Brevet FR2945913A1 — publié le 20101203

Dispositif pour décortiquer des fruits à coques ou à enveloppes à double tambour. Domaine technique de l'invention L'invention concerne un dispositif pour décortiquer des fruits à coques ou à enveloppes comprenant au moins une cage extérieure, dont l'intérieur est subdivisé en au moins des premier et second espaces adjacents, autorisant respectivement l'écalage et le brossage des fruits au fur et à mesure du mouvement longitudinal d'avancement progressif des fruits dans les espaces, les premier et second espaces étant séparés par des moyens de transfert régulé autorisant le passage des fruits du premier espace vers le second espace. État de la technique En général, la préparation des noix avant leur commercialisation est réalisée à l'aide d'une écaleuse à pointes destinées à décortiquer les noix, et d'une laveuse pour le lavage final. Une écaleuse connue comporte un récipient à fond rotatif autour d'un axe vertical, et des pointes réparties sur le fond et la surface latérale fixe du récipient. Un jeu annulaire est ménagé à la partie inférieure entre le fond tournant et le récipient pour autoriser l'échappement des résidus. Or, après l'opération d'écalage, il est nécessaire de sortir les noix décortiquées par une trappe latérale, pour les introduire dans la laveuse. Ainsi, deux machines sont indispensables pour la préparation des noix en vue de leur commercialisation. La demande de brevet français n°2822648 propose une machine permettant non seulement d'écaler des fruits à coques ou à enveloppe, mais également de les laver et de les brosser. La machine comporte une cage en forme de cage d'écureuil dans laquelle est disposé coaxialement un tambour. Le tambour est subdivisé, dans sa longueur, en une partie rugueuse autorisant le râpage des fruits et en deux parties successives permettant de brosser les fruits. Le tambour et la cage sont chacun entraînés en rotation, avec possibilité d'inverser leur sens et leur vitesse de rotation. Par ailleurs, l'axe de rotation de la cage est incliné vers l'orifice d'évacuation pour faire progressivement avancer les fruits dans la cage depuis l'entrée vers cet orifice d'évacuation. Ainsi, les fruits sont décortiqués et brossés au fur et à mesure de leur avancée à l'intérieur de la cage. Ils peuvent, de plus, être lavés par projection d'eau en provenance d'une rampe d'arrosage agencée au-dessus de la cage. Objet de l'invention L'invention a pour but de proposer une machine améliorée pour décortiquer et laver automatiquement en continu des fruits à coques ou à enveloppes avec un rendement optimum. Plus particulièrement, l'invention a pour but d'améliorer une machine comprenant au moins une cage extérieure, dont l'intérieur est subdivisé en au moins des premier et second espaces adjacents, autorisant respectivement l'écalage et le brossage des fruits au fur et à mesure du mouvement longitudinal d'avancement progressif des fruits dans les espaces, les premier et second espaces étant séparés par des moyens de transfert régulé autorisant le passage des fruits du premier espace vers le second espace. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que : des premier et second tambours indépendants sont disposés à l'intérieur de la cage pour respectivement délimiter avec celle-ci les premier et second espaces, 3 un mécanisme comporte des moyens distincts pour faire varier le sens de rotation et la vitesse relative des premier et second tambours et de la cage et une vis sans fin disposée, dans la cage extérieure, autour du second tambour, sur toute la longueur du second espace, est munie d'un filet monté en rotation relative par rapport au second tambour, provoquant un déplacement en au moins une rangée des fruits dans la partie inférieure du second espace. Selon une caractéristique de l'invention, les premier et second tambours sont coaxiaux. Selon une caractéristique de l'invention, la cage est coaxiale aux premier et second tambours. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de transfert régulé comportent un disque disposé coaxialement à l'intérieur de la cage, entre les premier et second espaces, et muni d'au moins une ouverture autorisant le passage des fruits du premier espace vers le second espace. 20 Selon un mode de réalisation préférentiel, la cage est montée en rotation autour d'un axe de rotation prédéterminé et la vis sans fin est solidaire de ladite cage. 25 La cage extérieure comporte une pluralité de barreaux solidarisés à des annexes de positionnement, avec un décalage angulaire constant, et s'étendant parallèlement à l'axe de rotation de ladite cage, pour constituer une cage d'écureuil autorisant l'échappement des résidus des enveloppes, tout en retenant les fruits à l'intérieur des premier et second espaces. 30 La cage est munie d'un orifice de réception des fruits et d'un orifice d'évacuation des fruits, débouchant respectivement dans les premier et second espaces et l'axe de rotation de la cage est légèrement incliné vers l'orifice d'évacuation pour favoriser le mouvement d'avancement axial des fruits dans les premier et second espaces. Description sommaire des dessins 1 o D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente schématiquement, en coupe, un mode particulier de 15 réalisation d'une machine selon l'invention. la figure 2 est une vue en coupe selon A-A de la figure 1. Description d'un mode particulier de réalisation 20 En référence aux figures 1 et 2, une machine pour décortiquer des fruits à coques ou à enveloppes 1 comporte une cage 2 avantageusement cylindrique. La cage 2 est munie, à sa première extrémité, d'un orifice d'entrée 3 et, à sa seconde extrémité, d'un orifice de sortie 4. L'orifice 25 d'entrée 3 est relié à une trémie (non représentée sur les figures) recevant les fruits récoltés. La cage est, par exemple, formée d'une pluralité de barreaux 6 soudés à des anneaux de positionnement avec un décalage angulaire constant, et s'étendant parallèlement à l'axe de symétrie 5 de la cage, formant ainsi une cage d'écureuil. Le décalage angulaire entre les 30 différents barreaux 6 est calculé pour autoriser l'échappement des résidus des enveloppes, tout en retenant les fruits 1 à l'intérieur de la cage 2. Avantageusement, la cage 2 est, montée en rotation autour de son axe de symétrie 5. Des tambours 7 et 8 indépendants destinés respectivement à écaler et à brosser les fruits sont disposés côte à côte à l'intérieur de la cage 2. Sur la figure 1, ils sont cylindriques, coaxiaux entre eux et avec la cage 2, selon l'axe de symétrie 5. Le tambour 7 est doté d'une surface de râpage pouvant être réalisée par tout type de procédé. La surface de râpage est, par exemple, formée d'une surface comprenant des pointes acérées 9 faisant saillie radialement vers l'espace 10 ménagé entre le tambour 7 et la cage 2. Cette surface de râpage, cylindrique, est, par exemple, réalisée par emboutissage et par enroulement d'une tôle en acier inoxydable. Le tambour 8 est doté d'une surface de brossage munie de fibres synthétiques 11, par exemple de nylon ou toute autre matière plastique de grande résistance mécanique. Les fibres font saillie vers l'espace 12 interposé entre la cage 2 et le tambour 8. De plus, le tambour 8 destiné à brosser les fruits 1 présente, avantageusement, un diamètre supérieur à celui du tambour 7 destiné à écaler ou à décortiquer par râpage les fruits 1. 25 Un disque 13, solidaire de la cage 2, est disposé coaxialement entre les deux tambours 7 et 8, à l'intérieur de la cage 2. II est, en particulier, muni d'au moins une ouverture réglable, autorisant le passage régulé des fruits depuis l'espace 10 dans lequel les fruits 1 sont écalés vers l'espace 12 dans lequel les fruits 1 sont brossés. 30 L'agencement des espaces 10 et 12 est réalisé afin d'autoriser le frottement des fruits contre les surfaces respectives des tambours 7 et 8, entraînant un nettoyage parfait, sans broyage des coques. La machine comporte également un mécanisme 14 d'entraînement en rotation des tambours 7 et 8 et de la cage 2. Un tel mécanisme 14 comporte en particulier des premier et second motoréducteurs distincts 15 et 16 accouplés respectivement aux arbres d'entraînement 17 et 18 des tambours 7 et 8. Le mécanisme 14 comporte également un troisième motoréducteur 19 ~o entraînant la cage 2 en rotation par l'intermédiaire de galets 20 coopérant avec des pistes de roulement solidaires de la cage 2. Comme dans la demande de brevet française n°2822648, les galets 20 peuvent être montés sur deux axes 21 parallèles, lesquels sont équipés de deux pignons 22 interconnectés par une chaîne de transmission pour la rotation synchronisée 15 des galets. Chacun des motoréducteurs 15, 16 et 19 est équipé d'un circuit de commande permettant d'inverser le sens de rotation et de faire varier la vitesse de rotation du tambour ou de la cage auquel est associé le 20 motoréducteur 15, 16 ou 19. La commande peut être opérée manuellement ou par l'intermédiaire d'un automate programmable. L'axe de rotation 5, des tambours 7 et 8 et de la cage 2, est de plus légèrement incliné en direction de l'orifice de sortie 4, de manière à favoriser 25 l'avancement axial des fruits 1 dans la cage 2, depuis l'orifice d'entrée 3 vers l'orifice de sortie 4, en passant successivement dans les espaces 10 et 12. De plus, la présence du disque 13 intercalaire entre les deux tambours 7 et 8 régule le cheminement et le passage des fruits 1 d'un espace 10 à l'autre 12, grâce à la rotation de la cage 16 extérieure. 30 Enfin, la machine comporte une vis sans fin 23, disposée dans la cage 2, autour du tambour 8 destiné au brossage des fruits 1. La vis sans fin 23 est solidaire de la cage 2 et elle est disposée sur toute la longueur de l'espace 12 interposé entre le tambour 8 et la cage 2. La vis sans fin 23 est munie d'un filet 24 monté en rotation relative par rapport au tambour 8. Cette vis sans fin 23 permet de faire avancer progressivement les fruits 1 dans l'espace 12 dédié au brossage. De plus, les fruits 1 avancent non pas en vrac comme dans l'espace 10, mais de manière alignée en une ou plusieurs rangées, dans la partie inférieure de l'espace 12. La machine peut éventuellement comporter une ou plusieurs rampes io d'arrosage fixes, agencées au-dessus de la cage 2 cylindrique et destinées à faciliter l'évacuation des déchets par le bas de la cage. À titre d'exemple, la machine 1 représentée sur la figure 1 comporte deux rampes 25 et 26, respectivement disposées au-dessus des tambours 7 et 8. Ces rampes 25 et 26 sont en particulier chacune pourvues de buses de projection d'eau, 15 échelonnées sur toute la longueur des tambours 7 et 8. La rampe 25 est par exemple alimentée en eau recyclée pour faciliter l'évacuation des déchets, tandis que la rampe 26 est par exemple alimentée en eau potable afin de réaliser également un rinçage final avant la sortie des fruits 1. 20 L'ensemble formé par la cage 2, le tambour 7, le disque 13 et le tambour 8 est, par exemple, logé dans un carter métallique à fond ouvert, et supporté par des pieds en appui sur le sol. Une telle machine est destinée à décortiquer des fruits à coques, également 25 appelés fruits à écale ou des fruits à enveloppes, tels que des noix, des châtaignes, des noisettes ou des amandes. En particulier, elle est utilisée pour débarrasser les fruits à écale, par exemple des noix, de l'enveloppe les entourant, connue sous le nom de brou. 30 Le fonctionnement d'une machine selon l'invention est le suivant : Les fruits récoltés avec toutes les impuretés et déchets ramassés par les machines de récolte sont introduits par l'orifice d'entrée 3 dans la cage 2 et plus particulièrement dans l'espace 10 ménagé entre le tambour 7, la cage 2 et le disque 13. La cage 2 et le tambour 7 sont mis en rotation grâce au mécanisme 14 de contrôle commande des servomoteurs 15 et 19, afin de réaliser un prélavage, un décorticage et/ou un lavage des fruits 1 récoltés. La vitesse de rotation du tambour 7 ainsi que son sens de rotation par rapport à celui de la cage 2 sont en particulier adaptés à la difficulté de nettoyage des fruits 1. Ainsi, le tambour 7 est, avantageusement, mis en rotation en sens ~o inverse par rapport à la cage 2 pour des fruits 1 particulièrement difficiles à nettoyer. Dans l'espace 10, les fruits 1 sont disposés en vrac et ils sont débarrassés de leur enveloppe lorsqu'ils entrent en contact avec la surface de râpage du 15 tambour 7. Pendant le fonctionnement de la machine, l'espace 10 est, avantageusement, alimenté en continu afin de contenir une quantité constante de fruits 1. Le niveau de remplissage des fruits 1 dans l'espace 10 20 est donc régulé pour se situer environ au niveau de l'axe de rotation 5. Une telle régulation est, non seulement, réalisée au niveau de l'orifice d'entrée 3, mais aussi au niveau de la ou des ouvertures du disque 13 séparant les deux espaces 10 et 12. Cette régulation est également réalisée par la vitesse de rotation appliquée à la cage. 25 On peut également programmer une fonction de lavage des fruits 1 dans cette partie de la cage 2. Dans ce cas, la cage 2 et le tambour 7 tournent avantageusement dans le même sens, et sensiblement à la même vitesse, pour atténuer l'effet de râpage. Le lavage des fruits 1 peut également être so réalisé en projetant de l'eau en provenance d'une rampe d'arrosage fixe agencée au-dessus de la cage 2. Par ailleurs, l'inclinaison de l'axe de rotation 5 vers l'orifice de sortie 4 favorise l'avancement progressif longitudinal des fruits 1 dans l'espace 10, puis dans l'espace 12. Une fois écalés ou lavés dans l'espace 10, les fruits 1 sont progressivement transférés dans l'espace 12 dédié au brossage, par l'intermédiaire du disque 13. Alors qu'ils sont disposés en vrac dans la partie dédiée à l'élimination de l'enveloppe entourant les fruits 1, ceux-ci, grâce à la vis sans fin 23, se présentent alignés en rangées dans la partie inférieure de l'espace 12 dédié au brossage et se déplacent progressivement vers la sortie. La vitesse d'avancement des fruits 1 dans cet espace 12 dépend de la vitesse de rotation de la cage 2. De plus, le tambour 8 peut tourner soit dans le même sens, soit dans le sens inverse à celui de la cage, ce qui permet un brossage de finition des fruits 1, en les faisant tourner sur eux-mêmes. Les fruits 1 sont ensuite évacués par l'orifice de sortie 4. Les résidus enlevés des fruits 1 lors du fonctionnement de la machine s'échappent à travers les intervalles des barreaux 6 à la partie inférieure de la cage 2 et tombent par gravité dans un réceptacle ou sur un tapis de reprise disposé sous la cage 2. Le mécanisme 14 de contrôle commande des servomoteurs 15, 16 et 19 permet de faire tourner au choix, les tambours 7 et 8 et la cage 2 extérieure dans le même sens ou en sens inverse à des vitesses variables, en fonction du type de fruits 1 à décortiquer et suivant la fragilité de la coque. Une telle machine permet donc de laver et décortiquer les fruits 1 disposés 3o en vrac dans une première partie et de brosser les fruits alignés dans une seconde partie, de façon indépendante et à des vitesses différentes. Ceci permet donc d'obtenir un nettoyage parfait des fruits, dans un minimum de temps et en utilisant très peu d'eau. La machine peut dans certains cas permettre un nettoyage sec, sans produits de nettoyage ni même d'eau. Revendications1. Dispositif pour décortiquer des fruits à coques ou à enveloppes (1) comprenant au moins une cage (2) extérieure, dont l'intérieur est subdivisé en au moins des premier et second espaces (10, 12) adjacents, autorisant respectivement l'écalage et le brossage des fruits (1) au fur et à mesure du mouvement longitudinal d'avancement progressif des fruits (1) dans les espaces (10, 12), les premier et second espaces (10, 12) étant séparés par des moyens de transfert régulé autorisant le passage des fruits (1) du premier espace (10) vers le second espace (12), dispositif caractérisé en ce que : des premier et second tambours (7, 8) indépendants sont disposés à l'intérieur de la cage (2) pour respectivement délimiter avec celle-ci les 15 premier et second espaces (10, 12), un mécanisme (14) comporte des moyens distincts pour faire varier le sens de rotation et la vitesse relative des premier et second tambours (7, 8) et de la cage (2) et une vis sans fin (23) disposée, dans la cage (2) extérieure, autour du 20 second tambour (8), sur toute la longueur du second espace (12), est munie d'un filet (24) monté en rotation relative par rapport au second tambour (8), provoquant un déplacement en au moins une rangée des fruits (1) dans la partie inférieure du second espace (12). 25 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premier et second tambours (7, 8) sont coaxiaux. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cage (2) est coaxiale aux premier et second tambours (7, 8). 11 3012 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de transfert régulé comportent un disque (13) disposé coaxialement à l'intérieur de la cage (2), entre les premier et second espaces (10, 12) et muni d'au moins une ouverture autorisant le passage des fruits (1) s du premier espace (10) vers le second espace (12). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la cage (2) est montée en rotation autour d'un axe de rotation prédéterminé (5) et en ce que la vis sans fin (23) est solidaire de ladite cage 10 (2). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la cage (2) extérieure comporte une pluralité de barreaux (6) solidarisés à des annexes de positionnement, avec un décalage angulaire constant, et s'étendant 15 parallèlement à l'axe de rotation (5) de ladite cage (2), pour constituer une cage d'écureuil autorisant l'échappement des résidus des enveloppes, tout en retenant les fruits (1) à l'intérieur des premier et second espaces (10, 12). 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la 20 cage (2) est munie d'un orifice de réception (3) des fruits (1) et d'un orifice d'évacuation (4) des fruits (1) débouchant respectivement dans les premier et second espaces (10, 12) et l'axe de rotation (5) de la cage (16) est légèrement incliné vers l'orifice d'évacuation (4) pour favoriser le mouvement d'avancement axial des fruits (1) dans les premier et second 25 espaces (10, 12). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le premier tambour (7) est doté d'une surface de râpage à pointes (9) acérées faisant saillie radialement et en ce que le second tambour (8) est 30 doté d'une surface de brossage munie de fibres (11) saillantes synthétiques. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le mécanisme (14) comporte : - des premier et second motoréducteurs (15, 16) respectivement accouplés aux arbres d'entraînement (17, 18) des premier et second tambours (7, 8), et un troisième motoréducteur (19) entraînant la cage (2) extérieure en rotation par l'intermédiaire de galets (20) coopérant avec des pistes de roulement solidaires de la cage (2). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les galets (20) sont montés sur deux axes (21) parallèles, lesquels sont équipés de deux pignons (22) interconnectés par une chaîne de transmission pour la rotation synchronisée des galets (20).