EP0034980B1

EP0034980B1 - Machine à nettoyer, transporter, dégrenailler et calibrer des légumes ou fruits

Info

Publication number: EP0034980B1
Application number: EP81400245A
Authority: EP
Inventors: Bernard Jules Henri Crepin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-22
Filing date: 1981-02-18
Publication date: 1983-12-21
Also published as: FR2476447A1; FR2476447B1; DE3161674D1; EP0034980A1

Description

Domaine technique

La présente invention concerne des perfectionnements aux nettoyeurs, transporteurs, dégrenailleurs et calibreurs de légumes ou fruits, tels que pommes de teree, carottes, oignons, endives, betteraves, huitres ou analogues, constitués d'arbres parallèles dans un même plan, tournant tous dans le même sens et portant des disques ou roues dentées ou étoiles équidistantes, le changement de calibre s'effectuant mécaniquement par variation et réglage de la distance entre les axes des arbres, cette distance étant généralement de plus en plus grande de l'amont vers l'aval de la machine pour laisser passer entre les arbres des produits de plus en plus gros, chacun des arbres, maintenu dans un châssis, étant entraîné en rotation.

Problème posé

Il s'agit, en particulier pour les pommes de terre, mais le problème est similaire pour les autres légumes ou fruits indiqués ci-dessus ou les fruits similaires, non seulement de les transporter, mais de les secouer afin d'en détacher la gangue ou la terre et aussi de les calibrer.

Etat de la technique antérieure et inconvénients

Cette opération se fait couramment par des cribles à trous de plus en plus grands et animés de secousses. Cependant, ceux-ci ont l'inconvénient d'être onéreux, bruyants, instables, encombrants et d'avoir un mauvais rendement du fait que les trous s'obstruent fréquemment par certains produits. Il faut alors arrêter le crible et le nettoyer ou alors changer le cadre, ce qui est long et immobilise la machine inutilement. Il en résulte une augmentation du prix de revient.
Il existe aussi des dispositifs nettoyeurs et élévateurs constitués d'une série de rouleaux parallèles, dans le même plan, entraînés dans le même sens de rotation, et qui comportent parfois des disques ou roues dentées en matériau élastique qui provoque des trépidations pour secouer les produits (voir le brevet FR-A-2 168572, notamment). L'écartement des rouleaux réalise le calibrage en laissant échapper entre eux les produits dont la dimension le permet. Il suffit de disposer plusieurs nettoyeurs calibreurs du même type à entraxes de rouleaux croissants pour réaliser le calibrage. L'inconvénient est que ces nettoyeurs calibreurs ont un entraxe fixe et que, pour changer de calibre, il faut démonter toutes les fixations des arbres rotatifs et faire des réglages d'alignement et d'écartement, sujets à des erreurs, mais aussi à une grande perte de temps.
Par ailleurs, l'entraînement des différents rouleaux de ces nettoyeurs calibreurs se fait par une cascade d'engrenages qui sont bruyants et dont la longévité est limitée du fait qu'ils sont soumis à la pollution des produits que l'on nettoie mais aussi parce que les premiers engrenages doivent assurer la transmission des suivants, ce qui leur cause une très grande fatigue, donc une usure rapide.
En outre, il existe des dispositifs de réglage de l'écartement des axes des rouleaux constitués de cames oscillantes autour d'un axe médian à course proportionnellement croissante au fur et à mesure que l'on s'éloigne dudit axe (brevet australien, AU-A--468 224). Les dispositifs de cames ou rainures sont difficilement applicables avec des produits pollués comme les pommes de terre accompagnées de terre, celle-ci pouvant venir coincer le fonctionnement desdites cames.
On a proposé des nettoyeurs transporteurs dont l'entraxe des rouleaux peut varier avec un dispositif de commande par roue dentée dans lequel les pignons intermédiaires peuvent s'élever sur la médiatrice du segment séparant deux axes des rouleaux consécutifs. Ceci est obtenu par des leviers en forme de V ou même des leviers qui se croisent. On rejoint ici l'inconvénient de l'entraînement par pignon qui a été mentionné ci-dessus.
On a aussi pensé à l'entraînement par chaîne mais le nombre de dents des pignons de chaque rouleau entrant en contact avec les maillons de la chaîne est trop réduit et l'usure est importante.
La présente invention est destinée à remédier à ces inconvénients.

Exposé de l'invention

Le nettoyeur calibreur de l'invention est caractérisé principalement par la combinaison:

a) du support et du guidage des paliers des arbres par les articulations centrales médianes et alignées de deux séries identiques de leviers croisés articulés entre eux à leurs deux extrémités et en leur milieu pour former une série de X et de losanges déformables simultanément, les deux séries de leviers étant reliées mécaniquement pour se mouvoir en même temps, étant entendu que la première articulation médiane est fixée au châssis et que les paliers des arbres sont guidés par des glissières,
b) de l'entraînement des arbres par deux chaînes sans fin passant alternativement au-dessus et au-dessous de pignons aux extrémités de chaque arbre, chacun de ceux-ci comportant, d'un côté un pignon calé sur lui et de l'autre, un pignon fou, les pignons fous et les pignons calés alternant de chaque côté de la machine, la chaîne de gauche passant sous le pignon d'un arbre quand la chaîne de droite passe au-dessus de l'autre pignon du même arbre, le mouvement des chaînes assurant la rotation des arbres dans le même sens,
c) de disques ou roues dentées ou étoiles à profil en V,
d) de moyens de protection souples des extrémités des arbres comprenant les roulements, chaînes et leviers, lesdits moyens étant compatibles avec les déplacements des arbres,
e) de déflecteurs de réception et d'évacuation s'adaptant aux déplacements des arbres,
f) d'un moyen de nettoyage ou débourreur de l'espace entre disques ou roues dentées ou étoiles par un peigne à dents dirigées vers le haut aux mêmes écartements que les disques ou étoiles et se déplaçant par intermittence d'un bout à l'autre de la machine, guidé par une glissière parallèle au plan des rouleaux, et commandé par une chaîne.

Solution au problème, avantages et résultat industriel

Le dispositif de l'invention permet un réglage continu et uniforme de l'écartement entre rouleaux même en cours de fonctionnement de la machine. La commande par chaîne est fiable et silencieuse et, malgré les variations de parcours de celle-ci, il n'est besoin que d'un tendeur peu important. En effet, lors de l'allongement du dispositif, la flexion de la chaîne est moins importante et elle s'allonge peu; alors qu'au cours du raccourcissement du dispositif, la chaîne parcourt des zigzags à angles plus prononcés.
D'un autre côté, les disques en forme d'étoiles ou disques à profil en V réalisent des ouvertures carrées pour le passage des produits, ouvertures carrées dont les côtés s'agrandissent quand on écarte les arbres dans le sens d'une diagonale de ces carrés.
L'adaptation au déplacement des arbres des déflecteurs par extensibilité du dispositif télescopique présente l'avantage d'avoir un point d'alimentation fixe sans modification de la longueur de travaux.
Par ailleurs, comme on le verra plus en détail dans la description ci-après ainsi que dans les revendications, on prévoit un dispositif de nettoyage de l'espace entre disques, roues ou étoiles pour améliorer l'efficacité de la machine.
Enfin, la séparation de la machine en plusieurs sections dont on peut faire varier l'écartement des rouleaux de valeurs différentes permet une variation précise du calibrage des produits.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante qui en donne un exemple non limitatif de réalisation pratique et qui est illustré par les dessins joints.

Brève description des figures

Dans ces dessins:

La figure 1 est une vue en élévation de la machine avec les arbres écartés au maximum;
La figure 2 est une vue en élévation de la même machine avec les arbres rapprochés au maximum;
La figure 3 est une coupe verticale longitudinale de la machine;
La figure 4 est une coupe transversale verticale de la machine;
La figure 5 est une vue en plan partiel de deux arbres avec des disques à profil en V rapprochés;
La figure 6 est une vue en plan partiel de deux arbres avec disques à profil en V écartés;
La figure 7 est une vue en perspective de l'ensemble de la machine;
La figure 8 est une vue schématique de la liaison de deux rouleaux extrêmes de deux machines de l'invention disposées en série.

Description d'un mode de réalisation

La machine se compose d'un certain nombre d'arbres parallèles, dans ce présent cas, de 1 à 14, mais qui peut être diminué ou augmenté et quelles qu'en soient les quantités, sont situés dans un même plan et tournent tous dans le même sens. Sur ces arbres sont enfilés des disques 15 à profil en V, si bien qu'ils présentent une arête (16). Ces disques sont avantageusement constitués en élastomère si bien que leur rotation provoque un secouage des légumes ou similaires sans les détériorer. A la figure 5 on a représenté deux arbres (2, 3) rapprochés au maximum si bien que les arêtes (16) des disques (15) de deux arbres contigus se touchent presque tandis qu'à la figure 6 on a représenté les deux arbres (2 et 3) écartés si bien que les arêtes (16) sont à une certaine distance les unes des autres. Dans le cas de la figure 5, il subsiste des espaces carrés (17), (18) réduits entre les disques (15) tandis qu'à la figure 6 il subsiste des espaces carrés (19), (20) plus grands entre les disques (15), la différence de section des espaces (17), (18) d'une part, et (19), (20) d'autre part, permettant le calibrage des légumes ou autres.
La rotation des arbres (1) est assurée par un motoréducteur (21), qui commande l'un des arbres, le mouvement étant communiqué aux autres arbres par une chaîne cinématique qui, dans les exemples connus, est constituée par une cascade de pignons.
L'ensemble est maintenu par un châssis (22) dont on reconnaît des longerons en (23), (24).
L'ensemble de ce qui vient d'être décrit est connu et ne fait pas partie de l'invention au contraire de la combinaison des moyens qui va maintenant être décrite plus en détail.
Une première caractéristique de l'invention consiste dans le fait que les paliers tels que (25), (26) des arbres (1) à (14) sont supportés et guidés par les articulations centrales médianes et alignées de leviers inclinés relativement à droite et à gauche tels que (27) et (28). Chacun de ces leviers est articulé à son extrémité du levier voisin incliné dans l'autre sens. Cette disposition de leviers égaux articulés dans la partie médiane et aux extrémités est très ancienne et elle est parfois connue sous le nom de "ciseau de Nuremberg". Cette disposition forme une suite de losanges déformables égaux et qui ont tous, par conséquent, les mêmes diagonales. Il en résulte que sous la déformation de ce dispositif à leviers, la distance entre chacun des arbres (1) à (7), d'une part et (8) à (14), d'autre part, qui forment partie de deux systèmes de leviers différents, est toujours la même et varie entre une distance maximum représentée à la figure 1 et une distance minimum représentée à la figure 2. Chaque série de leviers (27, 28) comprend un point fixe qui sont les axes des arbres (7), (8) et un levier qui se déplace avec la plus grande amplitude qui est, d'une part, le levier (271) et, d'autre part, le levier (281). Les arbres (1) à (14) sont maintenus dans un même plan par guidage entre des glissières (77), (78). Les leviers (271) et (281) sont écartés ou rapprochés par un système de bielles (29), (30) articulées en (31), (32) respectivement aux leviers (271), (281) et en (33), (34) à un palonnier (35) (pouvant être doublé assurant deux calibres différents sur la même machine, de ce fait, deux manivelles de commande, et qui peuvent être rendus éventuellement solidaires) oscillant lui-même autour d'un axe (36) solidaire d'un support (37) fixé au longeron (23). L'oscillation du palonnier (35) est assurée par un écrou solidaire dudit palonnier dans lequel se visse l'extrémité filetée (38) d'un manivelle (39) tournant dans un palier butée (40) fixé sur la châssis (22).
On comprend que le mouvement de chaque manivelle (39) fasse osciller dans un sens ou dans l'autre, l'un ou les deux palonniers (35) en poussant ou en tirant les bielles (29) ou (30) qui agissent d'elles-mêmes sur les leviers (271) et (281) pour, soit écarter les séries de leviers suivant les flèches (41, 42) (figure 1), soit les rapprocher suivant les flèches (43, 44) (figure 2).
Sur les leviers (271) est fixée la partie inférieure (45) du déflecteur de réception sur laquelle repose la partie supérieure (46) de celui-ci articulée en (47) en haut d'un montant (48) du châssis (22), donnant un point fixe à l'alimentation.
Un déflecteur d'évacuation (49) est fixé sur le dernier levier (27) dirigé vers le bas de l'arbre (14) correspondant à l'autre série de leviers croisés.
Il est bien entendu que le système de palonnier (35) de bielles (29), (30) avec leurs articulations correspondantes venant aboutir aux leviers (271) et (281) ont leur correspondant de l'autre côté de la machine, à savoir le palonnier (351) et les bielles (301) et (291) (figure 7) dont les mouvements sont coordonnés par l'axe (36) de façon à déplacer simultanément exactement les quatre séries de leviers croisés, tels que (27), (28), supportant les arbres (1) à (14) et les déplaçant parallèlement les uns aux autres de façon à ce que leur écartement soit toujours le même ou éventuellement à l'aide de deux volants provoquant deux calibres différents, sur la même mechine. Comme les arbres (7) et (8) sont fixes, il y a donc une exception en ce qui concerne ceux-ci dont l'écartement ne change pas.
On a représenté une réalisation avec quatre jeux de leviers croisés avec palonniers qui sont commandés simultanément mais il serait facile d'imaginer une machine avec quatre jeux de leviers croisés mais où l'écartement des arbres (1) à (7), pourrait être commandé séparément de l'écartement des arbres (8) à (14) par une commande de deux manivelles telles que (39) et avec des axes (36) différents.
On peut aussi imaginer (figure 8) de mettre bout à bout deux machines (50) et (51) ou de placer successivement plus de deux couples de séries de leviers croisés articulés (27), (28) sur une machine et de relier le dernier arbre (14) avec rouleau à disque (15) de la machine (50) ou d'un couple de séries de levier evec le premier arbre (52) avec rouleaux de la machine (51) ou du couple suivant de séries de leviers par une bande sans fin (79) qui est maintenue par des rouleaux (53), (54) qui dévient le brin inférieur (55) de la bande (52) pour le tendre grâce au poids du rouleau tendeur (56) qui tourne librement.
On va maintenant décrire une caractéristique essentielle de la machine de l'invention qui concerne l'entraînement des arbres (1) à (14).
Les arbres (7) et (8) de la machine (figures 3 et 4) comportent à leur extrémité un pignon calé sur eux tel que (57) qui est en prise avec une chaîne (58) (figure 1 et figure 2) si bien que la rotation synchrone des deux arbres (7) et (8) est assurée.
En outre, tous les autres arbres (1) à (14) comportent à un bout un pignon tel que (59) calé sur l'arbre et à l'autre bout, un pignon fou (60). Les arbres impairs ont les pignons fous sur un côté de la machine tandis que les arbres pairs ont les pignons calés de ce même côté. C'est l'inverse sur l'autre côté de la machine. On prévoit ensuite, de chaque côté de la machine, une chaîne sans fin telle que (61) qui, d'un côté de la machine, passe au-dessus de tous les pignons calés (59) et en dessous de tous les pignons fous (60). On prévoit, de l'autre côté de la machine, une autre chaîne sans fin (62) ou une courroie qui passe en-dessous de tous les pignons calés des arbres et au-dessus de tous les pignons fous. Les chaînes (61) et (62) tournent donc en sens inverse. La chaîne (61) entraîne les pignons fixes des arbres par le dessus, tandis que la chaîne (62) les entraîne par le dessous. Elles sont maintenues chacune à une extrémité par un barbotin (63) et, à l'autre extrémité, par un pignon (64) maintenu à l'extrémité d'un levier oscillant (65) et qui est rappelé dans le sens des flèches (66, 67) par un ressort (68) maintenu autour d'une tige (69) attachée au châssis (22), l'ensemble servant de tendeur à la chaîne.
Grâce à cette disposition, tous les arbres (1) à (14) tournent dans le même sens. En outre, on peut les écarter les uns des autres suivant deux positions extrêmes qui sont représentées aux figures 1 et 2. En fait, le tendeur constitué par le pignon (64), le levier (65), le ressort (68) et la tige (69) n'oscillent que très peu entre les positions extrêmes; les chaînes (61) et (62) fléchissent moins dans la position de la figure 1 que dans celle de la figure 2 si bien que la distance entre le barbotin (63) et le pignon (64) est plus grande dans la figure 1 que dans la figure 2. Le brin inférieur de retour de chaque chaîne (61), (62) est supporté par une glissière (70).
Cet entraînement des arbres (1) à (14) est très régulier et se fait sans bruit surtout si l'on utilise des chaînes sans fin (61), (62) à rouleaux dont la technique est bien maitrisée notamment dans les motocycles. Toutefois, ce dispositif d'entraînement n'est pas exclusif et on pourrait utiliser des courroies qui pourraient fonctionner dans de bonnes conditions si on pouvait éviter le glissement desdites courroies sur les poulies remplaçant les pignons calés sur les arbres (1) à (14).
De toute façon, le mécanisme est protégé, vers l'extérieur, par des carters de protection (71), (72), (figure 7) et, du côte, de l'intérieur de la machine, par des bavettes (73), (74) qui sont obliques et souples, par exemple en caoutchouc, et qui sont fixées au-dessus des arbres aux parois (75), (76) de la goulotte constituée par la machine. L'extrémité inférieure des bavettes (73), (74) effleure les arbres (1) à (14) et les disques (15) d'extrémité qu'ils supportent.
La machine sert au nettoyage, au transport et au calibrage de toutes sortes de légumes, tels que des pommes de terre, des carottes, des oignons, des endives, des betteraves ou autres. Elle peut servir aussi au même usage en ce qui concerne les fruits et même les fruits de mer, par exemple les huitres. Les disques (15) étant en élastomère, il arrive fréquemment que des légumes ou fruits viennent se coincer entre les flancs de deux de ces disques. Il faut donc prévoir un dispositif d'élimination de ces fruits et de nettoyage de la machine.
On réalise donc le nettoyage de l'espace entre disques ou étoiles par un peigne comprenant autant de dents dirigées vers le haut qu'il y a d'espaces entre les disques (15) et dont l'écartement correspond précisément à l'écartement desdits espaces. Ce peigne est maintenu sur des glissières parallèles au plan des rouleaux de manière à pouvoir se déplacer parallèlement à lui-même et parallèlement aux arbres (1) à (14), sous ceux-ci pour que les dents du peigne s'introduisent entre les espaces des disques (15). Chaque extrémité du peigne, à proximité de sa glissière, est maintenue par une chaîne sans fin renvoyée, à chaque bout de la machine, par un pignon calé sur deux arbres. La rotation de ces arbres, dans un sens puis dans l'autre, déplace les chaînes et te peigne d'un bout à l'autre de la machine dans les deux sens en effectuant le nettoyage prévu. La rotation des arbres de commande du peigne peut s'effectuer par une manivelle à la main suivant les besoins nécessaires. En effet, la fréquence du coinçage des fruits ou légumes entre les disques (15) dépend de la récolte. Ce dispositif n'a pas été représenté dans les dessins car il est simple à comprendre par l'homme de l'art.
Il faut signaler que la machine peut être composée de plusieurs groupes successifs d'arbres parallèles rotatifs (1) à (14), chaque groupe étant réglé pour un calibre différent sur cette même machine. Le changement de calibre peut être effectué soit indépendamment des autres groupes, soit effectué mécaniquement et simultanément.

Claims

1. Machine à nettoyer transporter dégrenailler et calibrer des légumes ou fruits, tels que pommes de terre, carottes, oignons, endives, betteraves, huitres ou analogues, constituée d'arbres parallèles (1 ) à (14) dans un même plan, tournant tous dans le même sens et portant des disques ou roues dentés ou étoiles (15) équidistants, le calibre voulu étant obtenu par changement de la distance entre les axes des arbres, cette distance étant généralement de plus en plus grande de l'amont vers l'aval de la machine pour laisser passer entre les arbres des produits de plus en plus gros, chacun des arbres (1) à (14), maintenu dans un châssis (22), étant entraîné en rotation, caractérisée par la combinaison:

a) du support et du guidage des paliers (25), (26) des arbres (1) à (14) par les articulations centrales médianes et alignées de deux séries identiques de leviers croisés (27), (28) articulés entre eux à leurs deux extrémités et en leur milieu pour former une série de X et de losanges déformables simultanément, les deux séries de leviers (27), (28) étant reliées mécaniquement pour se mouvoir en même temps, ou avec deux volants, se mouvoir indépendamment, étant entendu que la première articulation médiane est fixée au châssis (22) et que les arbres (1) à (14) sont guidés par des glissières (77, (78),

b) de l'entraînement des arbres (1) à (14) par deux chaînes sans fin (61), (62) passant alternativement au-dessus et au-dessous des pignons (59), (60) aux extrémités de chaque arbre, chacun de ceux-ci comportant, d'un côté un pignon calé sur lui (59) et, de l'autre, un pignon fou (60), les pignons fous (60) et les pignons calés (59) alternant de chaque côté de la machine, la chaîne de gauche passant sous le pignon d'un arbre quand la chaîne de droite passe au-dessus de l'autre pignon du même arbre, le mouvement des chaînes (61), (62) assurant la rotation des arbres (1) à (14) dans le même sens,

c) de disques ou roues dentées ou étoiles à profil en V (15),

d) de moyens de protection souples des extrémités des arbres (1) à (14) comprenant les roulements, chaînes et leviers, lesdits moyens étant compatibles avec les déplacements des arbres,

e) de déflecteurs de réception (45), (46) et d'évacuation (49) s'adaptant aux déplacements des arbres (1) à (14),

f) d'un moyen de nettoyage de l'espace entre disques ou roues dentées ou étoiles (15) par un peigne à dents dirigées vers le haut aux mêmes écartements que les disques ou étoiles (15) et se déplaçant périodiquement d'un bout à l'autre de la machine, guidé par une glissière parallèle au plan des rouleaux.

2. Machine, telle que définie dans la revendication 1, caractérisée par le fait que les deux séries de leviers croisés (27), (28) sont commandés, à leurs extrémités non fixes, chacune par une bielle (29), (30) reliée à une tige oscillante, ces deux tiges étant calées sur un axe actionné en rotation par une commande de réglage qui allonge ou raccourcit les séries de leviers (27), (28) en écartant ou en rapprochant les arbres (1) à (14).

3. Machine, telle que définie dans la revendication 2, caractérisée par le fait que les deux séries de leviers (27), (28) sont doublées par deux autres séries symétriques qui s'étendent à partir du centre de la machine.

4. Machine, telle que définie dans la revendication 3, caractérisée par le fait que les quatre séries de leviers sont commandées simultanément par le même axe central sur lequel sont calés deux palonniers (35) au bout desquels sont articulées des bielles (29), (30) articulées elles-mêmes en (31), (32) à leurs autres extrémités sur les bouts des séries de leviers (271), (281).

5. Machine, telle que définie dans la revendication 3, caractérisée par le fait que les deux couples de séries de leviers croisés (27), (28) articulés sont commandés séparément pour faire varier séparément la distance entre les arbres.

6. Machine, telle que définie dans l'une quelconque des revendications 3 à 5, carac- térisée par le fait que les deux arbres contigus correspondant aux premières articulations médianes des séries de leviers (271), (281), fixés au châssis (22) sont liés en rotation par pignons et chaîne, l'un de ces arbres étant commandé en rotation par motoréducteur (21).

7. Machine, telle que définie dans la revendication 1, caractérisée par le fait que la protection des entraînements et du guidage des arbres est assurée par des bavettes souples obliques (73), (74) fixées au-dessus des arbres sur les parois (75), (76) de la goulotte dominant ceux-ci et flottant sur les disques, roues dentées ou étoiles (15) latéraux de ceux-ci.

8. Machine, telle que définie dans la revendication 1, caractérisée par le fait que le déflecteur de réception est en deux parties superposées, une partie inférieure (45) fixée obliquement aux derniers leviers (271) des séries de leviers articulés (27), (28), et une autre partie supérieure (46) suspendue par une articulation (47) en haut du châssis (22) et s'appuyant sur la partie inférieure (45).

9. Machine, telle que définie dans la revendication 5, caractérisée par le fait qu'elle comporte successivement plus de deux couples de séries de leviers croisés (27), (28) articulés dont les rouleaux extrêmes aval du premier couple et amont du deuxième couple notamment, sont reliés par bande sans fin (79) à brin supérieur sensiblement horizontal et à brin inférieur (55) comportant un rouleau tendeur (56).