La présente invention concerne un appareil destiné à couper les queues et les tiges de produits agricoles et, en particulier, un appareil de ce type fonctionnant sous l'action de lames à entailles animées d'un mouvement de va-et-vient dans une chambre destinée à recevoir les produits et qui est entraînée en rotation.
Les machines à récolter les fruits et les légumes sont de plus en plus utilisées pour récolter divers produits tels que les haricots, les tomates et
les fraises. En règle générale, les machines à récolter les produits agricoles fonctionnent en retirant, du sol, la totalité.de la plante ou d'importantes parties de celle-ci, plutôt qu'en détachant sélectivement le fruit ou le légume de la plante comme c'est le cas
lors d'une récolte manuelle. Dès que la plante a été détachée ou extraite par la machine à récolter, elle doit être soumise à un traitement complémentaire dans le but de couper ou de séparer d'une autre manière le produit du reste de la plante, c'est-à-dire les tiges, les queues et le feuillage.
Une caractéristiques opératoire importante
d'un appareil de récolte de produits agricoles conçu pour séparer le produit du reste d'une plante réside dans le fait que cette séparation doit être effectuée sans endommager le produit. En deuxième lieu, étant donné qu'un appareil de ce type pourrait spécifiquement être monté sur une machine de récolte pour fonctionner conjointement avec cette dernière, il doit être d'une construction simple et durable. Selon une autre caractéristique souhaitable, l'appareil doit avoir une capacité de traitement égale à celle de la machine de récolte à laquelle il est assujetti.
Un objet de la présente invention est de fournir un appareil capable de séparer un produit végétal des autres parties des plantes récoltées, sans endom-mager sensiblement le produit.
Un autre objet de l'invention est de fournir un appareil de traitement de plantes durable et à haute capacité approprié pour être utilisé avec une machine de récolte.
Un autre objet encore de la présente invention est de fournir un appareil de traitement de plantes équipé de plusieurs lames pouvant être interchangées afin d'adapter la machine à différentes opérations de traitement de plantes ou de coupe de produits en grappes.
L'appareil de la présente invention comprend une chambre rotative recevant les produitset comportant plusieurs ouvertures espacées sur sa paroi extérieure pour recevoir des lames, ainsi qu'un support rotatif pour ces dernières, monté à l'extérieur et à proximité de la chambre. Ce support comprend plusieurs lames allongées s'étendant pratiquement radialement à travers l'ouverture associée ménagée dans la chambre. La chambre et le support sont mutuellement solidarisés, de telle sorte que la rotation de la première entraîne la rotation du second et vice versa, cette rotation ayant pour effet de déplacer chaque lame en un mouvement de va-et-vient périodique et dirigé généralement radialement, par rapport à son ouverture associée.
Suivant une forme de réalisation de la présente invention, la chambre de réception de produits est cylindrique et elle est montée pour tourner sur un premier axe légèrement incliné. Le support prévu pour les lames est monté pour tourner sur un second axe pratiquement parallèle à et décalé par rapport au premier axe. Ce support et la chambre sont entraînés en
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moteur et qui est accouplé de manière rotative à chacun d'eux.
Les lames utilisées dans l'appareil de la présente invention peuvent être interchangeables afin d'adapter l'appareil pour lui permettre de traiter différents types de produits. Plus particulièrement, ces lames sont des rubans rigides dans lesquels sont pratiquées des entailles transversales dont les caractéristiques relatives à leurs dimensions et à leurs bords varient en fonction du produit à traiter.
Lors de la mise en service, le produit végétal récolté est introduit dans une extrémité de la chambre de réception de produits, laquelle est entraînée en rotation conjointement avec le support. Les matières végétales, en particulier, les queues et les tiges reliant le produit à la plante, viennent s'emprisonner dans les entailles des lames et elles sont ainsi coupées par ces lames à mesure de la rétraction
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ménagées dans la chambre. La matière végétale rencontre plusieurs rangées de lames qui sont espacées axialement et elle est ainsi coupée successivement en passant axialement à travers la chambre.
Ces différents objets et caractéristiques de la présente invention, ainsi que d'autres apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée ci-après de formes de réalisation préférées de cette dernière, en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
la figure 1 est une vue latérale de l'appareil de coupe de produits en grappes construit conformément à la présente invention et représenté sous une forme quelque peu simplifiée; la figure 2 est une vue de face de l'appareil de la figure 1, prise généralement suivant la ligne 2-2 de cette dernière; la figure 3 est une vue en coupe agrandie d'une lame et d'un porte-lame tels qu'ils sont utilisés dans l'appareil de la présente invention, cette coupe étant prise généralement suivant la ligne 3-3 de la figure 1;
la figure 4 est une vue partielle de la lame et du porte-lame illustrés en figure 3, cette vue étant prise généralement suivant la ligne 4-4 de cette figure; et la figure 5 est une vue de face semblable à celle de la figure 2, mais illustrant une autre forme de réalisation de l'invention.
On se référera tout d'abord aux figures 1 et 2 qui illustrent,en 10, un appareil de coupe de produits en grappes construit suivant une forme de réalisation préférée de l'invention. Cet appareil 10 comprend, d'une manière générale, un bâti 12 sur lequel sont montés de manière rotative une chambre de réception de produits généralement cylindrique 14. ainsi qu'un support cylindrique 16 pour des lames, disposé à l'extérieur et à proximité de cette chambre. Sur ce support 16, sont montées plusieurs lames 18 s'étendant pratiquement dans la direction radiale à travers des ouvertures associées 20 ménagées dans la paroi de la chambre, ainsi qu'on le décrira en détail ci-après.
Comme le montre la figure 1, les lames et les ouvertures associées sont disposées en plusieurs rangées espacées le long des grands axes du support et de la chambre, chacune de ces rangées comprenant plusieurs lases et ouvertures associées espacées angulairement.
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la chambre 14 via une chaîne sans fin 24 et au support
16, via une chaîne sans fin 26, sert à faire tourner le support et la chambre pratiquement à la même vites-
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fixé au bâti. Ainsi qu'il apparaîtra clairement ciaprès, en tournant pratiquement à la même vitesse sur des axes parallèles et mutuellement décalés, la cham-bre 14 et le support 16 impriment, à chaque lame, un mouvement de va-et-vient périodique par rapport 3 son ouverture associée 20.
En considérant à présent l'invention en détail, le bâti 12 comprend deux organes en bout opposés 32,
34 qui supportent de manière rotative les extrémités opposées de la chambre 14 et du support 16, ainsi qu'on le décrira ci-après. Ces deux organes en bout du bâti qui, comme le montre la figure 2, ont généralement une configuration en U renversé, sont réunis l'un à l'autre par des traverses telles que celle indiquée en 35 (figure 1) afin de former un bâti d'une seule pièce.
La chambre 14 comprend un châssis constitué de deux organes annulaires en bout opposés 36, 38 définissant des ouvertures d'entrée et de sortie respectivement, ainsi que de plusieurs longerons 40 espacés angulairement et s'étendant axialement pour assembler rigidement les deux organes en bout. Comme le montre plus clairement la figure 2, l'organe 38 a la forme d'un pignon comportant des dents d'engrenage 39 espacées sur sa périphérie et dans lesquelles vient s'engager la chaîne 24. Aux organes 40, sont fixées, à des intervalles espacés longitudinalement d'une distance correspondant à l'écartément longitudinal des rangées de lames précitées, plusieurs paires de bandes métalliques annulaires 42 (figures 1 et 3).
L'écartement axial prévu entre les bandes 42 de chaque paire est calculé de façon à recevoir la largeur d'une lame associée 18 s'étendant au travers. De la sorte, chaque paire de bandes définit plusieurs ouvertures 20 espacées angulairement et présentant chacune un arc défini par la distance courbe séparant des organes adjacents 40. La paroi cylindrique de la chambre 14 est constituée d'une toile métallique 43 (figure 3) s'étendant entre les organes en bout 36, 38 en étant fixée aux organes 40 et aux bandes 42. Cette toile métallique 43 est fixée aux organes 40 à des intervalles judicieusement espacés angulairement et longitudinalement, tandis qu'elle comporte des fentes à des endroits correspondant aux ouvertures 20.
Le support 16 comprend généralement deux organes annulaires en bout opposés 44, 46 qui entourent la chambre 14 et s'étendent à proximité des extrémités d'entrée et de sortie de cette dernière respectivement.
Tout comme l'organe 38, l'organe 46 a la forme d'un pignon comportant des dents d'engrenages 47 espacées sur sa périphérie et dans lesquelles vient s'engager la chaîne 26. Les organes 44, 46 sont assemblés rigidement au moyen de plusieurs longerons parallèles
48 (figure 1) qui sont décalés angulairement par rapport aux organes 40 comme le montrent les dessins.
Les lames 18 sont montées sur les organes 48 dans les positions espacées longitudinalement et radialement illustrées dans les figures 1 et 2 respectivement, au moyen de porte-lames 52 (voir figure 1) dont un est illustré en détail dans les figures 3 et
4. Comme le montrent les figures 1, 3 et 4, chaque porte-lame 52 comprend des parties de base opposées 54 par lesquelles il est fixé à l'organe associé 48, ainsi qu'une partie en saillie 56 définissant une rainure de guidage 57 s'étendant radialement.
Comme le montre la figure 3, chaque lame 18 est constituée d'un ruban allongé et rigide 58 dont la partie de droite (toujours en se référant à la figure 3) est une structure à trois branches, à savoir deux branches extérieures 60 et une branche centrale
62. Un ressort de compression 64 adapté autour de la branche 62 y est maintenu, à son extrémité de droite
(en se référant au dessin), au moyen d'un élément de fixation 66 assujetti aux extrémités de droite des branches en les réunissant l'une à l'autre.
Comme le montre la figure 3, plusieurs en- tailles 68 sont pratiquées le long de la partie de gauche du ruban 58. Dans la forme de réalisation illustrée, les bords de gauche des entailles 68 peuvent être affûtés pour former des tranchants; ils peuvent également être émoussés suivant le type d'action de coupe ou d'arrachement que l'on désire obtenir ainsi qu'on l'expliquera ci-après.
Pour monter une lame 18 sur un porte-lame associé 52, on introduit le ruban 58 dans la rainure 57 et on le verrouille en place en adaptant une clavette
71 dans une ouverture appropriée 70 pratiquée dans la lame comme le montre plus clairement la figure 4.
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res 3 et 4, le ressort 64 est comprimé légèrement pour pousser la clavette 71 contre le bord de gauche de la partie 56 du porte-lame, maintenant ainsi fermement la lame 18 dans ce dernier. En se référant à la figure 3, on peut constater que, en étant conçue et montée de la manière décrite ci-dessus, la lame 18 peut se déplacer de droite à gauche (en se référant à cette figure) à l'encontre de l'action du ressort
64, dans un but qui sera décrit ci-après.
On décrira à présent le montage rotatif de la chambre 14 et du support 16 sur le bâti 12. En se référant aux figures 1 et 2, dans la partie inférieure de chacun des organes en bout 32, 34 de ce bâti, sont montés deux arbres supports espacés transversalement
72. Ces arbres 72 sont montés pour tourner sur des axes parallèles tels que celui indiqué par la ligne
en traits discontinus 74 en figure 1, ces axes étant légèrement inclinés par rapport à l'horizontale. A chacun de ces arbres, sont solidarisés de manière rotative, respectivement à son extrémité dirigée vers l'intérieur et à son extrémité dirigée vers l'extérieur, un rouleau de petit diamètre 76 et un rouleau de plus grand diamètre 78.
Ces rouleaux 76, 78 comportent des rebords, de façon à former des épaulements en retrait dirigés vers l'intérieur comme le montre la figure 1, les paires de rouleaux 76 étant espacées longitudinalement l'une de l'autre d'une distance calculée de façon à recevoir, sur leurs épaulements, les bords annulaires opposés des organes 44, 46 du support, tandis que les paires de rouleaux 78 sont espacées longitudinalement l'une de l'autre d'une distance calculée de façon à recevoir, sur leurs épaulements, les bords annulaires opposés des organes 36, 38 de la chambre.
Le support 16 et la chambre 14 étant montés de la manière décrite cidessus, les diamètres des rouleaux 76, 78 sont calculés, par rapport aux diamètres de ce support et de cette chambre, de telle sorte que cette dernière tourne sur un axe (indiqué par la ligne en traits discontinus 80 en figure 1) parallèle à l'axe 74 et que le support 16 tourne sur un second axe (indiqué par la ligne en traits discontinus 82 en figure 1) parallèle à, mais décalé par rapport à l'axe 80.
En se référant à la figure 1, on peut constater que les rebords des paires opposées de rouleaux
76, 78 servent à empêcher un déplacement axial du support et de la chambre au cours de la mise en service. De plus, afin d'empêcher la chambre 14 de se déplacer par gravité de droite à gauche (en se référant à la figure 1), on prévoit deux galets de butée 84 fixés aux côtés opposés de l'organe en bout 34 du bâti comme le montre la figure 2. A chaque galet, est associé un rouleau 86 monté pour tourner sur un axe qui, de préférence, est perpendiculaire à et s'étend à travers l'axe de rotation 80 de la chambre. Ainsi qu'on le décrira ci-après, les rouleaux 76, 78 et les galets 84 constituent également des éléments s'opposant au mouvement axial de la chambre et du support.
Pour en terminer avec la description du montage de la chambre 14 et du support 16 sur le bâti 12, on notera que des rouleaux de retenue 90, 92 sont montés sur chacun des organes en bout 32, 34 de ce bâti afin de tourner sur des axes parallèles à l'axe 74.
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92 sont disposés pour venir s'engager de manière rotative sur les bords annulaires supérieurs des organes 36, 38 de la chambre et des organes 44, 46 du support respectivement,maintenant ainsi la chambre 14 et le support
16 contre les rouleaux inférieurs 78, 76 respectivement, tout en assurant la rotation de la chambre et du support sur leurs axes
80, 82 respectivement au cours du fonctionnement de l'appareil.
En ce qui concerne à présent la façon dont la chambre 14 et le support 16 sont entraînés en rotation, l'arbre 22 supporte, à son extrémité de gauche
(en se référant à la figure 1), un pignon de petit diamètre 94 qui est accouplé à l'organe en bout 38 de la chambre via la chaîne 24. A son extrémité de droite (toujours en se référant à la figure 1), l'arbre 22 supporte un pignon de plus grand diamètre 96 qui est accouplé de la même manière à l'organe en bout 46 via
la chaîne 26. Comme on peut le constater en se référant à la figure 2, le rapport de démultiplication
des pignons dentés 94, 96 est calculé de telle sorte que, lorsque l'arbre 22 est entraîné par le moteur 28, la chambre 14 et le support 16 tournent à la même vitesse. Dans la présente spécification, l'arbre 22 est également considéré comme un arbre mû par moteur et, conjointement avec les pignons 94, 96 et les chaînes
24, 26 respectivement, avec lesquels il est accouplé,
il constitue également un moyen solidarisant activement la chambre et le support l'un à l'autre, de telle sorte que la rotation de la première entraîne la rotation du second et vice versa.
En examinant la figure 2, on peut constater que la relation mutuelle parallèle avec décalage entre les axes de rotation de la chambre 14 et du support 16 donne lieu à une asymétrie radiale entre les deux, étant donné que les parties inférieures de la chambre et du support sont plus rapprochées l'une de l'autre, comparativement à leurs parties supérieures.
En conséquence, les lames 18 disposées à proximité des parties inférieures du support 16 pénètrent dans la chambre 14, via les ouvertures associées 20, sur une distance nettement plus grande que les lames disposées à proximité des parties supérieures de ce support. Dès lors, étant donné que le support et la chambre tournent dans la même direction et à la même vitesse, cette rotation imprime, à chaque lame, un mouvement de va-et-vient périodique par rapport à son ouverture associée. Le cycle de mouvement de va-etvient pour chaque lame se déroule sur une révolution complète de la chambre et du support.
Pour en terminer avec la description relative à la figure 1, on notera qu'une goulotte de chargement
98 fixée à l'organe en bout 32 du bâti et dont l'extrémité de gauche (vu en figure 1) pénètre dans la chambre 14, est utilisée pour introduire le produit végétal récolté dans cette dernière.
On décrira à présent le fonctionnement de l'appareil 10. Initialement, cet appareil est équipé de lames 18 appropriées pour l'opération de traitement de plantes ou de coupe de produits en grappes devant être effectuée. Spécifiquement, les dimensions et les tranchants associés aux entailles 68 de ces lames varieront en fonction du produit végétal à traiter. A titre d'exemple, lorsque l'appareil 10 doit être utilisé pour traiter des touffes de haricots,
les entailles 68 ont des dimensions calculées de telle sorte que les tiges de ces touffes, mais non les haricots plus gros, viennent s'y loger aisément. De
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trées en figure 3 sont des tranchants par lesquels les queues emprisonnées sont coupées au cours du fonctionnement de la machine, ainsi qu'on le décrira ci-après. A titre d'exemple complémentaire, lorsque l'appareil doit être utilisé pour enlever les queues de cerises en bouquets, les bords de gauche des entailles 68 illustrées en figure 3 sont émoussés, si bien que ces queues seront détachées des fruits au lieu d'être coupées. Il est à noter que des entailles peuvent être pratiquées des deux côtés des lames
18, les entailles prévues d'un cote étant conçues pour traiter un type de produit végétal, tandis que les entailles prévues de l'autre côté sont conçues pour traiter un autre type de produit végétal.
En se référant à nouveau à la figure 1, le produit végétal devant être traité dans l'appareil 10 est chargé dans l'extrémité d'entrée supérieure de
la chambre de l'appareil via la goulotte 98. A mesure que la chambre est entraînée en rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (vu en figure 2), le produit végétal est entraîné vers le haut le long des parois latérales de la chambre, pour retomber ensuite par gravité et venir s'emprisonner dans les entailles des lames en rotation. En se référant à la <EMI ID=8.1>
aux lames, un mouvement de va-et-vient par rapport à leurs ouvertures associées de la manière décrite cidessus, mouvement qui a pour effet d'entraîner le produit végétal emprisonné contre les bandes 42 définissant ces ouvertures. A ce moment, les bandes 42 maintiennent fermement le produit végétal emprisonné, tandis que la lame dans laquelle est emprisonné ce dernier, continue à se rétracter à travers l'ouverture, ce qui a pour effet de sectionner le produit végétal. En se <EMI ID=9.1>
où un fil métallique ou une autre matière ne pouvant être sectionnée viendrait s'emprisonner dans une entaille d'une lame, le mouvement radial de cette dernière par rapport au support 16 sous la poussée du ressort 64 empêche toute détérioration de l'appareil.
A mesure que le produit végétal migre par gravité de l'extrémité d'entrée vers l'extrémité de sortie de la chambre, il rencontre des rangées successives de lames et est ainsi soumis continuellement à l'action de coupe de ces dernières. Le produit comestible et la matière végétale ainsi séparés l'un de l'autre et émergeant de l'extrémité de sortie de la chambre peuvent être recueillis et séparés par des procédés classiques.
D'après la description ci-dessus, on peut apprécier la façon dont les différents objets de l'invention sont réalisés. En premier lieu, l'appareil décrit ici est efficace pour couper sélectivement et uniquement les parties non comestibles d'un végétal, la partie comestible de ce dernier étant soustraite sélectivement de l'action de coupe de l'appareil en la maintenant à l'écart des entailles des lames. A mesure que le produit végétal est soumis à l'action de coupe des lames successives en se déplaçant de l'extrémité d'entrée vers l'extrémité de sortie de la chambre en rotation, les parties que constituent les tiges ou les queues et qui tiennent à la partie comestible, en sont retranchées sélectivement, séparant ainsi nettement et sans aucun dommage le produit comestible des parties non comestibles de la plante.
En deuxième lieu, l'action de coupe de l'appareil qui entraîne un mouvement de va-et-vient périodique de plusieurs lames à entailles espacées angulairement à l'intérieur d'une chambre rotative de réception de produits, est assurée par un système d'une conception simple tel qu'il est décrit ici. En conséquence, l'appareil de l'invention est d'une construction relativement peu coûteuse et d'une mise en service aisée. La simplicité de cet appareil contribue également à lui conférer sa durabilité.
En troisième lieu, l'appareil de la présente invention a une haute capacité due en partie au grand volume de la chambre de réception de produits et également au fait que, à tout moment, une importante partie de la matière contenue dans cette chambre est soumise à l'action des différentes lames disposées axialement le long de cette dernière. Dans un appareil spécifique de coupe de produits en grappes du type décrit ici, le diamètre de la chambre de réception de produits est d'environ 1.270 mm. A une vitesse de rotation spécifique d'environ 18 tours/minute, l'appareil de coupe de produits en grappes est capable de traiter jusqu'à cinq tonnes de produits végétaux récoltés par heure.
Enfin, ainsi qu'on l'a mentionné précédemment, les lames utilisées dans l'appareil de la présente invention peuvent comporter des entailles des deux côtés, les entailles prévues d'un côté de la lame, en l'occurrence celui dirigé dans un sens de rotation de la chambre, étant conçues pour traiter un type de produit végétal, tandis que les entailles prévues de l'autre côté de la lame, en l'occurrence celui dirigé dans
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pour traiter un autre type de produit végétal. En conséquence, pour que la machine puisse traiter un second type de produit végétal, il suffit d'inverser le sens de rotation de la chambre et du support en inver-
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La figure 5 est une vue de face illustrant une seconde forme de réalisation de l'appareil de coupe de produits en grappes suivant l'invention, cet appareil y étant désigné par le chiffre de référence 100. Cet appareil 100 diffère de l'appareil 10 décrit ci-dessus par le fait que la rotation de la chambre de réception de produits indiquée en 102 est, d'une manière qui sera décrite ci-après, en prise directe avec celle du support 104 prévu pour les lames. On décrira uniquement.ci-après les caractéristiques de l'appareil 100 qui le différencient de l'appareil 10.
En figure 5, on représente les organes en bout de sortie 106, 108 de la chambre 102 et du support 104 respectivement. Tout comme dans l'appareil 10, le support 104 est monté, à ses extrémités opposées, sur quatre rouleaux espacés longitudinalement et latéralement 114, de façon à tourner sur un axe incliné indiqué en 112= Au moins deux de ces rouleaux espacés longitudinalement 114 sont entraînés par un moteur réversible (non représenté), le support 104 étant entraîné dans une direction choisie par ces deux rouleaux.
La chambre 102 est montée de manière rotative sur un arbre (représenté en coupe transversale et indiqué en 116) qui est supporté, à ses extrémités opposées, par des traverses opposées s'étendant transversalement et montées sur le bâti de l'appareil, ces traverses étant représentées partiellement en 118 en figure 5. La chambre 102 est tourillonnée sur l'arbre
116 à l'intervention de deux traverses opposées 119 qui soit assemblées chacune, par leurs extrémités opposées, à des zones diamétralement opposées de l'organe en bout associé 106 comme le montre le dessin.
L'arbre 116 qui définit l'axe de rotation de la chambre 102, est parallèle à et espacé en dessous de l'axe de rotation 112 du support 104, l'écartement relatif entre les deux axes de rotation précités étant semblable à celui prévu entre les axes 80 et 82 dont il a été fait mention précédemment à propos de l'appareil 10.
La chambre 102 est accouplée de manière rotative au support 104 au moyen d'une traverse 120 qui est articulée, par son extrémité de droite (vu en figure 5) à l'organe en bout 108 de ce support. Cette traverse 120 vient se loger par glissement dans une voie définie par deux organes rainurés 122, 124. L'organe 122 est fixé rigidement à l'organe en bout 106 de la chambre à proximité du point de fixation de la traverse 120 à l'organe en bout 108, tandis que l'organe 124 est fixé rigidement à la traverse 119 comme illustré dans le dessin. La voie définie par les deux organes rainurés précités sert à maintenir la traverse 120 alignée longitudinalement entre son point d'accouplement à l'organe 108 et l'arbre 116 autour duquel la chambre 102 est entraînée en rotation.
Lorsque la chambre et le support occupent
les positions relatives illustrées en figure 5, la traverse 120 est décalée angulairement par rapport à la ligne s'étendant entre l'axe 112 et le point d'accouplement de cette traverse à l'organe 108. Lorsque le support est entraîné en rotation par les rouleaux rotatifs mus par moteur 114, la traverse 120 agissant contre les organes 122, 124 provoque une rotation correspondante de la chambre 102 autour de l'axe 112. Lorsque le support a effectué une rotation de 90 degrés dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à partir de la position illustrée en figure 5, la traverse 120 est alignée longitudinalement entre l'axe 112 et son point d'accouplement pivotant à l'organe 108.
Le faible angle sur lequel la traverse 120 pivote lorsque le support effectue une rotation de 90 degrés donne lieu à une faible variation d'angle semblable dans les positions angulaires relatives du support 104 et de la chambre 102. Dès lors, à la différence de l'appareil 10 dans lequel le sup-port et la chambre sont tous deux maintenus dans des positions angulaires mutuellement coïncidentes tout au long de leur rotation, dans l'appareil 100, la position angulaire du support oscille d'un faible angle par rapport à celle de la chambre à chaque révolution de celle-ci et du support.
Bien que l'on ait décrit ci-dessus deux formes de réalisation spécifiques d'un appareil de coupe de produits en grappes, il est évident que diverses modifications peuvent être envisagées sans se départir de l'esprit de l'invention.
REVENDICATIONS
1. Appareil en vue de couper les queues et
les tiges de produits agricoles en grappes, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments définissant
une chambre rotative de réception de produits comportant une paroi dans laquelle sont pratiquées des ouvertures destinées à recevoir des lames, de même
qu'un support pour ces dernières, monté à l'extérieur de cette. paroi pour tourner avec cette dernière
sur un axe décalé par rapport à l'axe de rotation de
l'élément définissant la chambre, une lame allongée
prévue pour chacune des ouvertures et montée sur le
support précité en s'étendant pratiquement radiale-
ment à travers l'ouverture ménagée dans la chambre,
ainsi que des éléments solidarisant mutuellement et
activement les éléments définissant la chambre et le
support, de telle sorte que la rotation de l'un entraîne une rotation correspondante de l'autre, cette
rotation ayant pour effet de déplacer chaque lame en
un mouvement de va-et-vient périodique et dirigé généralement radialement, par rapport à son ouverture
associée.
The present invention relates to an apparatus for cutting the tails and stalks of agricultural products and, in particular, an apparatus of this type operating under the action of notched blades moved back and forth in a chamber intended to receive the products and which is rotated.
Fruit and vegetable harvesting machines are increasingly used to harvest various products such as beans, tomatoes and
the strawberries. As a rule, machines for harvesting agricultural produce operate by removing all or part of the plant from the soil, rather than selectively detaching the fruit or vegetable from the plant as c is the case
during a manual harvest. As soon as the plant has been detached or extracted by the harvesting machine, it must be subjected to an additional treatment in order to cut or otherwise separate the product from the rest of the plant, i.e. say stems, tails and foliage.
An important operating characteristic
of an agricultural product harvesting device designed to separate the product from the rest of a plant lies in the fact that this separation must be carried out without damaging the product. Second, since an apparatus of this type could specifically be mounted on a harvesting machine to operate in conjunction with the latter, it should be of simple and durable construction. According to another desirable characteristic, the apparatus must have a processing capacity equal to that of the harvesting machine to which it is subject.
An object of the present invention is to provide an apparatus capable of separating a plant product from other parts of the harvested plants, without substantially damaging the product.
Another object of the invention is to provide a durable and high capacity plant treatment apparatus suitable for use with a harvesting machine.
Yet another object of the present invention is to provide a plant treatment device equipped with several blades which can be interchanged in order to adapt the machine to different operations for treating plants or cutting products in clusters.
The apparatus of the present invention comprises a rotary chamber receiving the products and comprising several openings spaced apart on its outer wall for receiving blades, as well as a rotary support for the latter, mounted outside and close to the chamber. This support comprises several elongated blades extending practically radially through the associated opening formed in the chamber. The chamber and the support are mutually secured, so that the rotation of the first causes the rotation of the second and vice versa, this rotation having the effect of moving each blade in a reciprocating reciprocating movement and directed generally radially , compared to its associated opening.
According to an embodiment of the present invention, the product receiving chamber is cylindrical and it is mounted to rotate on a first slightly inclined axis. The support provided for the blades is mounted to rotate on a second axis practically parallel to and offset from the first axis. This support and the chamber are driven in
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motor and which is rotatably coupled to each of them.
The blades used in the device of the present invention can be interchangeable in order to adapt the device to allow it to process different types of products. More particularly, these blades are rigid ribbons in which are made transverse notches whose characteristics relating to their dimensions and to their edges vary according to the product to be treated.
During commissioning, the harvested plant product is introduced into one end of the product reception chamber, which is rotated together with the support. The vegetable matter, in particular, the tails and the stems connecting the product to the plant, are trapped in the notches of the blades and they are thus cut by these blades as the retraction
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arranged in the bedroom. The plant material meets several rows of blades which are spaced axially and it is thus cut successively by passing axially through the chamber.
These various objects and characteristics of the present invention, as well as others will appear more clearly on reading the detailed description below of preferred embodiments of the latter, with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1 is a side view of the cluster product cutter constructed in accordance with the present invention and shown in somewhat simplified form; Figure 2 is a front view of the apparatus of Figure 1, taken generally along line 2-2 thereof; Figure 3 is an enlarged sectional view of a blade and a blade holder as used in the apparatus of the present invention, this section being taken generally along line 3-3 of Figure 1 ;
Figure 4 is a partial view of the blade and the blade holder illustrated in Figure 3, this view being taken generally along line 4-4 of this figure; and Figure 5 is a front view similar to that of Figure 2, but illustrating another embodiment of the invention.
Reference will firstly be made to FIGS. 1 and 2 which illustrate, at 10, an apparatus for cutting products in clusters constructed according to a preferred embodiment of the invention. This device 10 generally comprises a frame 12 on which are rotatably mounted a generally cylindrical product receiving chamber 14. as well as a cylindrical support 16 for blades, arranged outside and close to from this room. On this support 16, are mounted several blades 18 extending substantially in the radial direction through associated openings 20 formed in the wall of the chamber, as will be described in detail below.
As shown in Figure 1, the blades and the associated openings are arranged in several rows spaced along the major axes of the support and the chamber, each of these rows comprising several lases and associated openings spaced angularly.
<EMI ID = 3.1>
chamber 14 via an endless chain 24 and to the support
16, via an endless chain 26, serves to rotate the support and the chamber practically at the same speed-
<EMI ID = 4.1>
fixed to the frame. As will appear clearly below, by turning at almost the same speed on parallel and mutually offset axes, the chamber 14 and the support 16 print, with each blade, a periodic reciprocating movement relative to 3 its associated opening 20.
Now considering the invention in detail, the frame 12 comprises two opposite end members 32,
34 which rotatably support the opposite ends of the chamber 14 and of the support 16, as will be described below. These two members at the end of the frame which, as shown in FIG. 2, generally have an inverted U configuration, are joined to one another by crosspieces such as that indicated in 35 (FIG. 1) in order to form a built in one piece.
The chamber 14 comprises a chassis consisting of two opposite annular end members 36, 38 defining inlet and outlet openings respectively, as well as several beams 40 angularly spaced and extending axially to rigidly assemble the two end members. As shown more clearly in FIG. 2, the member 38 has the shape of a pinion comprising gear teeth 39 spaced on its periphery and in which the chain 24 engages. The members 40 are fixed, at intervals spaced longitudinally by a distance corresponding to the longitudinal spacing of the above-mentioned rows of blades, several pairs of annular metal strips 42 (FIGS. 1 and 3).
The axial spacing provided between the bands 42 of each pair is calculated so as to receive the width of an associated blade 18 extending across it. In this way, each pair of strips defines several openings 20 angularly spaced and each having an arc defined by the curved distance separating adjacent members 40. The cylindrical wall of the chamber 14 consists of a wire cloth 43 (Figure 3) s extending between the end members 36, 38 while being fixed to the members 40 and to the bands 42. This wire cloth 43 is fixed to the members 40 at intervals judiciously spaced angularly and longitudinally, while it has slots at corresponding locations at the openings 20.
The support 16 generally comprises two opposite annular end members 44, 46 which surround the chamber 14 and extend near the inlet and outlet ends of the latter respectively.
Like the member 38, the member 46 has the shape of a pinion comprising gear teeth 47 spaced on its periphery and in which the chain 26 engages. The members 44, 46 are rigidly assembled by means of several parallel beams
48 (Figure 1) which are angularly offset relative to the members 40 as shown in the drawings.
The blades 18 are mounted on the members 48 in the longitudinally and radially spaced positions illustrated in FIGS. 1 and 2 respectively, by means of blade holders 52 (see FIG. 1) one of which is illustrated in detail in FIGS. 3 and
4. As shown in FIGS. 1, 3 and 4, each blade holder 52 comprises opposite base parts 54 by which it is fixed to the associated member 48, as well as a projecting part 56 defining a guide groove 57 extending radially.
As shown in FIG. 3, each blade 18 is made up of an elongated and rigid ribbon 58, the right part (still referring to FIG. 3) is a structure with three branches, namely two outer branches 60 and one central branch
62. A compression spring 64 fitted around the branch 62 is held there, at its right end.
(with reference to the drawing), by means of a fastening element 66 secured to the right ends of the branches by joining them together.
As shown in FIG. 3, several sizes 68 are made along the left part of the tape 58. In the illustrated embodiment, the left edges of the notches 68 can be sharpened to form cutting edges; they can also be blunted according to the type of cutting or tearing action that one wishes to obtain as will be explained below.
To mount a blade 18 on an associated blade holder 52, the ribbon 58 is introduced into the groove 57 and it is locked in place by fitting a key
71 in an appropriate opening 70 made in the blade as shown more clearly in FIG. 4.
<EMI ID = 5.1>
res 3 and 4, the spring 64 is compressed slightly to push the key 71 against the left edge of the part 56 of the blade holder, thus firmly holding the blade 18 in the latter. Referring to FIG. 3, it can be seen that, by being designed and mounted in the manner described above, the blade 18 can move from right to left (with reference to this figure) against the spring action
64, for a purpose which will be described below.
We will now describe the rotary mounting of the chamber 14 and of the support 16 on the frame 12. With reference to FIGS. 1 and 2, two shafts are mounted in the lower part of each of the end members 32, 34 of this frame. supports spaced transversely
72. These shafts 72 are mounted to rotate on parallel axes such as that indicated by the line
in broken lines 74 in FIG. 1, these axes being slightly inclined relative to the horizontal. A roller of small diameter 76 and a roller of larger diameter 78 are attached to each of these shafts in rotation, respectively, at its end directed inwards and at its end directed outwards.
These rollers 76, 78 have flanges, so as to form recessed shoulders directed inwards as shown in FIG. 1, the pairs of rollers 76 being spaced longitudinally from each other by a calculated distance of so as to receive, on their shoulders, the opposite annular edges of the members 44, 46 of the support, while the pairs of rollers 78 are spaced longitudinally from each other by a distance calculated so as to receive, on their shoulders , the opposite annular edges of the members 36, 38 of the chamber.
The support 16 and the chamber 14 being mounted as described above, the diameters of the rollers 76, 78 are calculated, with respect to the diameters of this support and this chamber, so that the latter rotates on an axis (indicated by the line in broken lines 80 in FIG. 1) parallel to the axis 74 and that the support 16 turns on a second axis (indicated by the line in broken lines 82 in FIG. 1) parallel to, but offset from the axis 80.
Referring to Figure 1, it can be seen that the edges of the opposite pairs of rollers
76, 78 are used to prevent axial displacement of the support and of the chamber during commissioning. In addition, in order to prevent the chamber 14 from moving by gravity from right to left (with reference to FIG. 1), two stop rollers 84 are provided fixed to the opposite sides of the end member 34 of the frame as shown in Figure 2. Each roller is associated with a roller 86 mounted to rotate on an axis which, preferably, is perpendicular to and extends through the axis of rotation 80 of the chamber. As will be described below, the rollers 76, 78 and the rollers 84 also constitute elements opposing the axial movement of the chamber and of the support.
To finish with the description of the mounting of the chamber 14 and of the support 16 on the frame 12, it will be noted that retaining rollers 90, 92 are mounted on each of the end members 32, 34 of this frame in order to rotate on axes parallel to axis 74.
<EMI ID = 6.1>
92 are arranged to come to engage in a rotary manner on the upper annular edges of the members 36, 38 of the chamber and of the members 44, 46 of the support respectively, thus maintaining the chamber 14 and the support
16 against the lower rollers 78, 76 respectively, while ensuring the rotation of the chamber and the support on their axes
80, 82 respectively during the operation of the apparatus.
As regards now the way the chamber 14 and the support 16 are rotated, the shaft 22 supports, at its left end
(with reference to FIG. 1), a small diameter pinion 94 which is coupled to the end member 38 of the chamber via the chain 24. At its right end (still with reference to FIG. 1), the shaft 22 supports a larger diameter pinion 96 which is coupled in the same way to the end member 46 via
chain 26. As can be seen by referring to FIG. 2, the gear ratio
toothed gears 94, 96 is calculated such that, when the shaft 22 is driven by the motor 28, the chamber 14 and the support 16 rotate at the same speed. In this specification, the shaft 22 is also considered to be a motor driven shaft and, together with the sprockets 94, 96 and the chains
24, 26 respectively, with which it is coupled,
it also constitutes a means actively joining the chamber and the support to each other, so that the rotation of the first causes the rotation of the second and vice versa.
By examining FIG. 2, it can be seen that the parallel mutual relationship with offset between the axes of rotation of the chamber 14 and of the support 16 gives rise to a radial asymmetry between the two, since the lower parts of the chamber and of the support are closer to each other, compared to their upper parts.
Consequently, the blades 18 disposed near the lower parts of the support 16 penetrate into the chamber 14, via the associated openings 20, over a distance much greater than the blades arranged near the upper parts of this support. Therefore, since the support and the chamber rotate in the same direction and at the same speed, this rotation imparts, to each blade, a periodic back-and-forth movement relative to its associated opening. The back and forth movement cycle for each blade takes place on a complete revolution of the chamber and the support.
To finish with the description relating to FIG. 1, it will be noted that a loading chute
98 fixed to the end member 32 of the frame and the left end of which (seen in FIG. 1) enters the chamber 14, is used to introduce the plant product harvested therein.
We will now describe the operation of the device 10. Initially, this device is equipped with blades 18 suitable for the operation of treating plants or cutting products in clusters to be carried out. Specifically, the dimensions and cutting edges associated with the notches 68 of these blades will vary depending on the plant product to be treated. For example, when the apparatus 10 is to be used to treat tufts of beans,
the notches 68 have dimensions calculated such that the stems of these tufts, but not the larger beans, are easily accommodated there. Of
<EMI ID = 7.1>
trées in Figure 3 are cutting edges by which the trapped tails are cut during the operation of the machine, as will be described below. As a further example, when the apparatus is to be used to remove the cherry stalks in bouquets, the left edges of the notches 68 illustrated in FIG. 3 are blunted, so that these stalks will be detached from the fruits instead of be cut. Note that notches can be made on both sides of the blades
18, the notches provided on one side being designed to treat one type of plant product, while the notches provided on the other side are designed to treat another type of plant product.
Referring again to Figure 1, the plant product to be processed in the apparatus 10 is loaded into the upper inlet end of
the chamber of the apparatus via the chute 98. As the chamber is rotated anti-clockwise (seen in Figure 2), the plant product is drawn up along the side walls from the chamber, then fall back by gravity and become trapped in the notches of the rotating blades. Referring to <EMI ID = 8.1>
to the blades, a back-and-forth movement relative to their associated openings in the manner described above, movement which has the effect of causing the plant product trapped against the strips 42 defining these openings. At this time, the strips 42 firmly hold the trapped plant product, while the blade in which the latter is trapped, continues to retract through the opening, which has the effect of cutting the plant product. By <EMI ID = 9.1>
where a metal wire or another material that cannot be cut would become trapped in a notch of a blade, the radial movement of the latter relative to the support 16 under the thrust of the spring 64 prevents any deterioration of the device.
As the vegetable product migrates by gravity from the inlet end to the outlet end of the chamber, it encounters successive rows of blades and is thus continuously subjected to the cutting action of the latter. The edible product and the plant material thus separated from each other and emerging from the outlet end of the chamber can be collected and separated by conventional methods.
From the above description, one can appreciate the way in which the various objects of the invention are achieved. Firstly, the apparatus described here is effective for selectively cutting only the inedible parts of a plant, the edible part of the latter being selectively subtracted from the cutting action of the apparatus while keeping it at gap of blade cuts. As the vegetable product is subjected to the cutting action of the successive blades by moving from the entry end to the exit end of the rotating chamber, the parts which constitute the stems or the tails and which hold on to the edible part, are selectively cut off, thus clearly separating the edible product from the inedible parts of the plant without any damage.
Secondly, the cutting action of the device which causes a periodic back and forth movement of several notched blades angularly spaced inside a rotary chamber for receiving products, is provided by a system of a simple design as described here. Consequently, the apparatus of the invention is of relatively inexpensive construction and of easy commissioning. The simplicity of this device also contributes to its durability.
Thirdly, the apparatus of the present invention has a high capacity due in part to the large volume of the product receiving chamber and also to the fact that, at all times, a large part of the material contained in this chamber is subjected to the action of the various blades arranged axially along the latter. In a specific device for cutting products in clusters of the type described here, the diameter of the product reception chamber is approximately 1,270 mm. At a specific rotation speed of around 18 revolutions / minute, the cluster product cutter is capable of processing up to five tonnes of harvested plant products per hour.
Finally, as mentioned previously, the blades used in the apparatus of the present invention may include notches on both sides, the notches provided on one side of the blade, in this case that directed in a direction of rotation of the chamber, being designed to treat a type of vegetable product, while the notches provided on the other side of the blade, in this case that directed in
<EMI ID = 10.1>
to treat another type of plant product. Consequently, for the machine to be able to process a second type of plant product, it suffices to reverse the direction of rotation of the chamber and of the support in reverse.
<EMI ID = 11.1>
FIG. 5 is a front view illustrating a second embodiment of the apparatus for cutting products in clusters according to the invention, this apparatus being designated therein by the reference numeral 100. This apparatus 100 differs from the apparatus 10 described above by the fact that the rotation of the product receiving chamber indicated at 102 is, in a manner which will be described below, in direct contact with that of the support 104 provided for the blades. The characteristics of the device 100 which differentiate it from the device 10 will only be described below.
In FIG. 5, the members at the outlet end 106, 108 of the chamber 102 and of the support 104 are shown respectively. As in the apparatus 10, the support 104 is mounted, at its opposite ends, on four rollers spaced longitudinally and laterally 114, so as to rotate on an inclined axis indicated at 112 = At least two of these rollers spaced longitudinally 114 are driven by a reversible motor (not shown), the support 104 being driven in a direction chosen by these two rollers.
The chamber 102 is rotatably mounted on a shaft (shown in cross section and indicated in 116) which is supported, at its opposite ends, by opposite cross members extending transversely and mounted on the frame of the apparatus, these cross members being partially represented at 118 in FIG. 5. The chamber 102 is journalled on the shaft
116 by the intervention of two opposite sleepers 119 which are each assembled, by their opposite ends, to diametrically opposite areas of the associated end member 106 as shown in the drawing.
The shaft 116 which defines the axis of rotation of the chamber 102, is parallel to and spaced below the axis of rotation 112 of the support 104, the relative spacing between the two aforementioned axes of rotation being similar to that provided between axes 80 and 82 which was mentioned previously in connection with the apparatus 10.
The chamber 102 is rotatably coupled to the support 104 by means of a cross member 120 which is articulated, by its right end (seen in FIG. 5) to the end member 108 of this support. This cross member 120 is housed by sliding in a path defined by two grooved members 122, 124. The member 122 is rigidly fixed to the end member 106 of the chamber near the point of attachment of the cross member 120 to the end member 108, while the member 124 is rigidly fixed to the cross member 119 as illustrated in the drawing. The path defined by the two aforementioned grooved members serves to keep the cross member 120 aligned longitudinally between its point of coupling to the member 108 and the shaft 116 around which the chamber 102 is rotated.
When the room and the support occupy
the relative positions illustrated in FIG. 5, the cross member 120 is angularly offset with respect to the line extending between the axis 112 and the point of coupling of this cross member to the member 108. When the support is rotated by the rotary rollers driven by motor 114, the cross member 120 acting against the members 122, 124 causes a corresponding rotation of the chamber 102 about the axis 112. When the support has rotated 90 degrees counterclockwise d 'a watch from the position illustrated in Figure 5, the cross member 120 is aligned longitudinally between the axis 112 and its pivoting coupling point to the member 108.
The small angle on which the cross-member 120 pivots when the support rotates 90 degrees gives rise to a small variation of similar angle in the relative angular positions of the support 104 and of the chamber 102. Therefore, unlike the apparatus 10 in which the support and the chamber are both maintained in mutually coincident angular positions throughout their rotation, in apparatus 100, the angular position of the support oscillates at a small angle relative to that of the chamber with each revolution of it and of the support.
Although two specific embodiments of a device for cutting products in clusters have been described above, it is obvious that various modifications can be envisaged without departing from the spirit of the invention.
CLAIMS
1. Apparatus for cutting tails and
stems of agricultural products in clusters, characterized in that it comprises elements defining
a rotary product receiving chamber comprising a wall in which are made openings intended to receive blades, likewise
that a support for the latter, mounted outside of this. wall to turn with this last
on an axis offset from the axis of rotation of
the element defining the chamber, an elongated blade
provided for each of the openings and mounted on the
aforementioned support extending practically radial-
through the opening in the room,
as well as mutually supportive elements and
actively the elements defining the room and the
support, so that the rotation of one causes a corresponding rotation of the other, this
rotation having the effect of moving each blade in
a periodic back and forth movement, generally directed radially, relative to its opening
associated.