cet effet, les moyens 14 de pressage sont disposés dans une enceinte 62 (visible sur la figure 1), de préférence avec des parois transparentes pour permettre la visualisation du dispositif lors de son fonctionnement pour améliorer son esthétique et son attrait, des jets pulvérisant un liquide de nettoyage approprié étant judicieusement placés à l'intérieur de l'enceinte 62 par l'homme de l'art. La disposition des arbres en triangle permet d'atteindre toutes les zones du volume de l'enceinte et d'obtenir un nettoyage efficace. De préférence, l'arbre 24 supportant la lame 26 est disposé au dessus de l'arbre 28 supportant les cylindres, légèrement décalé par rapport à la verticale dans la direction opposée à l'arrivée des agrumes alors que l'arbre 34 supportant les tambours 36 est disposé à l'opposée de l'arrivée des agrumes par rapport à l'arbre 28, légèrement décalé vers le haut par rapport à l'horizontale. Cet agencement permet de supprimer les pièces qui permettaient de maintenir les moitiés dans leurs cavités lors de la rotation et d'atteindre toutes les surfaces lors du nettoyage. Par ailleurs, les formes coniques rapportées sur la lame rotative et les formes des cylindres permettent un meilleur positionnement des moitiés de fruits dans les cavités hémisphériques et limitent les risques de perte. Enfin, les moyens de pressage s'adaptent à tous les calibres de fruit, ces derniers étant automatiquement bien positionnés par rapport à la lame. Selon un mode de réalisation préféré, l'enceinte 62 comprend en partie inférieure une forme adaptée permettant de collecter le jus extrait et avantageusement de le stocker, une vanne 64 étant prévue à l'extrémité inférieure pour permettre le soutirage. Un serpentin réfrigérant peut également être prévu à l'intérieur de l'enceinte 62 dans la zone de stockage pour assurer une meilleure conservation du jus. Au dessous des moyens 14 de pressage, l'enceinte peut comprendre une grille 66, de préférence inclinée vers les moyens 18 de collecte des déchets, par exemple un bac. Ainsi, le jus passe au travers de la grille 66 alors que les pelures et/ou les pépins sont retenus par ladite grille 66 et tombent dans le bac 18 de collecte des déchets. Bien entendu, l'invention n'est évidemment pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit ci-dessus, mais en couvre au contraire toutes les variantes, notamment en ce qui concerne les moyens d'alimentation et de stockage, les moyens de collecte du jus extrait, des moyens de collecte des déchets. Concernant les moyens de pressage, les nombres de cavités et de protubérances ainsi que les vitesses de rotation des arbres 28 et 34 supportant les cylindres et les tambours sont ajustés par l'homme du métier en fonction du rendement souhaité. Enfin, la vitesse de la lame rotative est ajustée par l'homme du métier de manière à obtenir une coupe nette en limitant la pression sur le fruit. Cette vitesse peut ou non être dépendante des vitesses des arbres supportant les cylindres et les tambours. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'extraction de jus d'agrumes comprenant des moyens de pressage comportant au moins deux paires d'éléments (30,36) tournant, coopérant entre eux de manière à presser la pulpe de l'agrume, caractérisé en ce que les moyens de pressage comportent en plus une lame rotative (26) susceptible de couper l'agrume en deux. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des formes (40) coniques ou tronconiques sont rapportées de part et d'autre de la lame (26) au niveau de son axe, la section la plus importante étant accolée à la lame (26). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un premier arbre (24) sur lequel est rapportée la lame rotative (26), un deuxième arbre (28) sur lequel sont rapportés deux cylindres (30) disposés de part et d'autre de la lame (26) et dotés de cavités hémisphériques (32) susceptibles de recevoir une moitié de fruit, ainsi qu'un troisième arbre (34) sur lequel sont rapportés deux tambours (36), disposés chacun au droit d'un des cylindres (30) et dotés de protubérances (38) de formes adaptées à celles des cavités (32), les deuxième (28) et troisième (34) arbres étant synchronisés. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque cylindre (30) comprend au niveau de sa paroi périphérique les cavités hémisphériques (32) et au niveau du plan d'extrémité orienté vers la lame (26), une collerette (44) à la périphérie de laquelle sont ménagées des découpes arrondies au droit de chaque cavité (32), les découpes des deux cylindres disposées au droit l'une de l'autre formant une échancrure (46) susceptible de recevoir un agrume. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la surface de l'échancrure (46) est constituée d'une portion sensiblement cylindrique (48) qui s'étend vers chaque cavité (32) sous forme d'une gorge (50) assurant un meilleur guidage des moitiés d'agrume vers les cavités (32) et d'au moins une portion sensiblement sphérique (52) disposée au niveau de la collerette (44) de manière à former des moyens d'immobilisation de l'agrume entier notamment préalablement à sa coupe. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que chaque tambour (36) comprend une partie centrale (54) prolongée par deux portions sphériques formant les protubérances (38). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que les entraxes des arbres (28,34) supportant les cylindres et les tambours, les formes desdits cylindres (30) et desdits tambours (36) sont adaptés pour que l'écartement entre les surfaces des cavités et des protubérances soit sensiblement égal à l'épaisseur de la pelure (60) de l'agrume pressé de manière à ne pas écraser cette dernière. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que l'arbre (24) supportant la lame (26) est disposé au dessus de l'arbre (28) supportant les cylindres, légèrement décalé par rapport à la verticale dans la direction opposée à l'arrivée des agrumes alors que l'arbre (34) supportant les tambours (36) est disposé à l'opposée de l'arrivée des agrumes par rapport à l'arbre (28) supportant les cylindres, légèrement décalé vers le haut par rapport à l'horizontale. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens (14) de pressage sont disposés dans une enceinte (62), de préférence avec des parois transparentes, dotée de jets pulvérisant un liquide de nettoyage approprié. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'enceinte (62) comprend en partie inférieure une forme adaptée permettant de collecter le jus extrait, une vanne (64) étant prévue à l'extrémité inférieure pour permettre le soutirage. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'une grille (66) autorisant le passage du jus et retenant les pelures et/ou les pépins est prévue sous les moyens de pressage, inclinée vers des moyens (18) de collecte des déchets. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (12) de stockage et d'alimentation d'agrumes disposés au-dessus de moyens (14) de pressage.