MACHINE FOR THE HUSKING, ROASTING AND CLEANING OF SESAME GRAINS

Abstract: 1. A machine for treating and torrefying sesame seeds, of the type in which seeds are torrefied by means of hot air distributed within the mass of the seeds by rotary stirrinng tubular elements (32, 33) after passage of this air in these stirring elements in the rotating shaft (26, 27), which is also tubular, of these elements ; characterized in that it comprises superimposed first and second levels (9, 10) separated by a solid horizontal wall (11) provided with a central opening (12), the first or lower level (9) comprising in combination air supply means (25) and means (8, 20) for heating and distributing this air in said first level, in particular heating the solid horizontal wall (11), said rotary stirring elements (27, 34, 32) being mounted in said second level (10) about a vertical shaft (26) so as to distribute the hot air coming from the first level (9) within the mass of the seeds disposed on said wall (11) and being constituted by at least two hollow tubular scrapers (32, 33) which extend radially on each side of said rotary vertical shaft (26) on a lower section of this shaft (26) which has the shape of a hollow tubular part (27) closed at its upper end and whose open end is rotatively mounted in the central opening (12) of said wall (11) separating the lower level (9) from the upper level (10), said second level including in its upper part means (38) for supplying the seeds and means (39, 40) for discharging the husk separated from the seeds.

Description: Machine pour peler et torréfier et nettoyer les graines de sésame. La présente invention est relative à une machine pour le traitement et la torréfaction des graines de sésame. Les graines de sésame entrent pour une part très importante dans l'alimentation, notamment dans les pays du Proche-Orient dans lesquels elles sont utilisées d'une part pour l'extraction de l'huile et d'autre part pour la fabrication de deux produits de grande consommation, savoir le TAHINA qui est utilisé en cuisine, comme sauce ou assaisonnement, et le HALVA dont la consommation est également importante. En outre, l'utilisation des graines de sésame tend à se repandre de façon croissante en EUROPE où elle atteint déjà plus de 1.000 tonnes par an pour différentes utilisations également dans le domaine de l'alimentation. Dans toutes ses utilisations, les graines de sésame doivent etre torréfiées et débarassées de leur enveloppe. Le traitement des graines de sésame est effectué jusqu'à présent suivant un procédé manuel et leur torréfaction est effectuée dans des conditions telles que le rendement de ces opérations est tout à fait insuffisant, face à la demande croissante. Suivant la pratique traditionnelle, on fait tout d'abord tremper les graines de sésame dans de l'eau,. à froid pendant une durée d'environ 30 minutes, on décortique ensuite les graines par agitation et rotation dans des bassins, par exemple en ciment, cette opération nécessitant envlronlOminutes par lots de 25 kgs de graines, on sépare la balle de la graine par trempage à l'eau froide salée (à 180 Baumé) dans laquelle le grain flotte et la balle descend, le grain étant retiré manuellement. On lave ensuite les graines à l'eau froide, puis on les torréfie au four, la torrefaction de lots de 500 kgs de graines nécessitant l'utilisation pendant 2 à 3 heures d'une batterie de huit fours chauffés à la vapeur. La totalité des opérations nécessite de 10 à 15 m3 d'eau pour le traitement de 500 kgs de graines et dure environ 6 heures 30 tandis que la surface nécessaire pour la totalité de l'installation représente environ 400 m2. Il n'existe donc pas de technique antérieure en ce qui concerne une machine pour le traitement des graines de sésame, et l'invention a pour but de combler cette lacune en réalisant une machine pour le traitement et la torréfaction des graines de sésame, qui permette de traiter des quantités importantes en un temps considérablement plus court qu'avec les procédés traditionnels et avec un encombrement également considérablement inférieur à celui des installations classiques de cuves et de fours, avec une production importante et fournissant un produit de haute qualité. I1 convient en effet de noter que la torréfaction des graines de sésame est une opération extrêmement délicate en raison du fait que la couleur (et donc le degré de torréfaction), et la qualité des graines traitées présentent une importance considérable pour la fabrication du TAHINA et du HALVA, car une torréfaction trop poussée ne permettrait pas d'obtenir un produit fini ayant la couleur et le goQt indispensables pour la fabrication de ces produits. L'invention a en conséquence pour objet une machine pour le traitement et la torréfaction des graines de sésame, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier étage comportant des moyens de chauffage et de répartition d'air, un second étage superposé au premier et séparé de celui-ci par une paroi horizontale, des moyens pour distribuer l'air chaud provenant du premier étage dans la masse des graines sur ladite paroi et des moyens pour agiter lesdites graines, le second étage comportant dans sa partie supérieure des moyens pour amener les graines et des moyens d'évacuation de la balle séparés des graines. Suivant une autre caractéristique de l'invention, lesdits moyens pour répartir de l'air chaud dans la masse des graines sont constitués par lesdits moyens disposés dans le second étage pour agiter les graines. Suivant un mode de réalisation de l'invention, lesdits moyens pour agiter les graines sur ladite paroi sont constitués par au moins deux râcles creuses tubulaires s'étendant radialement de part et d'autre d'un axe vertical rotatif. D'autres caractéristiques et avantages de l'in vention apparaîtront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la Fig. 1 est une vue d'ensemble montrant la forme générale de la machine suivant l'invention; - la Fig. 2 est une.vue en coupe verticale suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; - la Fig. 3 en est une vue en coupe horizontale suivant la ligne 3-3 de la Fig. 2; - la Fig. 4 est une vue partielle en perspective avec arrachement de la -partie rotative et montrant l'agencement des râcles d'agitation et des moyens de distribution d'air chaud. La Fig. 1 est une vue d'ensemble de la machine suivant l'invention qui comprend un socle 1 sur lequel est posée la machine proprement dite désignée dans son ensemble par la référence 2 et qui comprend un corps ayant une partie inférieure 3 de forme cyclindrique et une partie supérieure 4 de forme tronconique, Un montant vertical 5 disposé latéralement contient les organes de commande de la machine et comporte une partie supérieure horizontale 6 s'étendant au-dessus du sommet de la partie tronconique 4 et portant un ensemble-moteur 7 dans un but qui sera décrit dans la suite. Un dispositif à brûleurs 8 est fixé latéralement au bas de la partie inférieure cylindrique 3 dans un but qui sera également décrit dans la suite. La Fig. 2 est une vue en coupe à plus grande échelle de la machine représentée à la Fig. 1 et on voit que la partie inférieure 3 est constituée par une enveloppe cylindrique en tôle qui comporte deux étages, un étage inférieur 9 et un étage supérieur 10 séparésparune paroishorizontale 11 en tôle comportant une couverture centrale 12 dans un but qui sera décrit dans la suite. L'étage inférieur 9 est lui-meme divisé en trois compartiments au moyen de deux cloisons horizontales parallèles 13, 14 espacées verticalement. Les cloisons 13, 14 délimitent entre elles un compartiment intermédiaire fermé 15, la cloison inférieure 13 délimitant avec un fond 16 de la machine un compartiment inférieur 17, tandis que la cloison supérieure 14 délimite avec la paroi 11 un compartiment supérieur 18. Les cloisons 13 et 14 sont percées de trous 19 qui peuvent être de forme circulaire, comme représenté à la Fig. 3, ou encore de forme carrée, comme repré sentie en 19' également & la Fig. 3, et des tubes paral lé les verticaux espacés 20 sont disposés dans les trous des cloisons 13, 14 afin de faire communiquer entre elles les compartiments 17, 18 en s'étendant à joint étanche à travers le compartiment 15. La paroi extérieure de l'étage inférieur 9 est percée d'une ouverture 21 (Fig. 2) dans laquelle est monté l'ensemble 8 à brûleurs, de façon que les flammes des brûleurs soient dirigées àl'intérieur du compartiment 15 afin de chauffer les tubes 20. L'ensemble 8 à brûleurs étant de construction classique ne fait pas partie de l'invention et ne sera donc pas décrit de façon détaillée La paroi de l'étage inférieur 9 est percée d'une seconde ouverture diamétralement opposée a l'ouverture 21 et à laquelle est reliée une conduite 22 (Fig. 3) d'évacuation des gaz brûlés émis par l'ensemble 8. Le compartiment inférieur 17 comporte dans sa paroi une ouverture 23 située à peu près à 90 par rapport à l'ouverture 21 et à la conduite de sortie 22 et dans laquelle est ajustée la sortie 24 d'une turbine soufflante 25 entraînée par un ensemble-moteur 26 fixé latéralement sur la paroi de l'étage inférieur 9. On comprend que l'air soufflé dans le compartiment inférieur 17 par la turbine 25 traverse les tubes verticaux 20 chauffés par le brûleur et dans lesquels il s'échauffe pour parvenir dans le compartiment supérieur 18 et chauffer ainsi la paroi 11 qui constitue le fond de l'étage supérieur 10, l'air chaud s'échappant du compartiment 18 par l'ouverture centrale 12 pour passer dans l'étage supérieur 10 comme on va le décrire. Comme on 1'a indiqué l'étage supérieur 10 de la machine présente une forme cylindrique et est surmonté par une partie supérieure 4 de forme tronconique fermée à sa partie supérieure. Cet ensemble est traversé par un arbre vertical central 26 qui tourillonne dans un roulement (non représenté) porté par la partie horizontale 6 du montant 5 sur laquelle est monté l'ensemble moteurréducteur 7 adapté pour entraîner l'arbre 26 en rotation. L'arbre 26 comporte à son extrémité inférieure une partie tubulaire creuse 27 coaxiale de diamètre plus grand, à peu près égal. à celui de l'ouverture 12, dont l'extrémité supérieure est fermée et dont l'extrémité inférieure ouverte est montée rotative de façon à peu près étanche dans l'ouverture 12 de la cloison 11. A la jonction de l'arbre 26 et de la partie 27 sont fixées deux traverses parallèles 28 qui peuvent avantageusement etre constituées par deux fers en U disposés dos à dos de part et d'autre de l'axe 26 sur lequel ils sont fixés comme représenté en 29, ces traverses étant fixées entre elles au voisinage de leurs extrémités par des entretoises (30) sur lesquelles sont fixées des tiges verticales 31 s'étendant vers le bas et dont les extrémités inférieures sont fixées sur des bras tubulaires creux 32 s'étendant de part et d'autre de la partie tubulaire 27, parallèlement aux traverses 28 et fixées par une extrémité à la partie inférieure de celle-ci de façon à être entraînés en rotation conjointement avec elle. L'ensemble constitué par les traverses 28, les tiges 31 et les bras 32 est ainsi solidaire de l'arbre 26 et de sa partie 27 et est ainsi entraîné en rotation par -l'ensemble moteur-réducteur 7. Les bras creux 32 présentent avantageusement une forme rectangulaire en section et sont fermés à leur extrémité opposée à l'arbre 26, 27 et sont disposés légère- ment espacés au-dessus de la paroi 11. Chaque arbre 32 porte sur ses côtés opposés une brosse constituée par une rangée de poils verticaux 33 qui s'étendent vers le bas, én contas avec la surface de la paroi 11, formant ainsi des râcles qui tournent en contact avec la paroi 11 pour en balayer la surface dans un mouvement circulaire. L'espace intérieur de chaque bras 32 est relié à l'espace intérieur de la partie tubulaire 27 par une conduite 34 de telle sorte que l'air chaud provenant du compartiment supérieur 18 de l'étage inférieur et remplissant la partie 27 s'échappe de celle-ci pour passer dans les bras 32 et s'échapper de ceux-ci par des trous prévus le long de leur paroi inférieure, entre les rangées de poils 33, qui sont avantageusement en acier. I1 est également prévu sur la partie 27 deux conduites 35 s'étendant en sens opposé et fixées sur la. partie 27 au voisinagedestraverses 28, les conduites 35 communiquant avec l'intérieur de la partie 27, et débouchant librement dans l'étage supérieur 10, leur section étant légèrement inférieure à celle des conduites 34 alimentant les bras 32. La partie 27 comporte enfin au moins une ouverture supplémentaire 36 dont l'extrémité est fermée par un obturateur réglable 37 dans un but qui sera décrit dans la suite. La partie supérieure 'tronconique 4 comporte une première ouverture 38 d'alimentation qui est avantageusement de forme circulaire et dans laquelle est disposée l'extrémité d'un dispositif d'alimentation tubulaire (non représenté) contenant une vis sans fin reliée à une trémie et permettant d'introduire les graines de sésame à la partie supérieure de la machine, ces graines tombant sur le fond 11 de l'étage supérieure 10. Un tel dispositif d'alimentation étant classique, et ne faisant pas partie de l'invention ne sera donc pas décrit en détail. Il suffit d'indiquer que ce dispositif peut etre actionné mécaniquement par des moyens connus pour déverser à l'intérieur de la machine suivant l'invention des lots de graines probablement lavées par quantités dStenminées successives. La partie supérieure 4 comporte une seconde ouverture désignée par la référence 39 de laquelle s'étend une conduite tubulaire 40 de forte section qui est reliée à une turbine aspirante (non représentée) destinée à l'évacuation de la balle séparée des graines après traitement. I1 est enfin prévu une ouverture d'aération fermée par un volet 41 dont la fonction sera décrite dans la suite,et une trappe d'accès permettant d'accéder à l'ensemble rotatif à l'intérieur de la machine pour les besoins d'entretien et de réparations. Pour évacuer les graines traitées, il est prévu dans la paroi 11 constituant le fond de l'étage supérieur 10 une ouverture 42 pouvant être fermée par une plaque coulissante et débouchant dans une goulotte 43 inclinée vers le bas (Fig. 2 et 3). Le fonctionnementdela machine est le suivant. Un lot de graines de sésame à traiter, d'environ 500 kgs est introduit à la partie supérieure de la machine par le dispositif d'alimentation par l'ouverture 38. On ac tionne -simultanément l'ensemble moteur-réducteur 7 entrainant les racles en rotation, le brûleur 8, la turbine 25 et le dispositif d'aspiration 40. Les graines tombent sur le fond 11 sur lequel elles sont réparties par la rotation des racles 32 qui leur imprime une agitation constante du fait que la couche de graines a une hauteur qui est supérieure à celle des râcles 32. Le brûleur 8 chauffe les tubes 20 et la soufflante 25 envoie un courant d'air sous pression dans le compartiment 17, cet air traversant les tubes 20 dans lesquels il est chauffé à haute température et pénètre dans le compartiment 18 d'où il sort par l'ouverture 12 et est dirigé d'une part par les conduites 34 à l'intérieur des bras 32 et d'autre part par les conduites 35 dans le volume intérieur de la partie supérieure de la machine. La section des conduites 35 étant un peu inférieure à celle des conduites 34, l'air chaud tend principalement à sortir à travers des ouvertures (non représentées) à la partie inférieure des bras 32 entre les rangées de poils 33 et cet air à haute température chauffe les graines de sésame qui reposent elles-mêmes sur la paroi 11 chauffée également par l'air chaud du compartiment 18. En outre, le surplus d'air chaud s'écoulant par les conduites 35 chauffe la surface supérieure de la couche de graines dans l'étage 10. Les graines sont ain sx portées sous agitation à une température suffisante pour provoquer leur torréfaction et la séparation de la balle. La balle est alors aspirée par la turbine 40 et évacuée de la machine tandis que l'ouverture plus ou moins grande du volet 41 permet à l'air ambiant de pénétrer dans la machine en provoquant des tourbillons qui favorisent l'élimination de la balle de la masse des graines traitées. En outre, le réglage du volet 41 permet en cours de traitement-des graines de commander la tempErature, Lorsque le degré de torréfaction désiré a été atteint, on arrete le fonctionnement du brûleur et l'air propulsé par la turbine 25 refroidit les graines tout en maintenant l'étage supérieur 10 de la machine sous un curant d'air continu. Lorsque les graines sont torréfiées et refroidies la totalité de la balle a été évacuée et les graines sont évacuées par l'ouverture de la plaque fermant la goulotte d'évacuation 43, les racles constituées par les bras 32 avec leurs poils 33 amenant progressivement la totalité des graines vers la périphérie de la machine au-dessus de l'ouverture 42. Les essais effectués au moyen de la machine suivant l'invention ont montré que le temps total nécessaire pour le traitement de 500 kgs de graines était¯ de 2 heures à 2 heures 30. En outre, l'eau nécessaire pourtlaver 500.kgs de graines, en éliminer les cailloux et les faire gonfler est d'environ 2 m3, ce qui représente une économie considérable par rapport aux quantités d'eau nécessaires pour le traitement d'une quantité équivalente de graines au moyen du procédé traditionnel. On remarquera en outre que la balle évacuée de la machine par la conduite 40 est déversée dans un réceptacle séparé (non représenté) dans lequel elle est ré cupéréepar exemple pour l'alimentation du bétail, tandis. que lorsque les graines sont traitées par le paroi cédé traditionnel, la balle n'est pas récupérable. Les essais ont également montré qu'après le traitement du premier lot,ayant nécessité 2 heures 30, le second lot nécessitait un temps inférieur d'environ 10 minutes en raison du fait que l'ensemble de la machine est déjà monté en température et nécessite donc un temps de chauffage moindre. Le traitement du troi sième lot de graines nécessite un temps encore légere- ment inférieur et le temps nécessaire se stabilise ensuite aux alentours de 2 heures, ces temps étant bien entendu fonction de la température ambiante extérieure à la machine. Les différentes fonctions peuvent être commandées par un opérateur mais il est bien évident que différents dispositifs de commandes automatiques, notamment électroniques peuvent également etre utilisés pour commander la vitesse de rotation de l'ensemble de racles rotatives, la température des graines, la température de l'air chauffé, etc, ces dispositifs étant tous connus et ne faisant pas partie de 1 'inven- tion. -I1 ressort de ce qui précède que la machine suivant l'invention, qui est la première machine permettant le traitement en continu des graines de sésame, permet de réaliser une économie extrêmement importante par rapport au procédé traditionnel et d'obtenir un rendement également bien supérieur rendu nécessaire par l'augmentation de la consommation tout en assurant au produit traité une qualité constante.

Claims: REVENDICATIONS 1 - Machine pour le traitement et la torréfaction des graines de sésame, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier étage (9) comportant des moyens (25) d'alimentation en air, des moyens (8, 20) de chauffage et de répartition de l'air, un second étage (10) superposé au premier et séparé de celui-ci par une paroi horizontale (11), des moyens (27, 34, 32) pour distribuer de l'air chaud provenant du premier étage (9) dans la masse des graines sur ladite paroi. (11) et des moyens (27, 32) pour agiter lesdites graines, le second stage comportant dans sa partie supérieure des moyens'( 8) pour amener les graines et des moyens (40) d'évacuation de la balle séparée des graines. 2 - Machine suivant la revendication l, caractérisée en ce que lesdits moyens pour distribuer l'air chaud dans la masse des graines sont constitués par lesdits moyens (27, 32) disPosés dans le second étage (10) pour agiter les graines. 3 - Machine suivant la revendication 2, caractérisée en.ce que lesdits moyens pour agiter les graines sur laaite paroi (11) sont constitués par au moins deux racles tubulaires creuses (32,. 33) s'étendant radialement de part et d'autre d'un axe vertical rotatif (26).. 4 - Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ledit axe vertical rotatif (26) compor te Åa son extrémité inférieure une partie tubulaire creuse (27) de diamètre plus grand, fermée à son extrémité supérieure et dont l'extrémité inférieure ouverte est montée rotative dans une ouverture centrale (12) de ladite cloison (11) séparant l'étage inférieur (9) de l'étage supérieur (10). 5 - Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que lesdites râcles tubulaires creuses (32, 33) sont fixées par une extrémité à ladite-partie infé rieure (27) de l'axe et sont reliées à l'intérieur de celle-ci par des conduites (34) de façon à recevoir de l'air chaud provenant du premier étage (9). 6 - Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce que lesdites racles (32) ont une surface inférieure percée d'orifices de sortie pour l'air chaud et espacée de ladite paroi (11) et elles comportent chacune au moins une rangée longitudinale de poils verticaux (33) ou analogues, par exemple en fil d'acier adaptés pour balayer la surface de ladite paroi (11). 7 - Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ledit axe vertical (26) porte un bâti de support (28, 31) auquel sont suspendues lesdites ra- cles, fixé au voisinage de sa jonction avec ladite partie inférieure (27) de diamètre plus grand. 8 - Machine suivant la revendication 5, caractérisée en ce que qu'elle comprend une conduite supplé mentale (35) de distribution d'air chaud dans ledit second étage (10), s'étendant radialement à partir de ladite partie inférieure (27) de diamètre plus grand, à une certaine distance au-dessus des râcles (32, 33), et au moins une ouverture supplémentaire réglable (36) de sortie d'air chaud est prévue dans la paroi de ladite partie inférieure 27. 9 9 - Machine suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que le second étage (10) comporte une partie supérieure (4) ayant de préférence une forme tronconique et comportant des moyens (38) d'alimentation en graines, des moyens (39, 40) d'évacuation de la balle détachée des graines et au moins une ouverture d'aération réglable (40). 10 - Machine suivant la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits moyens d'alimentation (38) sont constitués par une ouverture dans laquelle s'étend une vis sans fin montée rotative dans un tube relié à une trémie d'alimentation. 11 - Machine suivant la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits moyens d'évacuation de la balle sont constitués par une conduite (40) débouchant dans ladite partie supérieure (4) du second étage (10) et reliée à une turbine d'aspiration à l'extérieur de la machine. 12 - Machine suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que que ledit premier étage (9) est divisé horizontalement par deux cloisons parallèles (13, 14) délimitant un compartimentsupérieur (18) communIquant-avec ladite partie inférieure (27) de l'axe vertical par une ouverture centrale (12) de ladite paroi (11), un compartiment inférieur (17) communiquant avec le compartiment supérieur (18.) et un compartiment intermédiaire (15) fermé, à travers lequel s'étendent des tubes verticaux (20) traversant lesdites cloisons (13, 14) et reliant entre eux les compartiments inferieur et supérieur (17, 18). 13 - Machine suivant la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comprend une soufflante (25) entraînée par un moteur et adaptée pour débiter de l'air ex intérieur dans. ledit compartiment inférieur (17). 14 - Machine suivant la revendication 12, caractérisée en ce qu'un brûleur (8) est adapté pour projeter des. flammes dans ledit compartiment intermédiaire (15) pour chauffer lesdites tubes (20) et une ouverture de sortie t22) des gaz brûlés est prévue en un point dudit compartiment (15) opposé au brûleur (8). 15 - Machine suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ledit arbre vertical (26, 27) portant les râcles (32, 33) est entraîné en rotation au moyen d'un ensemble (7) comprenant un moteur et un réducteur monté par exemple à la partie supérieure de la machine.

Inventors: GHANDOUR, ISSAM ABDUL-KADER
Applicants: GHANDOUR, ISSAM ABDUL-KADER
Application year: 1981
Main classification: A23N12
IPC codes: A23N12