FR2671988A1 - Machine a trier les fruits ou legumes selon leur qualite organoleptique. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une machine à trier les fruits ou légumes selon le taux de sucres représentatif de leur état de maturité. Le tri est opéré par flottation des fruits ou légumes dans un liquide (3) contenu dans une cuve (2) dont un carter (4) interne délimite avec des jupes (5) une zone de flottation. Les fruits ou légumes introduits d'un côté (21) de la cuve (2) sont convoyés par un tapis transporteur (6) vers la zone de flottation, les fruits ou légumes à la qualité requise restant au fond du tapis de transport (6) sont recueillis à la sortie (22) de la cuve (2), les fruits ou légumes les plus légers remontent à la surface du liquide (3) où ils sont récupérés par un convoyeur (8) à godets perforés. Des moteurs (9-10) actionnent le tapis (6) et le convoyeur (8). Des moyens de contrôle et de régulation (11) sont prévus.

Description

MACHINES A TRIER LES FRUITS OU LéGUMES
SELON LEUR QUALITE ORGANOLEPTIQUE
La présente invention concerne une machine à trier les fruits ou légumes selon le taux de matières sèches contenu dans ce fruit ou ce légume.

Elle s'applique aux fruits ou légumes dont le taux de sucres est considéré comme le critère représentatif de l'état de maturité.

Cet état de maturité ayant un rapport étroit avec le niveau de qualité requis. C'est notamment le cas des fruits ou légumes ci-après dénommés "produits" dont la conservation passe par une déshydratation préalable.

Traditionnellement de nombreux fruits et légumes font l'objet d'un tri par calibrage prenant en compte soit le poids, soit le volume. Dans ces cas généralement le tri se fait à partir d'une dimension représentative du poids ou du volume telle que la section ou le diamètre du produit (Brevet FR - A - 2.120 385).

Les dispositifs utilisés sont usuellement des cordons divergents, les produits défilent sur une surface percée de trous calibrés permettant de recueillir les produits sélectionnés selon la dimension du trou à travers lequel le produit est passé.

Cette façon de procéder ne permet pas d'apprécier la maturité des produits considérés comme représentative de leur qualité.

Un tri de qualité organoleptique est quelquefois opéré pour apprécier la qualité du produit. Ce tri manuel est essentiellement visuel, les critères retenus sont purement qualitatifs tels que la couleur, la forme, la présence de taches. Des mécanisations de tri ont cependant vu le jour et des appareils pre nant en compte la couleur du produit sont quelquefois utilisés (Brevet FR-A-2.183 130).

Des procédés ont également été mis au point pour opérer un tri selon l'aspect extérieur du produit et tout particulièrement la couleur (Brevet FR-A-2.553 309).

Faisant appel essentiellement à des techniques photoélectriques, ces procédés, et les appareils mettant en oeuvre ces procédés, ne sont pas simples et difficilement utilisables sur les lieux de cueillette.

Le consommateur peut apprécier la qualité d'un fruit ou d'un légume en faisant appel à ses autres sens par exemple le toucher pour évaluer l'état de maturité, l'codeur pour évaluer l'arôme. Mais en fait ce n'est qu'en goûtant le produit qu'il est possible de juger de la qualité souhaitée. Cette façon de procéder est toutefois possible lorsqu'il s'agit d'un lot de produits de qualité parfaitement homogène. I1 suffit alors d'opérer un prélèvement représentatif du lot pour estimer la qualité du lot tout entier.

Dans le cas d'un prélèvement représentatif d'un lot il est en outre possible d'apprécier la quantité de sucres par mesure réfractométrique du jus. Le degré Brix du jus contenu dans le produit permet de mesurer le taux de sucres de ce jus.

On connaît dans ce domaine un procédé, et l'appareil faisant application de ce procédé, capable de trier automatiquement les melons par mesure réfractométrique du jus prélevé sur un lot de taille égale (Brevet FR-A-2.530.977). Ce procédé utilisable pour des lots préalablement sélectionnés est difficilement transposable à des produits de faibles dimensions.

Une pratique similaire peut être mise en oeuvre lorsque les produits sont pratiquement mûrs tous en même temps, ce qui est par exemple le cas des raisins. Le degré de maturité peut être surveillé par réfractométrie et permet notamment de déclencher la récolte.

Cependant pour de nombreux fruits et légumes la maturation est étalée sur plusieurs semaines, en conséquence le prélèvement sur lot n'est pas représentatif de l'ensemble du lot, de sorte que cette façon de procéder ne peut être retenue.

En outre certaines techniques de conservation de fruits et légumes exigent une déshydratation préalable ; les produits étant réhydratés lors de la vente. C'est notamment le cas des prunes pour lesquelles la réhydratation nécessaire pour la vente est estimée à environ 35 % d''humidité. Ainsi le fruit est conservé sans difficulté pendant environ deux mois.

Cependant si ce procédé de déshydratation-réhydratation permet bien une conservation limitée dans le temps la qualité du produit mis en vente est sensiblement différente de la qualité d'origine. Le produit n'a plus tout à fait la même saveur, le même arôme.

Aucune des techniques de tri décrites précédemment ne permet de procéder à un tri qualitatif de fruits ou légumes récoltés sur une période étalée sur plusieurs semaines. Ces techniques ne permettent pas non plus de procéder à un tri continu, sur le lieu de la cueillette notamment au cours de récoltes intensives.

La présente invention a justement pour objet une machine qui remédie aux inconvénients de l'art antérieur cité ci-dessus.

Selon l'invention, la machine permet d'opérer un tri en continu de fruits ou légumes selon un critère d'évaluation de la qualité représentée par le taux de sucres contenu dans le produit à trier. Pour un produit déterminé il existe un rapport constant entre le taux de sucres contenu dans le produit et la densité du produit. Dans ces conditions, à une qualité fixée au préalable correspondra un taux de sucres qui se traduira par une densité déterminée. Le tri selon une densité déterminée du produit sera opéré par flottation du produit dans un bain de densité appropriée pouvant aller de 0,9 à 1,1 selon la nature du produits à trier. Généralement le bain utilisé est une saumure dont la densité peut être ajustée selon la qualité requise.

Ainsi pour une qualité supérieure de prunes correspondant à un taux de sucres de 21 Brix la densité correspondante de la saumure est de 1,080.

La machine selon l'invention permet d'introduire en continu les produits dans une saumure à une densité contrôlée et déterminée, les produits à la qualité requise restent au fond de la machine et sont recueillis pour subir ensuite un tri dimensionnel ou éventuellement un autre tri, les produits non conformes sont éliminés ou utilisés à d'autres fins que les premiers.

La machine doit permettre de traiter quelques centaines de kilogrammes, voire plusieurs tonnes à l'heure de produits. Résistant à la corrosion sa conception doit être rustique et sa réalisation doit être robuste et fiable. Enfin son prix de revient doit la rendre accessible à des producteurs de fruits et légumes.

Ces caractéristiques sont atteintes conformément à l'invention grâce au fait que la machine à trier les fruits ou légumes selon leur qualité organoleptique, tout en permettant son utilisation en continu se caractérise en ce qu'elle comprend en combinaison - une cuve de section longitudinale appropriée contenant un liquide de densité contrôlée, un carter interne délimitant une zone de flottation, deux jupes s'appuyant sur le carter et formant avec celui-ci et les parois internes de la cuve un tunnel de guidage et de transport des produits, un tapis transporteur disposé dans le sens longitudinal, longeant les parois internes de la cuve actionné et guidé par des rouleaux pour convoyer les produits d'un côté de la cuve vers la zone de flottation et recueillir de l'autre côté de la cuve les produits les plus denses restés au fond, - un convoyeur à godets perforés disposé dans le sens transversal recueillant les produits flottant à la surface du liquide, - une chaîne cinématique transmettant le mouvement des moteurs a chacun des moyens de transport des produits, - des moyens de contrôle et de régulation de la densité et du niveau du liquide contenu dans la cuve.

Grâce à ces éléments et à leur agencement il est possible de procéder à un tri de fruits divers et variés tels qu'abricots, prunes, figues ou de légumes tels que tomates. Ce tri peut s'effectuer en continu proche des lieux de production par un personnel initié mais ne nécessitant pas une grande qualification. Il est particulièrement intéressant lorsqu'on recherche une qualité supérieure des produits et notamment lorsque pour la conservation on veut s'affranchir du procédé de déshydratation-réhydratation.

De préférence les jupes de guidage des produits sont réglables en hauteur maintenues par des chaînettes et coulissant le long de glissières disposées sur les parois latérales du carter pour faire varier le débit des produits à l'entrée et ajuster leur sélection à la sortie.

Cette caractéristique, outre qu'elle modifie le débit d'entrée des produits dans la zone de flottation pour une même vitesse d'avancement du tapis transporteur, permet un ajustement de la sélection des produits à la sortie agissant en quelque sorte sur la tolérance admise. Ainsi côté sortie, l'abaissement de la jupe élimine les produits flottant entre le fond et la surface diminuant ainsi la tolérance admise. Sur le plan de la maintenance les glissières permettent de retirer les jupes de manière à faciliter le nettoyage des différents éléments ou à procéder à leur réparation.

De façon préférentielle le tapis transporteur réalisé en matériau souple comporte des tasseaux transversaux disposés perpendiculairement à la surface du tapis et renforcés par une armature métallique permettant d'entrainer les produits disposés sur le tapis.

Ce tapis transporteur actionné et guidé par les quatre rouleaux est maintenu appliqué sur les rouleaux du fond de la cuve par des glissières disposées sur les parois latérales du carter.

Selon cette caractéristique les glissières ne sont utiles que sur la partie supérieure du tapis. Ces glissières pouvant notamment être remplacées par des roulettes. Les rouleaux sont articulés en rotation par l'intermédiaire de paliers étanches réalisés en acier inoxydable et/ou en plastique tel que le PVC fixés sur les parois latérales de la cuve. La position de ces paliers est réglable de façon à régler la tension du tapis pour que l'entraînement du tapis par les rouleaux soit obtenu par frottement et sans glissement.

Selon une variante de réalisation le tapis en matériau souple résistant à la corrosion peut être métallique en acier inoxydable réalisé de façon articulée.

De préférence le convoyeur à godets perforés est disposé selon un plan incliné par rapport à la surface du liquide pour faciliter le remplissage des godets par les produits flottant à la surface.

Cette caractéristique facilitant le remplissage des godets est plus aisément réalisée en disposant le convoyeur à godets transversalement à la cuve. Elle permet en outre de mettre en oeuvre les trois côtés de la machine, le quatrième côté étant disponible pour assurer le contrôle et la régulation de la densité et du niveau du liquide de la cuve. Cependant une variante de réalisation consisterait à disposer le convoyeur à godets dans le plan longitudinal.

De préférence chacune des chaînes cinématiques actionnant le tapis transporteur ou le convoyeur à godets comporte un moteur à vitesse variable et une transmission à chaînes et pignons.

Grâce à cette caractéristique la vitesse linéaire du tapis transporteur peut être modifiée et ajustée de façon qu'il n'y ait pas de remous dans le liquide. En effet des courants ascendants entraîneraient des erreurs sur la densité apparente du liquide et par suite sur la quantité de produits rejetés.

Selon une réalisation préférentielle les moyens de contrôle et de régulation de la densité et du niveau du liquide comportent un appareil permettant la lecture directe de la densité du liquide et un réservoir en charge avec une vanne contenant du liquide à une densité légèrement supérieure à celle du liquide contenu dans la cuve permettant d'ajuster le niveau du liquide et la valeur de la densité requise.

Dans une variante de réalisation ces moyens manuels sont remplacés par des moyens automatiques liant la détection du niveau et de la densité du liquide à leur régulation.

Selon une réalisation préférentielle la cuve posée sur un châssis tubulaire est de section longitudinale trapézoïdale et comporte une vanne de vidange et des moyens de guidage situés de part et d'autre de la cuve permettant, latéralement d'alimenter le tapis transporteur et de recueillir les produits triés, transversalement de recueillir les produits éliminés sortant du convoyeur à godets.

Cette caractéristique permet notamment à la machine de s'insérer avec facilité dans une chaîne de tri comportant un calibrage dimensionnel des produits, des dispositifs de lavage, d'aspersion, de séchage. En outre le profil trapézoïdal de la cuve, facile à réaliser, évite les remous dans le liquide. Il est cependant possible d'obtenir un résultat analogue avec une cuve de profil différent. Les dimensions et les formes doivent être déterminées en fonction des débits souhaités et de leur influence sur l'efficacité du tri.

Les matériaux utilisés doivent résister à la corrosion du fait du liquide contenu dans la cuve, généralement une saumure. Les matériaux recommandés sont donc l'acier inoxydable les matériaux composites ou plastiques tels que le PVC.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif non limitatif.

- La figure 1 est une vue schématique de côté illustrant la chaîne dans laquelle s'insère la machine à trier selon l'invention.

- La figure 2 est une vue schématique de dessus montrant l'agencement des différents éléments composant la machine à trier selon l'invention.

- La figure 3 est une vue schématique en coupe longitudinale AA de la machine à trier illustrant la disposition des différents éléments et notamment le tapis transporteur.

- La figure 4 est une vue schématique en coupe transversale BB de la machine à trier montrant le convoyeur à godets.

On a représenté sur la figure 1 une vue schématique d'une chaîne de traitement de fruits dans laquelle s'insère la machine à trier selon l'invention.

Traditionnellement on trouve d'amont en aval un bac de lavage 24 dans lequel plonge un tapis de convoyage 25 permettant d'alimenter la machine 1 selon l'invention. Avant leur introduction dans la machine 1 les fruits sont égouttés et séchés par une soufflante 26 afin d'éviter de modifier la densité du liquide contenu dans la cuve 2. Le tapis de convoyage 25 introduit les fruits dans la machine 1 par une goulotte de guidage 21. Les fruits triés sont acheminés vers la sortie de la machine par le tapis transporteur 6 en passant par une goulotte de guidage 22. Ils sont ensuite rincés à l'aide d'un pulvérisa teur 27 séchés par une soufflante 28 avant d'être éventuellement triés dans une calibreuse 29 avant leur stockage et leur conservation. Les fruits non conformes à la qualité requise sont recueillis par un convoyeur 8 à godets perforés.

Sur la figure 2 on a représenté une vue schématique en plan de la machine selon l'invention montrant la disposition des différents éléments la composant. Dans le sens longitudinal les produits à trier sont introduits par la goulotte 21 après avoir été séchés par la soufflante 26. Ils sont convoyés par le tapis transporteur 6 d'amont en aval de part et d'autre de la cuve 2 à travers le carter 4. Les produits triés sont évacués par la goulotte 22 puis rincés par le pulvérisateur 27 et séchés par la soufflante 28. Dans le sens transversal les produits non conformes sont récupérés par le convoyeur 8 à godets perforés avant d'être évacués sur la trémie 23 rincés par le pulvérisateur 30 puis séchés par la soufflante 31. Le moteur 9 actionne le tapis transporteur 6 par l'intermédiaire de rouleaux 7, le moteur 10 actionne le convoyeur 8 à godets perforés.

Sur la figure 3 on a représenté une vue schématique en coupe AA de la machine selon l'invention. La cuve 2 de section trapézoïdale réalisée en tôle d'acier inoxydable contient environ 400 litres de saumure dont la densité est à titre d'exemple de 1,080 pour procéder au tri de prunes d'ente dont la qualité requise est au minimum de 21 Brix pour la conservation de pruneaux non réhydratés ayant une humidité de 35 % environ.

Les prunes déversées dans la goulotte 21 sont étalées sur le tapis transporteur 6 et entraînées par l'intermédiaire des tasseaux transversaux 14. Le tapis 6 est réalisé en PVC dont la base des tasseaux est renforcée par des armatures métalliques transversales, sa largeur est d'environ 300 mm. Les fruits introduits dans la zone de flottation sont triés selon leur densité. Les fruits les plus légers flottent et en arrivant en surface sont récupérés par les godets perforés du convoyeur 8.

Les fruits les plus denses, à la qualité requise, restent au fond et sont introduits dans la goulotte 22 avant d'etre calibrés puis stockés. Les quatre rouleaux 7 entraînent par frottement le tapis transporteur 6 lequel est maintenu en sa partie supérieure basse par des glissières 15 disposées sur les parois latérales du carter 4. La tension du tapis est réglée par déplacement d'un des rouleaux 7. Le tapis transporteur longe les parois internes de la cuve 2. Le moteur 9 de 0,75 KW entraîne le tapis transporteur 6 par l'intermédiaire d'un jeu de pignons et de chaînes 16. La vitesse linéaire du tapis transporteur 6 est réglable selon la nature des fruits à traiter, leur grosseur, le débit de fruits à l'entrée de la machine, le pourcentage de fruits éliminés récupérés dans le convoyeur à godets 8.

En moyenne cette vitesse linéaire est de 30 mètres par minute.

Si la couche de fruits à trier était étalée entre les tasseaux 14 du tapis transporteur 6, la charge serait de 22 Kg/m2. Un tri optimisé nécessite une charge plus faible, cependant à la vitesse moyenne de 30 m/mn il est possible de traiter environ 3 tonnes de prunes d'ente à l'heure.

Le carter interne 4 en acier inoxydable prolongé par les jupes 5 délimite la zone de flottation. Il forme avec ces jupes et les parois internes de la cuve 2 un tunnel de guidage des fruits. Le carter 4 et les jupes 5 sont parallèles aux parois internes de la cuve 2.

La zone de flottation dans laquelle les fruits à trier sont introduits est réglable en déplaçant les jupes 5. Ces jupes en acier inoxydable maintenues par des chaînettes 12 coulissent le long de glissières 13 disposées sur les parois latérales du carter 4 en s'appuyant sur le carter 4. Ainsi il est possible en remontant la jupe 5 côté entrée, pour une même vitesse linéaire d'avancement du tapis transporteur 6, d'augmenter le débit de fruits triés. En opérant de la même façon sur la jupe 5 côté sortie on fait varier la tolérance de tri, plus cette jupe 5 est en position haute, plus grande est la quantité de fruits récupérés correspondant à la qualité requise.

On a représenté sur la figure 4 une vue schématique en coupe BB de la machine selon l'invention. La cuve 2 et le carter 4 ont une section transversale rectangulaire. Le convoyeur à godets perforés 8 en acier inoxydable est disposé selon un plan incliné par rapport à la surface du liquide de la cuve 2. Les godets pénètrent dans la cuve et récupèrent les fruits flottant à la surface du liqude. Ils sont ensuite évacués vers une trémie 23 rincés par un pulvérisateur 30 et séchés par une soufflante 31 pour une utilisation selon une qualité différente de celle des produits triés. Deux rouleaux 32 entraînent par frottement le convoyeur à godets perforés 8. Le moteur 10 de 0,75 KW entraîne le convoyeur à godets 8 par l'intermédiaire d'un jeu de pignons et de chaînes 16.La vitesse de ce moteur est réglable de façon à récupérer tous les produits venant à la surface du liquide fonction de la qualité requise pour les produits recueillis par le tapis transporteur 6 dont les rouleaux 7 sont articulés en rotation par l'intermédiaire de paliers 33 étanches en PVC fixés sur les parois latérales de la cuve 2.

Cette vitesse linéaire est en moyenne de 6 mètres par minute pour un convoyeur comprenant 10 godets.

Un tube vertical 34 en communication avec la cuve 2 permet de contrôler le niveau du liquide 3 dans la cuve, un densimètre 11 en mesure la densité. Un réservoir en charge 17 muni d'une vanne 18 contient un liquide de densité voisine légèrement supérieure à la densité du liquide 3 contenu dans la cuve. Le niveau du liquide contenu dans la cuve et sa densité sont ajustés à l'aide du liquide contenu dans le réservoir 17. Une vanne 20 permet de vidanger la cuve 2.

Ainsi l'invention permet bien d'atteindre les buts mentionnés plus haut : trier des fruits ou des légumes selon leur densité dépendant du taux de sucres représentatif de l'état de maturité. Ce tri est opéré par flottation dans une machine simple robuste résistant à la corrosion capable de traiter in situ plusieurs tonnes de produits à l'heure. En outre la mise en oeuvre de cette machine ne nécessite par un personnel hautement qualifié. Sa maintenance est simplifié par l'accessibilité et la démontabilité des éléments composant la machine selon l'invention.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 - Machine à trier les fruits ou légumes, ci-après dénommés "produits", caractérisée en ce qu'elle permet un tri en continu des produits selon leur qualité organoleptique et qu'elle comprend en combinaison - une cuve (2) de section longitudinale appropriée contenant un liquide (3) de densité contrôlée, un carter (4) interne délimitant une zone de flottation, deux jupes s'appuyant sur le carter (4) et formant avec celui-ci et les parois internes de la cuve un tunnel de guidage et de transport des produits, un tapis transporteur (6) disposé dans le sens longitudinal longeant les parois internes de la cuve (2) actionné et guidé par des rouleaux (7) pour convoyer les produits d'un côté de la cuve (2) vers la zone de flottation et recueillir de l'autre côté de la cuve (2) les produits les plus denses restés au fond, - un convoyeur (8) à godets perforés disposé dans le sens transversal recueillant les produits flottant à la surface du liquide (3), - une chaîne cinématique transmettant le mouvement des moteurs (9-10) à chacun des moyens de transport des produits, - des moyens de contrôle et de régulation (11) de la densité et du niveau du liquide (3) contenu dans la cuve (2).

2 - Machine à trier les fruits ou légumes selon la revendication 1 caractérisée en ce que les jupes de guidage des produits sont réglables en hauteur maintenues par des chaînettes (12) et coulissant le long de glissières (13) disposées sur les parois latérales du carter (4) pour faire varier le débit des produits à l'entrée et ajuster leur sélection à la sortie.

3 - Machine à trier les fruits ou les légumes selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que le tapis transporteur (6) réalisé en matériau souple comporte des tasseaux transversaux (14) disposés perpendiculairement à la surface du tapis et renforcés par une armature métallique permettant d'entraîner les produits disposés sur le tapis.

4 - Machine à trier les fruits ou légumes selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que le tapis transporteur (6) actionné et guidé par les des rouleaux (7) est maintenu appliqué sur les rouleaux du fond de la cuve par des glissières (15) disposées sur les parois latérales du carter (4).

5 - Machine à trier les fruits ou légumes selon une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que le convoyeur (8) à godets perforés est disposé selon un plan incliné par rapport à la surface du liquide (3) pour faciliter le remplissage des godets par les produits flottant à la surface.

6 - Machine à trier les fruits ou légumes selon une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que chacune des chaînes cinématiques actionnant le tapis transporteur (6) ou le convoyeur (8) à godets comporte un moteur (9-10) à vitesse variable et une transmission à chaînes et pignons (16).

7 - Machine à trier les fruits ou légumes selon une des revendication 1 à 6 caractérisée en ce que les moyens de contrôle et de régulation (11) de la densité et du niveau du liquide comportent un appareil permettant la lecture directe de la densité du liquide et un réservoir en charge (17) avec une vanne (18) contenant du liquide à une densité légèrement supérieure à celle du liquide contenu dans la cuve (2) permettant d'ajuster le niveau du liquide et la valeur de la densité requise.

8 - Machine à trier les fruits ou légumes selon une des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que les moyens de contrôle et de régulation (11) de la densité et du niveau du liquide sont automatiques.

9 - Machine à trier les fruits ou légumes selon la revendication 1 caractérisée en ce que la cuve (2) posée sur un châssis tubulaire (19) est de section longitudinale trapézoïdale et comporte une vanne de vidange (20) et des moyens de guidage (21-22-23) situés de part et d'autre de la cuve permettant, latéralement d'alimenter le tapis transporteur (6) et de recueillir les produits triés, transversalement de recueillir les produits éliminés sortant du convoyeur à godets (8).

10 - Machine à trier les fruits ou légumes selon la revendication 1 caractérisée en ce que les matériaux utilisés sont des matériaux résistant à la corrosion.