FR2495988A2

FR2495988A2 - Machine to cut hard fruit esp. pineapple into segments - with pneumatically vibrated toothed blades arranged radially all round fruit

Info

Publication number: FR2495988A2
Application number: FR8026298A
Authority: FR
Inventors: Michel Benilan
Original assignee: SCOA
Current assignee: SCOA
Priority date: 1979-08-03
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1982-06-18

Abstract

Parent patent comprised a process and a machine for cutting a fruit or vegetable into segments. The cutting action is esp. suitable for a prod. which combines delicate flesh with tough fibre, e.g. a pineapple. The cut is made by a fine-toothed blade which is displaced relatively to the prod. Tooth length is between 3 and 8 mm and the blade is given a reciprocial, longitudinal vibration in the cutting blade which is parallel to the relative displacement of blade and prod. The length of the reciprocating stroke of the blade is now about 4 to 9 mm. The mass of moving parts driving a blade or blades is at least 3 times the mass of the attached blade or blades. The machine pref. locates the prod. centrally of radially displacable blades equally spaced over 360 deg. around the prod. The machine uses between 3 and 18 blades driven by pneumatic cylinder vibrators equipped with silencers on exhaust parts. The vibrators pref. operate at a frequency in the range of 50 to 80 Hertz. A pre-cored pineapple can be simultaneously cut into segments without previously subdividing into two halves. Despite the contrasting textures of delicate flesh and tough fibre, every cut surface is clean, smooth and unbroken.

Description

L'invention concerne le procédé de découpe de fruits et légwnes ainsi que les appareils de inise en oeuvre de ce procédé décrit a la demande de brevet français NO 79.ad010 déposée le 3 août 1979 par le demandeur. The invention relates to the process for cutting fruit and legwne as well as the iniseing apparatus for implementing this process described in French patent application NO 79.ad010 filed on August 3, 1979 by the applicant.

Lorsque les produits à découper simultanément en petites fractions de formes prédéterminées présentaient des ditficul- tés de coupe notamment dans le cas de l'ananas, par suite de la présence simultanée d'une chair délicate et de fibres de grande ténacité, on était amené a découper l'ananas d'abord er. deux moitiés puis à effectuer successivement pour chacune d'elles l'opération de découpe simultanée en petites fractions de forme donnée. Il en était de même pour les fruits trop mûrs. When the products to be cut simultaneously into small fractions of predetermined shapes exhibited cutting differences, in particular in the case of pineapple, due to the simultaneous presence of delicate flesh and fibers of great tenacity, we were led to cut the pineapple first. two halves then to perform successively for each of them the operation of simultaneous cutting into small fractions of given shape. It was the same for overripe fruit.

Aussi l'objet de l'invention est d'éviter un tel inconvénient et de permettre ainsi une découpe simultanée en trac- tions multiples quelle que soit la nature des produits traités tout en éliminant l'accroissement du dégagemer:t thermique des dispositifs d'entrainement des larnes de découpe et en accroissant le nombre des lames et leur débattement au moyen d'une commande pneumatique. The object of the invention is therefore to avoid such a drawback and thus to allow simultaneous cutting into multiple traction whatever the nature of the products treated while eliminating the increase in the release of thermal: driving the cutting tines and increasing the number of blades and their travel by means of a pneumatic control.

L'expérience montre dans ces conditions que l'on peut effectuer aisément tout type de découpe simultanée en fractions de formes les plus variées au cours d'un seul passage dans l'appareil et sans opération préalable de découpe par moitié. Experience shows in these conditions that one can easily carry out any type of simultaneous cutting into fractions of the most varied shapes during a single pass through the device and without prior cutting operation by half.

D'autres avantages et caractéristiques de l'ir,vention apparaîtront au cours de la description suivante faite en ré térence aux dessins annexés qui représentent à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de la présente invention. Other advantages and characteristics of ir, vention will become apparent from the following description given with reference to the appended drawings which represent by way of nonlimiting example an embodiment of the present invention.

Sur les dessins
la figure 1 est une représentation shcématique de l'ensemble des lames, vue le long de leurs tranches coupantes, une partie du dispositif étant arrachée,
la figure 2, une vue détaillée du piston de commande se prolor,geant par une partie formant la tige de commande d'une lame,
la figure 3, la vue éclatée de l'ersemble du dispositif de connexion d'une lame à sa tige de commande et,
la figure 4 la vue schématique latérale du dispositif de conrlexior. d'urne lame de découpe à sa tige de coevrionde. On the drawings
FIG. 1 is a schematic representation of all of the blades, seen along their cutting edges, part of the device being cut away,
FIG. 2, a detailed view of the control piston extending, managing by a part forming the control rod of a blade,
FIG. 3, the exploded view of the assembly of the device for connecting a blade to its control rod and,
Figure 4 the schematic side view of the conrlexior device. urn cutting blade to its coevrionde rod.

Pour plus de clarté du dessin w n'a représenté figure 1 que l'ensemble des lames de découpe 1 connectées à leurs tiges 2 formant parties intégrantes des pistons 3 des dispositifs vibrateurs 4 à air comprimé, et a l'exclusion des supports de ces dispositifs, cts derniers pouvant hêtre quelccnques. For clarity of the drawing w only FIG. 1 shows the assembly of the cutting blades 1 connected to their rods 2 forming integral parts of the pistons 3 of the vibrating devices 4 with compressed air, and excluding the supports of these devices, the latter may be any.

Chaque vibrateur 4 est monté de façon hermétique sur une semelle 5 au moyen d'un joint 40 et reçoit l'air comprimé servant à la commande du piston 3 par la dérivation 6 connectée au circuit d'alimentation générale en air comprimé 7. Cette dérivation comprend de préférence un régulateur 8 figure 2 monté sur tout support approprié. Après chaque déplacement du piston 3 l'air comprimé est rejeté par le silencieux 10. Each vibrator 4 is hermetically mounted on a sole 5 by means of a seal 40 and receives the compressed air used for controlling the piston 3 by the branch 6 connected to the general compressed air supply circuit 7. This branch preferably includes a regulator 8 Figure 2 mounted on any suitable support. After each displacement of the piston 3 the compressed air is rejected by the silencer 10.

Chaque semelle 5 est rendue solidaire d'un bâti présentant toute forme désirée et de ce fait n'a pas été représenté. Each sole 5 is made integral with a frame having any desired shape and therefore has not been shown.

Il supporte tous guides appropriés tels que 12 par exemple pour le maintien du produit en cours de découpe. Ce guide, de forme générale cylindrique est adapté aux dimensions du fruit ou du produit traité et comporte des fentes longitudinales 13 visibles figure 1. Dans le cas de découpe d'ananas dont le noyau central a été préalablement retiré ces guides comportent de préférence une partie centrale 14 pourvue de fentes radiales 15 permettant le guidage des extrémités des lames 1. L'ensemble du fruit est ainsi guidé aisément entre les surfaces des secteurs cylindriques périphériques 16 et centraux 17.It supports all appropriate guides such as 12 for example for maintaining the product during cutting. This guide, of generally cylindrical shape, is adapted to the dimensions of the fruit or of the processed product and has longitudinal slots 13 visible in FIG. 1. In the case of pineapple cutting from which the central core has been previously removed, these guides preferably include a part central 14 provided with radial slots 15 for guiding the ends of the blades 1. The whole fruit is thus easily guided between the surfaces of the peripheral cylindrical sectors 16 and central 17.

La partie centrale 14 peut faire corps avec le guide 12 ou etre indépendante.The central part 14 can be integral with the guide 12 or be independent.

Les vibrateurs 4 et leurs semelles 5 ayant un certain encombrement, sont répartis de préférence avec un décalage les uns par rapport aux autres, les tires 2 et 9 de conunande de deux lames consécutives ayant des longueurs différentes. The vibrators 4 and their soles 5 having a certain bulk, are preferably distributed with an offset with respect to each other, the tires 2 and 9 of two common blades having different lengths.

La figure 2 montre un piston de commande 3 se différenciant des pistons usuels montés dans les vibrateurs du commerce à air comprimé par le fait que chaque piston est pourvu d'un prolongement de plus petit diamètre et constituant les tiges 2 ou 9 de sorte qu'en dépit des fréquences et des lon- gueurs de course utilisées on communique aux extrémités des lames 1 un mouvement précis au moyen d'une masse d'inertie très grande par rapport à celle de la lame, le rapport de ces masses étant supérieur a 10. FIG. 2 shows a control piston 3 which differs from the usual pistons mounted in commercial vibrators with compressed air by the fact that each piston is provided with an extension of smaller diameter and constituting the rods 2 or 9 so that despite the frequencies and lengths of travel used, the ends of the blades 1 are communicated a precise movement by means of a mass of inertia very large compared to that of the blade, the ratio of these masses being greater than 10 .

L'extrémité de la tige 2, figure 3, comporte un alésage transversal 11 destiné à recevoir une goupille 20 figure 4 après insertion de l'extrémité de la tige 2 dans le logement supérieur 21 d'un dispositif de connexion 22 à un dispositif d'attache 24 fixé à une extrémité de la lame 1.Le dispositif de connexion 22 figures 3 et 4 comporte a l'opposé du logement 21 un logement 23 en forme de T pour la réception de l'attache 24 de meme forme et dont les flancs 15 sont rendus solidaires de la lame 1 au moyen des rivets 1o. La partie supérieure de l'attache 24 comprend en son centre un logement 25 en forme de calotte sphérique, destiné à recevoir une bille 26 visible figure 1 et repoussée par un fort ressort 27 appliquant ainsi par la bille 26, les ailes du T 24 solidaire de la lame 1 sur le fond du logement 25 du dispositif de con nexicr 22 à la tige 2.Ainsi, en cas d'usure d'une lame par exemple, il est aisé de procéder à son remplacement puisqu'il suffit de glisser l'attache 24 hors, ou au contraire, dans le logement 23 du dispositif de connexion 22 jusqu'a ce que
la bille 26 tombe dans le logement 25. Une butée 28 solidaire de l'attache 24 facilite le retrait et le positionnement de
l'attache dans le logement 23 jusqu'a l'enfoncement de la bille 26 dans le logement 25.The end of the rod 2, Figure 3, has a transverse bore 11 for receiving a pin 20 Figure 4 after insertion of the end of the rod 2 in the upper housing 21 of a connection device 22 to a device d 'fastener 24 fixed to one end of the blade 1.The connection device 22 Figures 3 and 4 comprises opposite the housing 21 a T-shaped housing 23 for receiving the fastener 24 of the same shape and whose sidewalls 15 are made integral with the blade 1 by means of the rivets 1o. The upper part of the fastener 24 comprises in its center a housing 25 in the form of a spherical cap, intended to receive a ball 26 visible in FIG. 1 and repelled by a strong spring 27 thus applying by the ball 26, the wings of the T 24 secured of the blade 1 on the bottom of the housing 25 of the con nexicr device 22 to the rod 2. Thus, in the event of wear of a blade for example, it is easy to replace it since it suffices to slide the 'fastener 24 outside, or on the contrary, in the housing 23 of the connection device 22 until
the ball 26 falls into the housing 25. A stop 28 integral with the fastener 24 facilitates the removal and positioning of
the fastener in the housing 23 until the ball 26 is inserted into the housing 25.

Le fonctionnement du dispositif est le suivant : lorsque
le produit à découper a été inséré a l'intérieur du guide 12 et avance avec celui-ci perpendiculairement au plan de la figure 1, le circuit d'alimentation en air comprimé dont la pression peut être fournie par tout dispositif connu, distribue par la tuyauterie 7 l'air comprimé à l'ensemble des dispositifs vibrateurs 4. On a représenté figure 2 un vibrateur 4 de type connu mais dont le piston 3 présente une partie de plus faible diamètre en vue de la commande directe des lames 1 et 9 dans les conditions qui ont été exposées ci-dessus.The operation of the device is as follows: when
the product to be cut has been inserted inside the guide 12 and advances therewith perpendicular to the plane of FIG. 1, the compressed air supply circuit, the pressure of which can be supplied by any known device, distributed by the piping 7 the compressed air to all the vibrator devices 4. FIG. 2 shows a vibrator 4 of known type but whose piston 3 has a part of smaller diameter for the direct control of the blades 1 and 9 in the conditions that have been set out above.

L'air comprimé provenant du régulateur d et pénétrant dans la chambre 17 lorsque le piston 3 se trouve dans la position représentée et que les forces de pression dans la chambre inférieure 39 sont rnaximum exerce aussi une poussée a la partie intérieure de la partie 30 de plus fbr't diamètre du piston 3 en accroissant la pression de la chambre 19. The compressed air coming from the regulator d and entering the chamber 17 when the piston 3 is in the position shown and the pressure forces in the lower chamber 39 are at a maximum also exerts a thrust on the internal part of the part 30 of plus fbr't diameter of the piston 3 by increasing the pressure of the chamber 19.

Dans ce déplacement le niveau du canal transversal 31 permet
la mise en communication des chambres 17 et 19 par le canal longitudinal 32 et la rnise en communication de la chambre 39 et du diffuseur 10 par l'orifice 37 du canal :?6.La chuisJde
pression qui en résulte, entraîne le refoulement du piston 3 en
sens opposé, de sorte que le canal transversal de plus fort di
amètre 33 débouche sur la chambre 34 en mettait en communication
l'air comprimé de la chambre 19 avec l'air à moins forte pression
de la chambre 34, et qui s'évacue par le silencieux 10.Ce
mouvement se poursuivant, l'orifice 35 du canal 36 atteint le
niveau de la chambre d'arrivée d'air comprimé 17 et l'orifice
37 étant alors obturé par les parois 38 de la chambre 39,
celle-ci reçoit par le canal 36 l'air comprimé de la chambre
17. La chambre 19 comnuniquant avec la chambre 34 déb ouchant sur le diffuseur 10, le piston 3 remonte à nouveau en accrois
sant la pression de la chambre 19 et ainsi de suite.In this movement the level of the transverse channel 31 allows
the communication of the chambers 17 and 19 by the longitudinal channel 32 and the communication between the chamber 39 and the diffuser 10 by the orifice 37 of the channel:? 6. La chuisJde
resulting pressure, pushes back the piston 3 in
opposite direction, so that the stronger transverse channel di
ameter 33 leads to room 34 put in communication
compressed air from chamber 19 with air at lower pressure
from chamber 34, and which is evacuated by the silencer 10.This
movement continuing, orifice 35 of channel 36 reaches the
level of the compressed air inlet chamber 17 and the orifice
37 then being closed by the walls 38 of the chamber 39,
this receives via channel 36 the compressed air from the chamber
17. The chamber 19 communicating with the chamber 34 opening onto the diffuser 10, the piston 3 rises again in an increase
the pressure of chamber 19 and so on.

Chaque vibrateur transmet ainsi à la lame qu'il comman
de un mouvement alternatif rapide et régulier en dépit des
variations très importantes de résistance des diverses parties
du produit les unes par rapport aux autres. En outre, ces
variations importantes de résistance n'ont aucune incidence
sur les commandes et le dispositif ne subit jamais d'accrois-
sements de température intempestifs.Each vibrator thus transmits to the blade which it controls
rapid and regular reciprocating movement despite
very large variations in resistance of the various parts
of the product in relation to each other. In addition, these
large variations in resistance have no effect
on the controls and the device never undergoes
untimely temperature events.

13ien que l'on ait prévu dans l'exemple considéré un
régulateur de pression et un silencieux par vibrateur, il est
clair que l'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en
groupant les régulateurs et ne prévoyant qu'un régulateur ou
qu'un silencieux pour chaque groupe.13 Although provision was made in the example under consideration for a
pressure regulator and a vibrator muffler it is
clear that it would not go beyond the scope of the invention to
grouping the regulators and providing only one regulator or
only one silencer for each group.

L'expérience montre que ce type de dispositif permet de
réaliser aisément des découpes simultanées de fractions dont
les faces découpées sont particulièrement lisses. Les lunules
29 de découpe des lames l peuvent atteindre 8mm pour des
courses de 7 à 8 m des lames à des fréquences de l'ordre de 25 à 70 Hz. Experience shows that this type of device allows
easily make simultaneous cuts of fractions including
the cut faces are particularly smooth. Lunula
29 cutting blades l can reach 8mm for
7 to 8 m stroke of the blades at frequencies of the order of 25 to 70 Hz.

Il va de soi que de nombreuses variantes du dispositif
représenté peuvent être utilisées sans s'écarter de l'esprit
général de l'invention, les lames 1 pouvant recevoir toute
répartition régulière ou non sur la totale d'un guide cylin
drique ou w secteur de celui-ci supérieur a 1804. It goes without saying that many variants of the device
depicted can be used without departing from the spirit
general of the invention, the blades 1 can receive any
even distribution or not over the total of a cylin guide
drique or w sector thereof greater than 1804.

En particulier, l'ex,oérier,ce montre que l'on arrive à
des découpes excellentes de fruits tres fragiles a fibres très
dures en donnant aux lames à lunules de 3 à 8 mimi, des débat
tements de l'ordre de 4 à 9 mm dès que la masse mobile animant
une ou plusieurs lames a une masse au ois supérieure à trois lois la masse totale des lames commandes.In particular, the former, this shows that we are able to
excellent cuts of very fragile fruit with very high fibers
hard by giving the blades with lunula 3 to 8 mimi, debates
tements of the order of 4 to 9 mm as soon as the moving mass
one or more blades has a mass greater than three times the total mass of the blades controlled.

On obtient de meme des découpes remarquablement lisses lors de la découpe radiale par lames à commande individuelle au moyen d'un vibrateur par lame quel que soit le nombre de lames radiales compris entre 3 et 18 lames réparties sur 3600, dès que le débit d'air de chaque vibrateur est régulé et rejeté par silencieux. Likewise, remarkably smooth cuts are obtained during the radial cutting by blades with individual control by means of a vibrator by blade regardless of the number of radial blades between 3 and 18 blades distributed over 3600, as soon as the flow of air from each vibrator is regulated and released by silencer.

Les résultats de coupe obtenus sont encore remarquables même lorsque ces découpes sont effectuées sur de très petits morceaux en utilisant des fréquences comprises entre 50 et 80
Hertz. The cutting results obtained are still remarkable even when these cuts are made on very small pieces using frequencies between 50 and 80
Hertz.

Claims

CLAIMS 1G) Process for cutting products capable of having both delicate and fibrous structures such as in particular fruit, vegetables, meat or gelled products, according to which a relative displacement of the product to be cut and of at least one blade is carried out fine toothing in the form of lunules with a length of 3 to 8 minutes animated in its plane with a longitudinal vibratory movement, the plane of the larva being parallel to the relative displacement of the latter and of the product, - characterized in that the movement of each blade is of the order of 4 to 9mm, each moving mass animating one or more blades being at least greater than 3 times the total mass of the driven blades. 26) Method as claimed in 1, the cutting of which is carried out radially and simultaneously by means of a blade control device characterized in that the control device is an air vibrator included, the number of blades distributed over 3600 being between 3 and 18 blades and the regulated air flow for each blade being rejected by a silencer.

30) Method as claimed in any one of claims 1 and 2, the frequency used is between 50 and 80 Hertz.

40> device for implementing the method claimed in any one of claims 1 to 3 characterized in that the pistons (3) of the vibrators (4> with compressed air for controlling the movement of the blades (1) each have an extension of smaller diameter constituting the control rod of a blade.

50) Device as claimed in 4, the end of the rod (2) of the piston (3) of the vibrator (4) is fixed by means of a pin (20) in a housing (al) of a connection device ( 22) to the cutting blade.

60) Device as claimed in 5, the cutting blade (1) of which has a T-shaped clip (24) sliding in the lower housing (23) of said connection device (22).

7 ") Device as claimed in 6 in which the upper part of the T-clip (24) of the blade (1) comprises a spherical housing (25) and in which the disconnection device (22) of the rod (2) of the piston has a ball (26) and a spring (27) so that when the fastener (24) is inserted in the lower housing (23) of the device (22) the spring (27) applies said ball (26) in the spherical housing (25) of the fastener thereby securing the blade and the rod.

80) Device as claimed in any one of claims 4 to 7 in which each vibrator (4) comprises a supply circuit (7) of air included and a regulator as well as an air evacuation pipe equipped a silencer (in).

90) Device as claimed in 8, the air exhaust of the assembly or groups of vibrators (4) is effected by a common pipe connected to a silencer.

100) Device as claimed in 9 in which the air inlet of the assembly or groups of vibrators (4) is effected by a common pipe connected to a regulator.