WO1994019970A1 - Procede, dispositifs et machine de decorticage de vegetaux - Google Patents

Procede, dispositifs et machine de decorticage de vegetaux Download PDF

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WO1994019970A1
WO1994019970A1 PCT/FR1994/000270 FR9400270W WO9419970A1 WO 1994019970 A1 WO1994019970 A1 WO 1994019970A1 FR 9400270 W FR9400270 W FR 9400270W WO 9419970 A1 WO9419970 A1 WO 9419970A1
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shelling
rods
plants
drums
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PCT/FR1994/000270
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English (en)
Inventor
Gilles Michaud
Original Assignee
Gilles Michaud
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23N—MACHINES OR APPARATUS FOR TREATING HARVESTED FRUIT, VEGETABLES OR FLOWER BULBS IN BULK, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; PEELING VEGETABLES OR FRUIT IN BULK; APPARATUS FOR PREPARING ANIMAL FEEDING- STUFFS
    • A23N15/00—Machines or apparatus for other treatment of fruits or vegetables for human purposes; Machines or apparatus for topping or skinning flower bulbs
    • A23N15/02—Machines or apparatus for other treatment of fruits or vegetables for human purposes; Machines or apparatus for topping or skinning flower bulbs for stemming, piercing, or stripping fruit; Removing sprouts of potatoes

Definitions

  • the present invention relates to a process, devices implementing it and a particular embodiment of an agricultural machine for shelling plants or plants such as, for example, blackcurrant stems whose buds are particularly sought after for the manufacture of essences intended for 1 perfume and cosmetics industry.
  • the invention is also applicable to the stripping of beets or similar plants or to the debarking of branches, etc.
  • the present invention aims to improve to a large extent the reliability and productivity of known manual or semi-automatic techniques, by proposing one. new dehulling process such as disbudding of black currant stems, for example, or stripping of plants, such as beetroot, consisting in applying at least one non-abrasive rotary hulling tool against the surface of all or part of the stems to be disbudded or plants to be stripped, characterized in that said stems or said plants have a translational movement along their length in front of each rotary shelling tool. each tool being moreover driven by a tangential speed at the point of contact with the surface of said stems, or of said plants, at least greater than their running speed in the same direction and the same direction as the tangential speed of the tool.
  • new dehulling process such as disbudding of black currant stems, for example, or stripping of plants, such as beetroot, consisting in applying at least one non-abrasive rotary hulling tool against the surface of all or part of the stem
  • the speed ratio mentioned above will preferably be greater than two and less than five, because beyond that, there would be a significant risk of crushing or shredding the shelling products.
  • the non-abrasive shelling tool can be:
  • the invention also relates to a disbudding device particularly suitable for implementing the process which has just been described.
  • This disbudding device comprises at least one assembly for guiding the rod or rods to be treated along their length, intended to convey the said rods to at least one pair of counter-rotating elastic rollers, with axes perpendicular to the direction of travel of said rods, and imparting a translative movement in advance to the latter so as to pass them around the periphery of at least one shelling drum carrying a multitude of shelling tools, such as knives or loops made of flexible wire, this or these drums rotating in the same direction as the rod drive rollers, the latter being introduced on the guide assembly in such a way that they are presented by their base at the level or said hulling drums.
  • this disbudding device comprises, from upstream to downstream in the direction of treatment of the rods to be disbudded, and from top to bottom: - a guide assembly for the rod or rods to be disbudded according to their length, in the form of a table inclined relative to the horizontal, the introduction of the rods operating from the top of said table,
  • each of these drums comprising a multitude of flexible wire loops, arranged side by side overlapping along several generatrices of said drum, the axes of rotation of the drums of a pair being horizontal and arranged symmetrically on each side of said inclined reference plane.
  • the invention finally relates to two variants of a debudding machine, more particularly suitable for the stems of plants such as blackcurrants.
  • a first fixed variant of this machine can be used in the workshop for the treatment of stems previously harvested in the field.
  • a second variant embodiment is a mobile machine for agricultural use; it is manufactured on the basis of a straddle tractor for tall vines and it is provided with a system for cutting stems on the ground, for transferring the cut stems to a disbudding device as proposed above, of a means sorting of buds and disbudded stems, a recovery and storage bag arranged for this purpose under the sorting means, and a stalk grinder with dispersion of the stalks crushed on the same ground of the harvest.
  • FIG. 1 is a schematic side view of said machine, on which are represented the sets of cutting, transfer and disbudding of the stems, sorting of buds and disbudded stems, recovery of buds and grinding of disbudded stems , these functional assemblies being mounted on a straddle type agricultural tractor for tall vines,
  • FIG. 2 is a schematic side view detailing the disbudding assembly of the machine shown in FIG. 1, this disbudding assembly can also be mounted on a workshop disbudding machine,
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the feed table acting as a guide assembly for the freshly cut rods towards the disbudding device
  • FIGS. 4a and 4b are schematic side views detailing the section of the disbudding device responsible for shelling the ends of the rods, this section being arranged around a horizontal reference plane defined by an upstream horizontal guide which is located at l plumb with the lower edge of the feed table shown in the previous figure
  • - Figure 4ç_ is a perspective view of the shelling drum with rotary knives which is arranged in the first section of the de-budding device for processing the underside of the ends of the rods
  • FIG. 4çî is a schematic view detailing the disbudding phase of the top bud of a stem, by cooperation of the shelling drum shown in the previous figure and a fixed knife whose cutting edge is, for this purpose, arranged parallel to the axis of rotation of said shelling drum, just below the horizontal reference plane,
  • FIG. 5a is a perspective view of a pair of loop hulling drums, arranged symmetrically with respect to a second reference plane inclined with respect to the first horizontal reference plane, for shelling the part of the largest diameter of the rods,
  • FIG. 5b is a schematic front view of the work of the flexible wire loops of the shelling drums shown in the preceding figure
  • FIG. 5c is a side perspective view further detailing the work of a loop tearing off a bud from the rod in a rotary detachment movement, tangential to the surface of said rod,
  • FIG. 5d is an exploded assembly view of a loop hulling drum, showing more particularly the arrangement of the loops along removable inserts, here three in number, along several generatrices of said drum,
  • - Figure 5e is a simplified mounting view of the loops on one of the inserts shown in the previous figure, showing in particular the preferred method of fixing the loops along said insert
  • - Figure 5f_ is a schematic side view of a quick replacement system loops for shelling loops, which comprises a set of barrels on which are arranged face to face replacement drums which can be alternated each time the wear of the loops requires it.
  • the debudding machine shown in FIG. 1 is of an absolutely new design since, to date, there is no debudding machine that can be used directly on the cultivation field.
  • This machine which is manufactured on the basis of a tractor 1 of the straddle type for tall vines, comprises, from left to right of the drawing: a) a reel 2 with hydraulic control, for example, such as exists on mowers, whose radial arms 2a ,, by turning, fold the stems of blackcurrants 3 against a cutting system 4, for example with double disc, which cuts said stems 3 at their base; b) a transfer system 5, for example a conveyor belt adapted on the basis of a leek harvesting machine, which supports the stems of blackcurrants 3 to convey them, in tufts parallel to each other, to a distribution wheel 6 located at the top of the machine; d) the distribution wheel 6 delivers the stems of blackcurrants 3, all in the same direction, on a sliding and feeding table 7 (detailed in FIG.
  • This device 8 comprises, in the normal direction of disbudding of the rods 3, a first stage 8a. for shelling the top ends of stems, mainly arranged along and around a first horizontal reference plane making an angle of about 30 ° with the direction of the feed table 7, and a second stage 8b for shelling of the lower part of the rods 3 of larger diameter, which is mainly arranged along and around a second reference plane and which is inclined about 30 ° downward relative to said first reference plane.
  • This floor 8a successively includes:
  • the transition between the first shelling stage 8a. and the second 8b_ is provided by a second pair of counter-rotating rollers 18, of the same design as the drive rollers 16; according to the embodiment chosen, the axes of rotation of the second pair of rollers 18 are horizontal and arranged symmetrically on each side of the second reference plane, which is inclined approximately 30 ° downward relative to said first horizontal reference plane ; in addition, the axis of intersection of said reference planes is located substantially in the middle of the axes of rotation of said second pair of rollers 18.
  • the axis of rotation of the second drum shelling 17 to knives is perpendicular to the direction of routing of the blackcurrant stems 3 to be disbudded, this axis of rotation being located above said second inclined reference plane.
  • the stems of blackcurrants 3 to be disbudded arrive in bulk, all in the same direction, on the feed table 7; according to the invention, these rods 3 are presented by their base first but, being delivered in disorder by the distribution wheel 6, the top end, rather fine of a rod 3 can be found, at a given time, next to the rather thick base of another rod 3.
  • no rod 3 has exactly the same shape and the same length.
  • the set of two counter-rotating rollers 16 are filled with an elastomeric foam of very low hardness, which can therefore deforming enough so that pinching of the small or large ends of the rods 3 between the two rollers 16 is also effective, even when the rods 3 are placed side by side between said rollers 16.
  • the distance between the rear edge of the feed table 7 and the vertical plane passing through the axes of rotation of the drive rollers 16 is calculated so that, in accordance with Figures 2, 4a. and 4b, the blackcurrant rods 3 to be disbudded are introduced between the rollers 16 by their base, that is to say their large end, while remaining supported, by their top end, on the edge of the feed table 7
  • the rods 3 When driven by the rollers 16 the rods 3, bending stresses by pressing on the table 7, emerge from said table 7 to continue their race, the reaction force which opposes the bending of the rods 3 then tends to vigorously straighten the latter and, consequently, creates a constraint which presses said rods 3 against the knives 14a. of the shelling drum 14.
  • FIGS. 4b_ and 4ç_ side and perspective views of the work of disbudding carried out by said knives 14a. on the lower surface of the blackcurrant stems 3 progressing through the first stage 8a. of the disbudding device 8.
  • the speed of rotation of the rotary knives 14a is calculated so that their tangential speed at the level of contact with the rods 3 is at least twice as high as the running speed of said rods 3; it is therefore understood that the buds are positively stressed and lifted by the knives 14a., which inevitably causes them to be torn off.
  • the tangential speed of the knives 14a is calculated so that their tangential speed at the level of contact with the rods 3 is at least twice as high as the running speed of said rods 3; it is therefore understood that the buds are positively stressed and lifted by the knives 14a., which inevitably causes them to be torn off.
  • the material of the knives 14a. must be relatively soft and flexible, while being very resistant to wear.
  • the shelling drum 14 is thus intended for disbudding of the underside of the end portion of the rods 3 over a length of between 5 and 10 centimeters; it should be observed here that this treatment could in no case be obtained by the shelling means which will be explained below, whereby this phase of the process represents a considerable advantage in the efficiency of automatic debudding.
  • this shelling drum 14 cooperates with the stationary knife 15 for the budding of the end of said rods 3. In fact, as shown in more detail in FIG.
  • the resulting bending effect is comparable to the effect reverse bending which was sought in the relative arrangement of the feed table 7 and the drive rollers 16, namely that the upper surface, not yet disbudded, of the top end of the rods 3 is constrained on the rotary knives 17a, of the second shelling drum 17, the arrangement and role of which are now clearly understood, in all points similar to the previous device.
  • the rods 3 which emerge from the drive rollers 18 are therefore entirely disbudded on their top end and are then taken over by the second shelling stage 8b_ in order to disbudge the lower part of the rods 3 until the base of these same rods 3, and the shelling stage 8b_ will now be described with reference to FIG. 2 and to FIGS. 5.a to 5f.
  • the shelling stage 8b_ essentially comprises, in the variant shown in the figures, two pairs of counter-rotating shelling drums 19 distributed, one after the other symmetrically, along the second inclined reference plane, in the extension of the output of the second pair of drive rollers 18.
  • the axes of rotation of these drums 19 are horizontal, the latter rotating in the direction of travel of the rods 3; it will be noted that the invention would work perfectly by limiting the stage 8b to a single pair of drums 19; however, it has been found that the efficiency of automatic disbudding is markedly higher by putting at least two pairs of drums into the drum 19.
  • each of the shelling drums 19 comprises a multitude of loops 20 of flexible wire, for example nylon, which are arranged side by side overlapping along several generatrices of said drums 19 (FIG. 5a.) .
  • center distance of the drums 19 can be adjusted automatically or manually to find the optimal conditions for processing the rods.
  • the speed of rotation of the drums 19 is chosen so that the circumferential speed of the loops 20 is significantly higher than the speed of travel of the rods 3 in the middle of the pairs of shelling drums 19, for example between ten and thirty times higher.
  • loops 20 made for example of nylon are as follows: as shown in FIG. 5b_, the loops 20 of the shelling drums 19 of the same pair constitute claws which intersect in the middle of the two drums 19 by encircling the stems 3 of blackcurrants to be disbudded. In this way, each bud remaining on the already partially disbudded rods 3 can be hooked by at least one loop 20 which, due to its high tangential speed, tears off said bud.
  • the density of loops 20 along the drums 19 and the arrangement of two pairs of such drums 19 one after the other make it possible to ensure that no bud (except the most stubborn) remains on the stems 3 of blackcurrants at the outlet of the debudding device 8
  • each shelling drum 19 is equipped with five identical inserts 21, this in order to facilitate maintenance and to avoid systematic replacement of the whole set of loops 20 of the same generator.
  • the loops 20 on an insert 21 are replaced, in accordance with FIG. 5e_, by welding or fusion of the ends 20a. nylon or similar threads, which are previously introduced into through holes 21a. of the insert 21, so that the loops 20 partially overlap in the vertical plane passing through the longitudinal axis of said insert 21 (see Figure 5çl).
  • a system for rapid replacement of the shelling drums 19 is also provided (FIG. 5) without it being necessary to stop the operation of the disbudding machine.
  • This replacement system comprises a set of barrels 22 on which are arranged, face to face, at least two drums 19 with loops 20, which can be alternated each time the wear of the loops 20 requires it.
  • the barrels 22, in number equal to that of the drums 19, are controlled individually.
  • a 180 ° rotation of the barrel 22 supporting the shelling drum 19 concerned makes it possible to set up a substitution drum 19a. provided with new loops 20.
  • the whole budding device 8 makes it possible to obtain very good quality buds.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un procédé de décorticage de végétaux consistant à appliquer au moins un outil de décorticage rotatif non abrasif (14a^_, 17a^_, 20) contre la surface de tout ou partie desdits végétaux caractérisé en ce que lesdits végétaux ont un mouvement de translation suivant leur longueur, devant chaque outil de décorticage rotatif (14a^_, 17a^_, 20), chaque outil étant animé d'une vitesse tangentielle au point de contact avec la surface desdits végétaux au moins supérieure à la vitesse de défilement longitudinal desdits végétaux, selon la même direction et le même sens que la vitesse tangentielle de l'outil.

Description

PROCEDE, DISPOSITIFS ET MACHINE DE DECORTICAGE DE VEGETAUX
La présente invention concerne un procédé, des dispositifs le mettant en oeuvre et une réalisation particulière de machine agricole pour le décorticage de plants ou végétaux tels que par exemple les tiges de cassissiers dont les bourgeons sont particulièrement recherchés pour la fabrication d'essences destinées à 1'industrie de la parfumerie et des cosmétiques. L'invention est également applicable à l'effeuillage des betteraves ou végétaux analogues ou encore à l'écorçage de branches, etc ...
On connaît déjà une décortigueuse de bourgeons de cassis semi-automatique qui est décrite dans le brevet FR- 2299821 : une paire de rouleaux élastiques pousse les tiges non ébourgeonnées, étendues sur un tapis convoyeur, au travers des orifices d'une grille d'épluchage derrière laquelle elles sont récupérées par une autre paire de rouleaux élastiques. Cette machine constitue ainsi un perfectionnement d'un dispositif d'ébourgeonnement manuel plus ancien ne comportant qu'une paire de rouleaux postérieurs, les tiges étant introduites une a une à l'avant de la grille d'épluchage. Dans les deux cas, l'extrémité effilée de la tige à ébourgeonner est introduite la première dans ladite grille de manière à reproduire le plus fidèlement possible le mouvement de découpe du bourgeon au couteau.
La présente invention vise à améliorer dans une large mesure la fiabilité et la productivité des techniques manuelles ou semi-automatiques connues, en proposant un . nouveau procédé de décorticage tel que 1'ébourgeonnage des tiges de cassissiers, par exemple, ou l'effeuillage des végétaux, comme par exemple la betterave, consistant à appliquer au moins un outil de décorticage rotatif non abrasif contre la surface de tout ou partie des tiges à ébourgeonner ou des végétaux à effeuiller, caractérisé en ce que lesdites tiges ou lesdits végétaux ont un mouvement de translation suivant leur longueur devant chaque outil de décorticage rotatif. chaque outil étant par ailleurs animé d'une vitesse tangentielle au point de contact avec la surface desdites tiges, ou desdits végétaux, au moins supérieure à leur vitesse de défilement selon la même direction et le même sens que la vitesse tangentielle de l'outil.
Selon une caractéristique accessoire de l'invention, le rapport des vitesses évoquées ci-dessus sera préférentiellement supérieur à deux et inférieur à cinq, car au delà, il y aurait un risque important de broyer ou de déchiqueter les produits du décorticage.
Selon d'autres caractérisques complémentaires de l'invention, l'outil de décorticage non abrasif peut être :
- soit du type d'un couteau rotatif dont l'axe de rotation est maintenu sensiblement perpendiculaire à la longueur de la tige, tournant à une vitesse tangentielle relative adaptée par rapport à ladite tige, et dont les bords tranchants viennent affleurer la surface de ladite tige depuis son sommet vers sa base, - soit du type d'une boucle plane en fil souple qui est entrainée en rotation autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à la longueur de la tige selon une vitesse tangentielle relative adaptée par rapport à ladite tige et que l'on vient appliquer contre sa surface pour soulever et finalement arracher les produits de décorticage, par exemple les bourgeons.
Pour des raisons de rendement, on utilisera bien sûr plusieurs outils de décorticage simultanément, soit agencés en ligne dans le sens de la longueur des tiges à traiter, soit agencés en parallèle pour le traitement de plusieurs tiges simultanément.
L'invention concerne également un dispositif d'ébourgeonnage particulièrement adapté à la mise en oeuvre du procédé qui vient d'être décrit. Ce dispositif d'ébourgeonnage comporte au moins un ensemble de guidage de la ou des tiges à traiter suivant leur longueur, destiné à acheminer lesdites tiges vers au moins une paire de rouleaux élastiques contrarotatifs, d'axes perpendiculaires au sens d'acheminement desdites tiges, et imprimant un mouvement translatif d'avance à ces dernières de manière à les faire passer à la périphérie d'au moins un tambour de décorticage porteur d'une multitude d'outils de décorticage, tels que des couteaux ou des boucles en fil souple, ce ou ces tambours tournant dans le même sens que les rouleaux d'entraînement des tiges, ces dernières étant introduites sur l'ensemble de guidage de telle façon qu'elles se présentent par leur base au niveau du ou desdits tambours de décorticage.
Selon une variante d'exécution préférentielle, ce dispositif d'ébourgeonnage comporte, d'amont en aval dans le sens de traitement des tiges à ébourgeonner, et du haut vers le bas : - un ensemble de guidage de la ou des tiges à ébourgeonner suivant leur longueur, en forme de table inclinée par rapport à l'horizontale, l'introduction des tiges s'opérant par le haut de ladite table,
- un guide horizontal, situé à l'aplomb du bord amont de ladite table, et définissant un plan horizontal de référence,
- un premier tambour de décorticage à couteaux rotatifs multiples, dont l'axe de rotation, situé en dessous du plan horizontal de référence, est perpendiculaire au sens d'acheminement des tiges,
- un couteau fixe dont le bord tranchant est disposé parallèlement à l'axe de rotation dudit tambour de décorticage, juste au-dessous du plan horizontal de référence, à quelques millimètres de l'enveloppe engendrée par la rotation des couteaux dudit tambour,
- une première paire de rouleaux contrarotatifs élastiques, dont les axes de rotation sont horizontaux et disposés symétriquement de chaque côté du plan horizontal de référence, - un deuxième tambour de décorticage à couteaux rotatifs multiples,
- une deuxième paire de rouleaux contrarotatifs élastiques, dont les axes de rotation sont horizontaux et disposés symétriquement de chaque côté d'un second plan de référence, incliné par rapport audit plan horizontal de référence, l'axe d'intersection desdits plans étant situé sensiblement au milieu des axes de rotation de ladite deuxième paire de rouleaux, l'axe de rotation du deuxième tambour de décorticage étant perpendiculaire au sens d'acheminement des tiges et situé au-dessus dudit second plan incliné de référence,
- au moins une paire de tambours de décorticage contrarotatifs, d'entraxe éventuellement réglable, chacun de ces tambours comportant une multitude de boucles en fil souple, disposées côte-à-côte en se chevauchant le long de plusieurs génératrices dudit tambour, les axes de rotation des tambours d'une paire étant horizontaux et disposés symétriquement de chaque côté dudit plan incliné de référence.
L'invention concerne enfin deux variantes d'une machine d'ébourgeonnage, plus particulièrement adapté pour les tiges de végétaux tels que les cassissiers. Une première variante fixe de cette machine est utilisable en atelier pour le traitement de tiges préalablement récoltées sur le terrain. Une seconde variante de réalisation est une machine mobile pour un usage agricole ; elle est fabriquée sur la base d'un tracteur enjambeur pour les vignes hautes et elle est pourvue d'un système de coupe des tiges au sol, de transfert des tiges coupées vers un dispositif d'ébourgeonnage tel que proposé précédemment, d'un moyen de triage des bourgeons et des tiges ébourgeonnées, d'un sac de récupération et de stockage agencé à cet effet sous le moyen de triage, et d'un broyeur de tiges avec dispersion des tiges broyées sur le terrain même de la récolte.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'une machine agricole pour la récolte et 1'ébourgeonnage des tiges de cassissiers, donné à titre d'illustration non limitative du procédé selon l'invention en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une vue latérale schématique de ladite machine, sur lequel sont représentés les ensembles de coupe, de transfert et d'ébourgeonnage des tiges, de triage des bourgeons et des tiges ébourgeonnées, de récupération des bourgeons et de broyage des tiges ébourgeonnées, ces ensembles fonctionnels étant montés sur un tracteur agricole de type enjambeur pour vignes hautes,
- la figure 2 est une vue latérale schématique détaillant l'ensemble d'ébourgeonnage de la machine représentée sur la figure 1, cet ensemble d'ébourgeonnage pouvant également être monté sur une machine d'ébourgeonnage d'atelier,
- la figure 3 est une vue schématique en perspective de la table d'alimentation faisant office d'ensemble de guidage des tiges fraichement coupées vers le dispositif d'ébourgeonnage,
- les figures 4a et 4b sont des vues latérales schématiques détaillant la section du dispositif d'ébourgeonnage chargée du décorticage des bouts de tiges, cette section étant agencée autour d'un plan horizontal de référence défini par un guide horizontal amont qui est situé à l'aplomb du bord inférieur de la table d'alimentation représentée sur la figure précédente, - la figure 4ç_ est une vue en perspective du tambour de décorticage à couteaux rotatifs qui est agencé dans la première section du dispositif d'ébourgeonnage pour le traitement de la face inférieure des bouts de tiges,
- la figure 4çî est une vue schématique détaillant la phase d'ébourgeonnage du bourgeon sommital d'une tige, par coopération du tambour de décorticage représenté sur la figure précédente et d'un couteau fixe dont le bord tranchant est, à cet effet, disposé parallèlement à l'axe de rotation dudit tambour de décorticage, juste au-dessous du plan horizontal de référence,
- la figure 5a. est une vue en perspective d'une paire de tambours de décorticage à boucles, disposés symétriquement par rapport à un second plan de référence incliné par rapport au premier plan de référence horizontal, pour le décorticage de la partie de plus grand diamètre des tiges,
- la figure 5b est une vue frontale schématique du travail des boucles en fil souple des tambours de décorticage représentés sur la figure précédente,
- la figure 5ç_ est une vue en perspective latérale détaillant plus encore le travail d'une boucle arrachant un bourgeon de la tige dans un mouvement de décollement rotatif, tangentiel à la surface de ladite tige,
- la figure 5d. est une vue de montage éclatée d'un tambour de décorticage à boucles, montrant plus particulièrement l'agencement des boucles le long d'inserts amovibles, ici au nombre de trois, suivant plusieurs génératrices dudit tambour,
- la figure 5e. est une vue de montage simplifiée des boucles sur l'un des inserts représenté sur la figure précédente, montrant notamment le mode de fixation préférentiel des boucles le long dudit insert, - la figure 5f_ est une vue latérale schématique d'un système de remplacement rapide des tambours de décorticage à boucles, qui comporte un ensemble de barillets sur lesquels sont agencés face à face des tambours de substitution que l'on peut faire alterner chaque fois que l'usure des boucles le nécessite.
La machine d'ébourgeonnage représentée sur la figure 1 est d'une conception absolument nouvelle puisque, à ce jour, il n'existe aucune machine d'ébourgeonnage utilisable directement sur le terrain de culture. Cette machine, qui est fabriquée sur la base d'un tracteur 1 du type enjambeur pour les vignes hautes, comporte, de la gauche vers la droite du dessin : a) un rabatteur 2 à commande hydraulique, par exemple, tel qu'il en existe sur les faucheuses, dont les bras radiaux 2a,, en tournant, viennent rabattre les tiges de cassissiers 3 contre un système de coupe 4, par exemple à double disque, qui sectionne lesdites tiges 3 à leur base ; b) un système de transfert 5, par exemple un transporteur à courroies adapté sur la base d'une machine récolteuse de poireaux, qui prend en charge les tiges de cassissiers 3 pour les acheminer, en touffes parallèles entres elles, vers une roue de distribution 6 située au sommet de la machine ; d) la roue de distribution 6 délivre les tiges de cassissiers 3, toutes dans le même sens, sur une table de glissement et d'alimentation 7 (détaillée sur la figure 3) qui est inclinée par rapport à la verticale, de la droite vers la gauche du dessin ; e) sur la table 7, les tiges 3, de longueurs généralement différentes les unes" des autres, glissent jusqu'à un dispositif d'ébourgeonnage 8 qui sera mieux décrit par la suite ; f) les bourgeons et les tiges 3 ébourgeonnées sortant du dispositif d'ébourgeonnage 8 sont récupérés sur un tapis de transfert 9 qui les achemine vers un moyen de triage 10 qui oriente, d'une part les bourgeons vers un sac de récupération et de stockage 11 agencé à cet effet sous le moyen de triage 10 et, d'autre part, les tiges 3 ébourgeonnées vers un broyeur de tiges 12, avec dispersion des tiges broyées sur le terrain même de culture.
On décrira maintenant plus en détail le dispositif d'ébourgeonnage 8, en se reportant plus particulièrement aux figures 2 et suivantes. Ce dispositif 8 comporte, dans le sens normal d'ébourgeonnage des tiges 3, un premier étage 8a. pour le décorticage des extrémités sommitales de tiges, principalement agencé le long et autour d'un premier plan de référence horizontal faisant un angle d'environ 30° avec la direction de la table d'alimentation 7, et un second étage 8b pour le décorticage de la partie inférieure des tiges 3 de plus gros diamètre, qui est principalement agencé le long et autour d'un second plan de référence et qui est incliné d'environ 30° vers le bas par rapport audit premier plan de référence.
On décrira tout d'abord le premier étage 8a. pour le décorticage des extrémités supérieures de tiges. Cet étage 8a. comporte successivement :
- un guide horizontal 13, situé à l'aplomb du bord amont de la table d'alimentation 7 et disposé dans le plan horizontal de référence ;
- un premier tambour de décorticage 14 à couteaux rotatifs multiples 14a., détaillé sur la figure 4ç_, dont l'axe de rotation, situé en dessous du plan horizontal de référence, est perpendiculaire au sens d'acheminement des tiges 3 à ébourgeonner (soit perpendiculaire au plan de la figure 2) ;
- un couteau fixe 15, détaillé sur la figure 4çl, dont le bord tranchant est disposé parallèlement à l'axe de rotation dudit tambour de décorticage 14, juste au- dessous du plan horizontal de référence, à quelques millimètres de l'enveloppe engendrée par la rotation des couteaux 14a. dudit tambour 14 ;
- un ensemble de deux rouleaux contrarotatifs 16, dont les axes de rotation sont horizontaux et disposés symétriquement de chaque côté du plan horizontal de référence pour l'entraînement des tiges 3 à ébourgeonner ;
- un deuxième tambour de décorticage 17 à couteaux rotatifs multiples, de conception identique à celle du premier tambour 14. La transition entre le premier étage de décorticage 8a. et le second 8b_ est assurée par une deuxième paire de rouleaux contrarotatifs 18, de même conception que les rouleaux d'entraînement 16 ; selon le mode de réalisation choisi, les axes de rotation de la seconde paire de rouleaux 18 sont horizontaux et disposés symétriquement de chaque côté du second plan de référence, qui est incliné de 30° environ vers le bas par rapport audit premier plan horizontal de référence ; en outre, l'axe d'intersection desdits plans de référence est situé sensiblement au milieu des axes de rotation de ladite deuxième paire de rouleaux 18. Suivant une autre caractéristique qui sera mieux comprise plus loin, l'axe de rotation du deuxième tambour de décorticage 17 à couteaux est perpendiculaire au sens d'acheminement des tiges de cassissiers 3 à ébourgeonner, cet axe de rotation étant situé au-dessus dudit second plan incliné de référence. Comme on l'a vu plus haut, les tiges de cassissiers 3 à ébourgeonner arrivent en vrac, toutes dans le même sens, sur la table d'alimentation 7 ; selon l'invention, ces tiges 3 se présentent par leur base d'abord mais, étant délivrées en désordre par la roue de distribution 6, l'extrémité sommitale, plutôt fine d'une tige 3 peut se retrouver, à un moment donné, à côté de la base plutôt épaisse d'une autre tige 3. En outre, aucune tige 3 n'a exactement la même forme ni la même longueur. C'est pourquoi, afin que l'entraînement des tiges 3 ainsi disposées sur la table d'alimentation 7 puisse s'effectuer correctement, l'ensemble de deux rouleaux contrarotatifs 16 sont garnis d'une mousse élastomère de très faible dureté, pouvant donc se déformer suffisamment pour que le pincement des petits ou des gros bouts des tiges 3 entre les deux rouleaux 16 s'avère également efficace, même lorsque des tiges 3 sont disposées côte-à- côte entre lesdits rouleaux 16.
Suivant l'invention, la distance séparant le bord postérieur de la table d'alimentation 7 et le plan vertical passant par les axes de rotation des rouleaux d'entraînement 16 est calculée pour que, conformément aux figures 2, 4a. et 4b, les tiges de cassissiers 3 à ébourgeonner s'introduisent entre les rouleaux 16 par leur base, c'est à dire leur grosse extrémité, tout en restant appuyées, par leur extrémité sommitale, sur le rebord de la table d'alimentation 7. Lorsqu'entraînées par les rouleaux 16 les tiges 3, contraintes en flexion par appui sur la table 7, se dégagent de ladite table 7 pour continuer leur course, l'effort de réaction qui s'oppose à la flexion des tiges 3 tend alors à redresser vigoureusement ces dernières et, par voie de conséquence, crée une contrainte qui plaque lesdites tiges 3 contre les couteaux 14a. du tambour de décorticage 14. Afin de faciliter la compréhension du rôle des couteaux 14a, on a représenté, sur les figures 4b_ et 4ç_, des vues latérale et en perspective du travail d'ébourgeonnage effectué par lesdits couteaux 14a. sur la surface inférieure des tiges de cassisiers 3 progressant au travers du premier étage 8a. du dispositif d'ébourgeonnage 8. Préférentiellement, la vitesse de rotation des couteaux rotatifs 14a, est calculée pour que leur vitesse tangentielle au niveau du contact avec les tiges 3 soit au moins deux fois plus élevée que la vitesse de défilement desdites tiges 3 ; on comprend dès lors que les bourgeons se trouvent positivement sollicités et soulevés par les couteaux 14a., ce qui provoque inévitablement leur arrachement. On notera que, pour des raisons évidentes tenant à la préservation des bourgeons arrachés, la vitesse tangentielle des couteaux 14a. au point de contact avec les tiges 3 ne devrait pas excéder cinq fois la vitesse de défilement desdites tiges 3. En outre, la matière constitutive des couteaux 14a. doit être relativement souple et flexible, tout en étant très résistante à l'usure. Le tambour de décorticage 14 est ainsi destiné à 1'ébourgeonnage de la face inférieure de la partie terminale des tiges 3 sur une longueur comprise entre 5 et 10 centimètres ; il convient d'observer ici que ce traitement ne pouvait en aucun cas être obtenu par les moyens de décorticage qui seront exposés plus loin, ce en quoi cette phase du procédé représente un avantage considérable dans le rendement de 1'ébourgeonnage automatique. Complémentairement, ce tambour de décorticage 14 coopère avec le couteau fixe 15 pour 1'ébourgeonnage de l'extrémité desdites tiges 3. En effet, ainsi qu'on l'a représenté plus en détail sur la figure 4çl, lorsque l'extrémité d'une tige de cassissier 3 atteint l'aplomb de l'axe de rotation du tambour de décorticage 14, son bourgeon sommital est irrémédiablement repoussé contre le couteau fixe 15 où il est facilement sectionné et ainsi récupéré. A ce stade, les tiges 3 sortant à l'arrière des rouleaux d'entraînement 16 sont donc ébourgeonnées à leur extrémité et le long de la face inférieure de leur extrémité sommitale, sur une longueur dépendant en pratique de la distance séparant le bord postérieur de la table d'alimentation 7 et le tambour de décorticage 14.
On doit ensuite ébourgeonner la face supérieure de ladite extrémité sommitale. Ce résultat est obtenu par le second tambour de décorticage 17 dont on va maintenant mieux explicité le rôle en référence à la figure 2. Les tiges 3 qui émergent des rouleaux d'entraînement 16 sont poussées horizontalement vers la seconde paire de rouleaux d'entraînement 18 qui, du fait ' de leur disposition inclinée d'environ 30° par rapport à l'horizontale, tendent à fléchir les tiges 3 dès leur prise en charge par ledits rouleaux 18. L'effet de flexion ainsi obtenu est comparable à l'effet de flexion inverse qui était recherché dans la disposition relative de la table d'alimentation 7 et des rouleaux d'entraînement 16, à savoir que la face supérieure non encore ébourgeonnée de l'extrémité sommitale des tiges 3 soit contrainte sur les couteaux rotatifs 17a, du second tambour de décorticage 17, dont on conçoit bien maintenant la disposition et le rôle, en tous points semblables au dispositif précédent. En définitive, les tiges 3 qui émergent des rouleaux d'entraînement 18 sont donc entièrement ébourgeonnées sur leur extrémité sommitale et sont alors prises en charge par le deuxième étage de décorticage 8b_ aux fins d'ébourgeonner la partie inférieure des tiges 3 jusqu'à la base de ces mêmes tiges 3, et l'étage de décorticage 8b_ sera maintenant décrit en référence à la figure 2 et aux figures 5.a à 5f..
L'étage de décorticage 8b_ comprend essentiellement, dans la variante représentée sur les figures, deux paires de tambours de décorticage contrarotatifs 19 répartis, à la suite l'un de l'autre symétriquement, le long du second plan de référence incliné, dans le prolongement de la sortie de la seconde paire de rouleaux d'entraînement 18. Les axes de rotation de ces tambours 19 sont horizontaux, ces derniers tournant dans le sens de défilement des tiges 3 ; on notera que l'invention aurait parfaitement fonctionner en limitant l'étage 8b à une seules paire de tambours 19 ; on s'est néanmoins aperçu que le rendement de 1'ébourgeonnage automatique était notablement plus élevé par la mise en batterie d'au moins deux paires de tambours 19.
Suivant l'invention, chacun des tambours de décorticage 19 comporte une multitude de boucles 20 en fil souple, par exemple en nylon, qui sont disposées côte-à- côte en se chevauchant le long de plusieurs génératrices desdits tambours 19 (figure 5a.).
En outre, l'entraxe des tambours 19 peut être ajusté automatiquement ou manuellement pour rechercher les conditions optimales de traitement des tiges.
La vitesse de rotation des tambours 19 est choisie pour que la vitesse circonférentielle des boucles 20 soit notablement plus élevée que la vitesse de défilement des tiges 3 au milieu des paires de tambours de décorticage 19, par exemple entre dix et trente fois plus élevée.
Le rôle des boucles 20 réalisées par exemple en nylon est le suivant : ainsi qu'on la représenté sur la figure 5b_, les boucles 20 des tambours de décorticage 19 d'une même paire constituent des griffes qui s'entrecroisent au milieu des deux tambours 19 en encerclant les tiges 3 de cassissiers à ébourgeonner. De cette façon, chaque bourgeon restant sur les tiges 3 déjà partiellement ébourgeonnées peut être accroché par au moins une boucle 20 qui, du fait de sa grande vitesse tangentielle, arrache ledit bourgeon. La densité de boucles 20 le long des tambours 19 et l'agencement de deux paires de tels tambours 19 l'un à la suite de l'autre permettent de s'assurer qu'aucun bourgeon (sauf les plus tenaces) ne reste sur les tiges 3 de cassissiers en sortie du dispositif d'ébourgeonnage 8.
Par ailleurs, on conçoit que les boucles 20 en matériau souple finissent par s'user ; afin d'assurer un changement rapide des boucles 20 usées, ces dernières sont montées le long d'inserts amovibles 21, ici au nombre de trois, qui sont introduits dans des rainures 22 pratiquées suivant plusieurs génératrices des tambours 19 (figure 5d_) . Les inserts 21 sont fixés dans les rainures 22, en forme de fausse queue d'aronde, par des plots 23 procurant un verrouillage des inserts 21 par quart de tour. Préférentiellement, chaque tambour de décorticage 19 est équipé de cinq inserts 21 identiques, ceci afin de faciliter la maintenance et d'éviter un remplacement systématique de tout le jeu de boucles 20 d'une même génératrice.
Le remplacement des boucles 20 sur un insert 21 s'effectue, conformément à la figure 5e_, par soudage ou fusion des extrémités 20a. de fils en nylon ou analogue, qui sont préalablement introduits dans des orifices traversants 21a. de l'insert 21, de sorte que les boucles 20 se chevauchent partiellement dans le plan vertical passant par l'axe longitudinal dudit insert 21 (voir figure 5çl) .
Un système de remplacement rapide des tambours de décorticage 19 est également prévu (figure 5.) sans qu'il soit nécessaire d'arrêter le fonctionnement de la machine à ébourgeonner. Ce système de remplacement comporte un ensemble de barillets 22 sur lesquels sont agencés, face à face, au moins deux tambours 19 à boucles 20, que l'on peut faire alterner chaque fois que l'usure des boucles 20 le nécessite. Les barillets 22, en nombre égal à celui des tambours 19, sont commandés individuellement. Quand une usure excessive des boucles 20 est remarquée, une rotation de 180° du barillet 22 supportant le tambour de décorticage 19 concerné permet de mettre en place un tambour de substitution 19a. pourvu de boucles 20 neuves. L'ensemble du dispositif d'ébourgeonnage 8 permet d'obtenir des bourgeons de très bonne qualité. De manière inattendue, ces derniers sont d'ailleurs totalement dépourvus d'écorce, ce qui constitue un avantage considérable pour la fabrication de l'essence qui est extraite par voie chimique desdits bourgeons. A cet égard, l'adaptation judicieuse des vitesses d'avancement des tiges 3 à ébourgeonner et de rotation des divers tambours de décorticage 14, 17 et 19 aux conditions de température extérieure, d'humidité et de variété des végétaux récoltés permet de maintenir la qualité d'ébourgeonnage quelles que soient les conditions et le lieu de récolte.
La réalisation d'une machine agricole qui vient d'être décrite n'est pas limitative. En effet, on a également développé une machine d'atelier de conception proche, dont l'élément essentiel est bien sûr le dispositif d'ébourgeonnage 8.
Dans une autre variante que l'homme du métier pourra exécuter avec ses connaissances habituelles moyennant de simples adaptations, d'un dispositif d'ébourgeonnage plus rustique utilisant le même procédé, on peut envisager d'équiper le mandrin d'un bloc-moteur portable, de l'un ou l'autre des outils rotatifs non abrasifs (tambours de décorticage 14, 17 ou 20), fabriqué à une échelle géométrique adaptée à la dimension dudit bloc-moteur. Bien entendu, sous réserve d'une vitesse différentielle non nulle entre la vitesse circonférentielle des tambours supportant le ou les outils de décorticage tels que les boucles souples par exemple, et la vitesse de défilement longitudinal des tiges à traiter, il importe peu que les tiges soient mobiles par rapport auxdits tambours qui restent fixes ou que ceux-ci se déplacent le long des tiges qui maintenant restent fixes ; c'est évidemment le cas où l'on traite lesdites tiges sans avoir à les couper préalablement en déplaçant successivement un étage de décorticage 8b monté sur une machine agricole. Dans ce dernier cas, le sens de rotation des rouleaux 19 doit être inversé puisque l'accès à la zone intercalaire est lui- même inversé. Il est évident que dans cette situation, le traitement est limité au seul travail des boucles 20.
On comprend bien, par ailleurs, qu'un tel procédé puisse, sans aucune difficulté et au prix de simples adaptations à la portée d'un homme du méter normalement habile, être transposé pour des applications très diverses telles que, par exemple, l'effeuillage des betteraves qu'elles soient d'ailleurs arrachées ou en terre, ou bien encore l'écorçage de branches ou similaire.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Procédé de décorticage de végétaux consistant à appliquer au moins un outil de décorticage rotatif non abrasif (14a, 17.a, 20) contre la surface de tout ou partie desdits végétaux caractérisé en ce que lesdits végétaux ont un mouvement de translation suivant leur longueur, devant chaque outil de décorticage rotatif (14a,, 17a., 20), chaque outil étant animé d'une vitesse tangentielle au point de contact avec la surface desdits végétaux au moins supérieure à la vitesse de défilement longitudinal desdits végétaux, selon la même direction et le même sens que la vitesse tangentielle de l'outil.
2 - Procédé de décorticage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que plusieurs outils de décorticage (14a., 17a., 20) sont agencés en ligne dans le sens de la longueur des végétaux à décortiquer.
3 - Procédé d'ébourgeonnage selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs outils de décorticage (14a./ 1 a., 20) sont agencés transversalement à la longueur de plusieurs végétaux à décortiquer, défilant ensemble au contact desdits outils (14a., 17a., 20).
4 - Dispositif mettant en oeuvre le procédé de décorticage pour des tiges (3) de végétaux selon l'une quelconque des revendications précédentes comportant au moins un et préférentiellement plusieurs outils de décorticage rotatifs non abrasifs que l'on vient appliquer contre la surface de tout ou partie de chaque tige (3) , caractérisé en ce qu'au moins un des outils de décorticage rotatifs non abrasifs est un couteau rotatif (14a,, 17a.) dont l'axe de rotation est maintenu sensiblement perpendiculaire à la longueur des tiges (3) à décortiquer et dont les bords tranchants viennent affleurer la surface latérale desdites tiges (3) depuis leur sommet vers leur base.
5 - Dispositif mettant en oeuvre le procédé de décorticage de végétaux selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'au moins un des outils de décorticage rotatifs non abrasifs est une boucle plane (20) en fil souple qui est entraînée en rotation autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à la longueur des végétaux à décortiquer et que l'on vient appliquer contre la surface latérale desdits végétaux, depuis leur sommet vers leur base.
6 - Dispositif de décorticage selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un ensemble de guidage, ou table d'alimentation (7), de tiges (3) à décortiquer suivant leur longueur, destiné à acheminer lesdites tiges (3) vers au moins une paire de rouleaux d'entraînement élastiques contrarotatifs (16, 18), d'axes perpendiculaires au sens 'acheminement desdites tiges (3), cette paire de rouleaux (16) imprimant auxdites tiges (3) un mouvement de translation positif de manière à les faire passer à la périphérie d'au moins un tambour de décorticage (14, 17, 19) porteur d'une multitude d'outils de décorticage, tels que des couteaux (14a., 17a.) ou des boucles (20) en fil souple, ce ou ces tambours de décorticage (14, 17, 19) tournant dans le même sens que les rouleaux d'entraînement (16, 18) des tiges (3), celles-ci étant introduites sur l'ensemble de guidage (7) par leur base, en vue de présenter d'abord leur extrémité la plus large au niveau du ou des tambours de décorticage (14, 17, 19).
7 - Dispositif de décorticage selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte, d'amont en aval dans le sens de traitement des tiges (3) à décortiquer, et du haut vers le bas : - un ensemble de guidage de la ou des tiges (3) suivant leur longueur, en forme de table d'alimentation (7) inclinée par rapport à l'horizontale, l'introduction des tiges (3) s'opérant par le haut de ladite table (7), - un guide horizontal (13), situé à l'aplomb du bord amont de ladite table d'alimentation (7) et définissant un plan horizontal de référence,
- un premier tambour de décorticage (14) à couteaux rotatifs multiples (14a.), dont l'axe de rotation, situé au-dessous du plan horizontal de référence, est perpendiculaire au sens d'acheminement des tiges (3),
- un couteau fixe (15) dont le bord tranchant est disposé parallèlement à l'axe de rotation dudit tambour de décorticage (14), juste au-dessous du plan horizontal de référence, à quelques millimètres de l'enveloppe engendrée par la rotation des couteaux (14a.) dudit tambour (14),
- une première paire de rouleaux contrarotatifs d'entraînement (16), dont les axes de rotation sont horizontaux et disposés symétriquement de chaque côté du plan horizontal de référence,
- un deuxième tambour de décorticage (17) à couteaux rotatifs multiples (17a.), - une deuxième paire de rouleaux contrarotatifs d'entraînement (18), dont les axes de rotation sont horizontaux et disposés symétriquement de chaque côté d'un second plan de référence, incliné par rapport audit plan horizontal de référence, l'axe d'intersection desdits plans étant situé sensiblement au milieu des axes de rotation de ladite deuxième paire de rouleaux d'entraînement (18), l'axe de rotation du deuxième tambour de décorticage (17) étant perpendiculaire au sens d'acheminement des tiges (3) et situé au-dessus dudit second plan incliné de référence,
- au moins une paire de tambours de décorticage contrarotatifs (19), chacun de ces tambours (19) comportant une multitude de boucles (20) en fil souple, disposées côte-à-côte en se chevauchant latéralement le long de plusieurs génératrices desdits tambour (19), les axes de rotation des tambours (19) d'une même paire étant horizontaux et disposés symétriquement de chaque côté dudit plan incliné de référence.
8 - Dispositif de décorticage selon l'une quelconque des revendications 5,6 ou 7, caractérisé en ce que l'entraxe des tambours de décorticage (19) qui supportent les boucles (20) est réglable.
9 - Dispositif de décorticage selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les boucles (20) sont montées le long d'inserts amovibles (21), qui sont introduits dans des rainures (22) pratiquées suivant des génératrices des tambours (19) et qui sont fixés au moyen de plots (23) permettant leur verrouillage par quart de tour.
10 - Dispositif de décorticage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le remplacement des boucles (20) usées sur un insert (21) s'effectue par soudage ou fusion des extrémités (20a.) de fils en nylon ou analogue, qui sont préalablement introduits dans des orifices traversants (21a.) de l'insert (21), de sorte que -les boucles (20) se chevauchent latéralement les unes les autres le long dudit insert (21).
11 - Dispositif de décorticage selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un système de remplacement rapide des tambours de décorticage (19), sans arrêt du dispositif, constitué par un ensemble de barillets (22) sur lesquels sont agencés face à face au moins deux tambours (19, 19a.) que l'on peut faire alterner chaque fois que l'usure des boucles (20) du tambour en action le nécessite.
12 - Machine de décorticage, notamment pour ébourgeonner des tiges (3), fabriquée sur la base d'un tracteur enjambeur (1) et pourvue d'un système de coupe (2, 4) des tiges (3) au sol, de transfert (5, 6, 7) des tiges (3) coupées vers un dispositif de décorticage (8) selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, d'un moyen de triage (10) des bourgeons et des tiges ébourgeonnées, d'un sac de récupération et de stockage (11) agencé à cet effet sous le moyen de triage (10) et d'un broyeur de tiges (12) avec dispersion des tiges broyées sur le terrain même de la récolte.
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