OA18000A - Decortiqueuse automatique de pistache. - Google Patents

Abstract

L'invention présentée porte sur une machine qui décortique automatiquement au moins trois qualités de pistaches. Son existence vient mettre fin aux longues heures de stress que traversent les familles au quotidien pour décortiquer la pistaches avec les doigts. Ainsi qu'au fennomane de pistache frappée dans les sacs et toutes autre formes de décorticage qui n'honore ni le produit ni son consommateur. C'est une machine qui prend dans son antenois (voire dessin joint), une quantité importante de pistaches qu'elle auto décharge grains après grains dans son bloc de décorticage où celle-ci est soigneusement décortiquée à plus de 98%, puis passée au soufflage et au tamisage avant d'être renvoyer hors de la machine. Planche II

Description

L’invention présentée dans ce document porte sur une machine automatique à décortiquer au moins trois qualités de pistaches. Sa mise sur pied a value beaucoup de temps (2008 à 2015); mais son efficacité et les appréciations reçues lors des différentes exhibitions aux quelles elle a participé; nous réconfortent et nous rassurent sans hésitation la nécessitée d’avoir pris tout ce temps pour sa création. Nous nous permettons même de rappeler que jusqu’ici, des ajustements pour augmenter sa rapidité de production et améliorer de plus en plus la qualité de son produit, continus à être effectués.

La pistache est une denrée consommée sous différentes formes dans plus de 60% des ménages en Afrique centrale, Afrique de l’Ouest et Afrique de l’Est; mais la séparation des grains consommables de leur peau, reste encore un très grand problème, puisqu’elle ne se fait surtout qu’avec les doigts. Cette méthode de décorticage nécessite beaucoup de temps et d’énergies, même quand il s’agit d’apprêter juste une petite quantité devant servir seulement pour un repas du soir. Quelque fois pour échapper le stress dû au décorticage à l’aide des doigts, certaines pistaches (pistache jaune par exemple) sont attachées en quantités convenables dans des sacs et frappées

Λ contre le sol ou contre des troncs d’arbres. A la fin de cet exercice, les grains sont affaiblis, casés, sales, sombres, couverts d’huile et de peaux presque émiettées, avec plus ou moins 20% des grains qui sont généralement non décortiqués. Par la suite, certains passent directement le contenu au séchoir pour après souffler avec la bouche puis triller et tamiser. Pour d’autres, il est d’abord larvé à l’eau; où une partie importante des impuretés (peaux et autres) recueillies à la surface, est éliminées avant le séchage, le triage et le tamisage. Quoi qu’il en soit, la pistache issue de cette pratique n’est bonne seulement que pour une consommation à très courte durée. Autrement dit, avec le temps, il se fermente sous l’effet de sa dégradation avancée, causée par cette méthode de décorticage et dégage dans les repas, un goût et une odeur souvent très désagréable.

Toujours dans le but d’éviter le gaspillage en temps et également en énergie qu’oblige le décorticage avec les doigts, certaines personnes d’après le constat que nous avions fait, ont fabriqué des semblants de machines qu’elles utilisent très discrètement. Lesquelles machines présentent un 10 principe de fonctionnement dont le résultat n’a pas de différence avec celui de la méthode déplorée si dessus. Selon les enquêtes menées, ces machines ont plus de dix années d’existence mais n’ont pas prospéré à cause des lacunes qu’elles présentent. A l’exception de leur rendement de décorticage de plus ou moins 95%, le produit obtenu est:

-Dans le même état ou encore pire que celui de la fameuse méthode des pistaches frappées dans les sacs.

-Aussi obligé de traverser l’une des deux étapes mentionnées si dessus avant d’être prêt à la consommation.

-Egalement délicat pour la conservation à long terme.

Autant de défauts qui découragent les consommateurs et les poussent à ignorer l’existence de ces machines.

Difficile alors de servir un publique très exigent, avec des outils moins convaincants du fait des résultats médiocres et inachevés, certains producteurs et propriétaires de ces machines, les ont simplement 25 abandonnés alors que d’autres continuent dans la discrétion à se servir à titre personnel des leurs, et vendent à vil prix les produits qui y sont issus.

Dans le souci de voir ce riche produit agricole sortir de ces méthodes de décorticages archaïques pour se placer à une échelle industrielle ou commerciale hautement concurrentielle; nous avons mis sur pied une machine qui abrège toutes les difficultés mentionnées ci-dessus. Ceci parce qu’elle:

-Mécanise le processus à touts les niveaux.

-Est plus de cent fois rapide que les doigts.

-Fournie à sa sortie, des grains qui conservent presque toutes leurs propriétés (solides, claires, blancs, brillants, entiers sans huile et propres). Des grains décortiqués au moins à 98%, et bons pour une conservation à long terme.

Les figures des dessins ci jointes [(I-VII) (II-VII) et (III-VII)], sont les représentations schématiques de cette machine, vues respectivement de face, de derrière et de l’intérieur.

Cette machine prend à la fois dans son antenois qui part de son sommet jusqu’au dessus de la partie rectangulaire de son corps, une quantité de vingt-cinq litres de pistaches non décortiqués, qu’elle:

-Décharge grains après grains de manière automatique dans son bloc de décorticage.

-Décortique.

-Sépare les grains décortiqués des peaux vides

-Tamise pour éliminer tout autre déchet à forte densité qui pourrait suivre les grains vers la sortie.

En effet, elle met le produit dans la condition où, seuls quelques grains non décortiqués ou pourris, sont triés avant ou après le séchage et il est prêt à la consommation.

La décortiqueuse automatique de pistache, est divisée en cinq parties importantes qui sont:

-L’auto-déchargeur.

-Le bloc de décorticage.

-Le discriminateur ou souffleur.

-Le tamis.

-Le système d’alimentation.

La description de la composition et du fonctionnement de chacune de ces parties, est présentée ci-dessous. Beaucoup de soins ont également été pris pour éviter l’intervention excessive des unes dans l’explication du fonctionnement 'des autres.

L’AUTO-DECHARGEUR

L’auto-déchargeur est un antenois à la forme d’une pyramide renversée et montée sur un cadre creusé d’un boîtier cylindrique dans lequel est logé un petit rotor attaché à l’axe d’un petit moteur électrique: voir schémas (I et IV figure 2). Cet antenois est divisé en deux compartiments;

-Un compartiment supérieur (Ci)

-Un compartiment inférieur (C₂).

*Le compartiment supérieur dont le rôle unique est de contenir les grains, est fermement attaché au corps rectangulaire de la machine via quatre supports solides. En son sein, il dispose de quatre plaques deux à deux égales, que nous appelons «plaques contre-équilibre»: (voir schéma IV 20 figure 4). Deux de ces plaques (1 et.4) sont installées latéralement et inclinées par rapport à un plan horizontal, d’un peu plus de 45° vers le fond du compartiment; les deux autres (2 et 3.), sont installées au fond du compartiment de manière à ce que, les bords inférieurs s’alignent avec la base du compartiment et que les plaques créent entre elles au milieu de cette 25 base, un bloc triangulaire dont le sommet est à l’intérieur du compartiment.

Les bords inférieurs des plaques latérales (1 et 4) qui sont chacun éloignés de 5cm des côtés du bloc triangulaire, et la base de ce même bloc triangulaire qui accuse aussi une différence de 3cm de part et d’autre avec le fond du compartiment, laissent à la gauche et à la droite du bloc 5 triangulaire, deux passages à travers lesquelles glissent les grains pour se reposer sur les plaques (5 et 6) installées dans le compartiment inférieur; voir schéma (IV figures 3 et 4). Après la saturation des passages, le glissement s’arrête et reprend dès que la moindre opportunité de glisser encore se représente.

Le côté de face de ce compartiment est ignoré dans la figure 4 du schéma IV, pour permettre d’avoir une vision claire de la partie intérieure de celui ci.

*Le compartiment inferieur est la partie active de l’auto-déchargeur et également l’une des pièces importantes de toute la machine. C’est ça qui 15 porte le petit moteur électrique mentionnés ci-dessus. Il est tenu par deux vis Wi et W2, légèrement serrées au dessus du corps rectangulaire de la machine (voir schéma II), et dispose de deux plaques (5 et 6) installées latéralement à la surface. Par rapport à un plan horizontal, les plaques sont inclinées chacune de près de 15° vers le fond du compartiment. Aux points 20 de rencontre de leur bord à l’intérieur du compartiment, elles sont scellées et ne laissent juste qu’une petite ouverture (Oi) qui sert au passage réduit des grains; (voir schéma IV figure 3). Pour permettre qu’après avoir traversé l’ouverture, les grains entrent aisément dans le cylindre, le fond de l’antenois est rabattu sur le cadre (voir schéma I) de manière à ce qu’un 25 simple glissement sous l’influence même de la pesanteur, soit à mesure de les conduire directement à l’intérieur.

Nb, du fait de la disposition précise des plaques, le poids des charges versées à l’intérieur de l’antenois, ne se repose à 100% ni dans le compartiment supérieur, ni dans celui inférieur.

L’intérêt de ce montage est de réduire à un pourcentage extrêmement faible (moins de 10%), le poids des charges versées dans l’antenois, qui se 5 repose sur les plaques (5 et.6) du compartiment inférieur. Autrement dit, c’est sur le bloc triangulaire et les deux plaques latérales (let 4), que repose à plus de 90% le poids des charges versées dans l’antenois.

Quand le petit moteur électrique est branché, le rotor tourne et crée des vibrations. A une certaine intensité, ces vibrations déstabilisent les grains 10 qui sont sur les plaques (5 et 6) et ils glissent à travers la petite ouverture (Oi) pour se retrouver au fond du compartiment à l’intérieur du cylindre. Le rotor qui traîne avec lui une petite bosse carrée (voir schéma IV figure 2), entre en collision à l’intérieur du cylindre avec ces grains. A laide de la petite bosse, il lès projette à travers une autre ouverture (0₂) du cylindre 15 avec l’extérieur (voir schéma IV figure 2), hors du compartiment et où ils sont conduits vers le bloc de décorticage.

L’introduction du système moteur rotor et petite bosse dans cette partie, est de permettre que:

-D’une part, des vibrations soient créées pour faire circuler les grains.

-De l’autre part, que ces vibrations baissent de temps en temps en intensité (sous l’effet des séries de choc des grains en collision avec la petite bosse du rotor), pour provoquer des arrêts momentanés de la circulation, qui reprend automatiquement après chaque relance complète du moteur. Ainsi, la saturation du bloc de décorticage et l’étouffement de son moteur, sont 25 évités et le moteur peut tourner à plein temps même avec des courants dont les tensions sont très petites.

Lors de l’assemblage de la machine, une membrane douce et élastique est installée entre les deux compartiments pour éviter la fuite des grains.

Cette membrane à également le rôle de faciliter les vibrations du compartiment inférieur

LE BLOC DE DECORTICAGE

Le bloc de décorticage est un cylindre avec les bords intérieurs en dents de scie, qui loge un grand rotor (r₂) portant huit petites lames (voir schéma V fig.2). Ce rotor est attaché à l’axe d’une poulie entraînée à travers une courroie par un moteur électrique plus grand que celui de l’autodéchargeur. L’ensemble est monté dans un cadre qui facilite aussi l’installation d’autre accessoires tel que: les guides gi et g₂ d’entrée et de 10 sortie de l’air de refroidissement du moteur, le guide g₃ de conduit des grains venant de l’auto-déchargeur pour le bloc, et sa propre installation dans le système; (voir schéma V fîg.l et 2, et schéma IV fig.l).

Les grains entrent dans le cylindre à travers une petite ouverture (0₃) située sur son couvercle supérieur; (voir schéma V fig.2).

Quand le grand moteur électrique est branché, les lames balaient tout le cylindre en entraînant les grains qu’elles décortiquent avec la participation des dents du cylindre. Le décorticage se fait sous l’influence d’une force du moteur, qui est proportionnelle au genre de grains. Cette force est ajustée et bien contrôlée au niveau du système d’alimentation, de manière à ce que les 20 lames et les dents, soient justes capables d’enlever seulement les peaux et non d’abîmer les grains.

A noter que, près de la moitié des dents, notamment celles situées à la sortie du cylindre (dents passives), sont couvertes d’une couche en caoutchouc qui permet de protéger les grains décortiqués surtout vers le 25 moment de leur sortie.

Les grains décortiqués accompagnés des peaux vides, sortent du cylindre ou du bloc de décorticage à travers une grande ouverture rectangulaire (O4) située sur le couvercle inférieur du cadre; (voir schéma V fig.2). Dirigés par l’antenois (a₂) installé devant l’ouverture (voir schémas

III), elles se déversent directement à l’intérieur du discriminateur.

Un ventilateur électrique (v₂) installé entre deux caisses ayant chacune la forme d’un trapèze (voir schémas III), assure le refroidissement du moteur m₂ et d’autres éléments chauffants de la machine, pendant tout le temps du décorticage. La circulation de l’air est facilitée par des ouvertures créées de part et d’autre au sommet de la première caisse et au fond sur le 10 côté gauche de la deuxième avant leur installation à l’intérieur de la machine. Ces caisses sont installées de manière à ce que:

-D’une part, l’ouverture sur la première, s’aligne avec l’ouverture encadrée par le guide g₂ du bloc de décorticage.

-De l’autre part, l’ouverture du côté gauche sur la deuxième, s’aligne 15 avec une autre ouverture encadrée par le guide g₆, qui mène à l’extérieur de la machine.

Présentement, le rendement du moteur m₂ avec son rotor est de 1/3; mais une expérience en cour, permettra de savoir si les performances de la machine seront encore meilleures avec un rendement de 1/6.

LE DISCRIMINATEUR

Le discriminateur est une boite rectangulaire (b) dotée de deux voies d’entrées et deux de sorties (voir schémas III et schéma VI fig.l). Au fond de la boite, est installé un ventilateur électrique (vi) à vitesse de rotation contrôlable. Ce contrôle qui se passe au niveau du système d’alimentation, 25 permet de maintenir à une constante approuvée, la densité de l’air qui traverse le point de rencontre des entrées et sorties de la boite. Les côtés gauche et droite de la boite ayant la même direction que l’air du ventilateur jusqu’à la sortie, alors la plaque pi installée au fond de la boite de manière inclinée de près de 25° vers l’intérieur et p₃ qui est une continuité de pi mais 5 parallèle à p₅ (avec un écart de 4cm créé entre les deux), dirigent avec la participation de p₂, tout l’air du ventilateur sur p₄. Au niveau de p₄ où l’installation est aussi inclinée de près de 40° vers le fond de la boite, l’air est encore dirigé, et tombe sur p₅ où il souffle en se glissant au fond de p₆ (installée au point de rencontre des entrées et sorties de la boite), pour 10 passer à travers l’ouverture O5, hors de la boite.

Le discriminateur est installé à l’intérieur du corps rectangulaire de la machine de manière à ce que:

-D’une part, son ouverture Oô, soit alignée avec le fond de l’antenois a₂ installé devant la grande ouverture rectangulaire (0₄), située sur le couvercle 15 inférieur du bloc de décorticage.

-D’autre part, son ouverture 0₅, soit alignée avec une autre ouverture située sur la face avant de la machine et qui est encadrée par le guide g₅, installé à l’extérieur (voir schémas III et I).

Les grains décortiqués et les peaux vides déversés dans le 20 discriminateur, arrivent à la surface de p₅ à travers l’ouverture 0₆ encadrée par p₇, p₈ et les côtés, gauche et droite de la boite. Le fait que l’air soit ajusté pour permettre qu’au fond de p₆, sa densité soit supérieure à celle des peaux mais inférieure à celle des grains, donne aux grains sous l’effet de leur poids et de l’installation inclinée de 45° de la boite, le privilège de 25 glisser seul sur p₅ et traverser le fond de p₆, pour se retrouver au fond de p₃, où une autre petite plaque p₉ (3 cm de large sur 13 cm de long installée diagonalement à p3 avec sa pente dirigée vers l’extérieur-droite de la boite), les dirige et ils glissent à travers l’ouverture 0₇, pour se retrouver hors de la boite en direction du tamis. Les peaux retenues du fait de leur faible densité, sont forcées de suivre l’air dans sa direction jusqu'à l’extérieur de la machine à travers gs.

LE TAMIS

Le tamis est une plaque métallique qui est percée de trous moins gros qu’un grain de pistache et monté sur un cadre rectangulaire. Le cadre est installé sur deux supports mobiles Xi et x₂, vissés à l’intérieur d’un coffre trapézoïdal attaché sur le côté droit à l’extérieur du corps rectangulaire de la machine; (voir schéma I et II).

Il est agité en va et vient par un axe (q) qui le relie à une poulie entraînée par un petit moteur électrique (m₃) à travers une courroie. Ledit moteur électrique et la poulie, sont montés sur un support installé à l’intérieur du corps rectangulaire de la machine: voir schémas (III et VI fig.2 et fig.3)

Les grains soufflés arrivent dans le tamis à travers le guide (g₄), qui sert de liaison avec le discriminateur: (voir figure III). A l’intérieur du tamis, un mouvement de vibration provoqué par les agitations du cadre fait sautiller et glisser ces grains qui abandonnent dans un autre petit coffre de récupération (k) que porte le grand coffre trapézoïdal, tout déchet dont la grosseur est inférieur à celle des trous du tamis avant de se diriger à l’extérieur de la machine.

SYSTEME D’ALIMENTATION

Le système d’alimentation: voir schéma VII, est la section de la machine à partir de laquelle les différentes composantes actives, sont misent en marche. C’est également dans cette section que la programmation de l’appareil et le contrôle de la qualité de son produit, sont effectués.

Cette section dispose:

-D’un grand interrupteur (i₀) qui permet de connecter et de déconnecter le système au courant du secteur; (voir schémas II et VII).

-De trois transformateurs (Ti T₂ et T₃) dont les rôles consistent à fournir multiples points de branchements ayant différentes tentions ou intensités électriques; (voir schémas VI fig.4 et VII).

-De quatre petits sélecteur-multiples (si s₂ s₃ s₄) qui permettent de créer et choisir dans les transformateurs, des valeurs exactes de courants 10 nécessaires pour alimenter respectivement les moteurs de l’auto-déchargeur, du bloc de décorticage et du tamis; (voir schémas VII et II).

-D’un potentiomètre (r₀) et un petit circuit intégré (Cj) appelé «dimer», qui permettent d’ajuster le courant du ventilateur vj installé dans le discriminateur.

Notons:

-Qu’ un sélecteur-multiple a six points de branchement dont un seul, (point universel ou p_u) a la possibilité d’être relié à l’un ou l’autre des cinq restants, par un simple changement de positions d’un bouton sélecteur (b_s) qui peut aller dans le sens des aiguilles d’une montre ou dans le sens 20 contraire.

-Que les transformateurs T₂ et T₃, ont chacun cinq points de branchements. Ce sont des bouts de fils de quatre bobines associées en série dans chacun d’eux, qui permettent d’obtenir des variations de résistances au fur et à mesure que l’on parte d’un point à l’autre. Quand un de ces 25 transformateurs s’associe à un sélecteur-multiple, l’ensemble se comporte comme un rhéostat. Sauf que, son défaut est le nombre limité des points exploitables. Ce qui réduit parfois les chances de tomber sur les valeurs de courants escomptés. De ce fait, ce genre de rhéostat ou simplement leur sélecteur-multiple, sont quelques fois obligés d’être doublés ou triplés pour faciliter l’obtention de ces valeurs. C’est sur cette base que sont construits les circuits d’alimentation de m_b m₂, et m₃ respectivement de l’autodéchargeur, (m₂) du bloc de décorticage et du tamis; voir schéma VIL

Quand la machine est branchée au secteur et l’interrupteur (i₀) allumé:

-D’ une part, les ventilateurs Vi et v₂ dont les circuits sont permanemment fermés, commencent à tourner. La vitesse de rotation de v₂ passe rapidement à son maximum alors que celle de v_b dépend de la position du curseur du potentiomètre (r₀).

-D’autre part, le transformateur Ί\ reçoit le courant de 220v qu’il baisse à llOv avant d’envoyer par le canal du fil conducteur f₂ au p_u du sélecteur-multiple Sp Suivant la présente position du bouton sélecteur b_s de Si (voir schéma VII), ce courant est reconduit par le fil f₃ jusqu’au point pi du transformateur T₂ où il crée aux points p₂’, p₃> et p₄’, des courants 15 différents dont les tentions sont respectivement décroissantes et strictement inférieures à llOv. Au fur et à mesure que l’on change les positions du bouton sélecteur b_s en allant dans le sens des aiguilles d’une montre jusqu'à p4», les tensions de ces points changent en augmentant. Les points non attends, se rapprochent de plus en plus de 1 lOv au fur et à mesure que celui 20 ci avance. Le point connecté sur le fil reliant sa position, prend la tension de lOv pendant que ceux déjà traversés, passent à des valeurs de plus en plus supérieures à llOv au fur et à mesure qu’il s’éloigne. Ainsi, pour une pistache donnée ou pour un simple souci de rendement de qualité, les sélecteur-multiples s₂ et s₃ dont les points de branchements sont connectés 25 sur les mêmes fils que Si mais dans l’ordre inversé, peuvent permettre chacun de manière indépendante l’un de l’autre, de scruter les fils et de trouver la valeur du courant approprié qui va alimenter le moteur dont le fil est branché à son p_u. Le moteur mj de l’auto-déchargeur qui requiert une valeur de courant plus petite que celle du moteur m₂ du bloc de décorticage, trouve parfois même la plus petite des valeurs choisies par s₃, très élevée pour son alimentation. D’où l’introduction du transformateur T₃, pour créer encore plusieurs autres points de différentes résistances, ou autrement dit, 5 différentes tensions. La connexion de ces points aux points de branchements de S4 de manière ordonnée (Voir schéma VII), permet à l’aide de S4, de scruter les bouts des fils de connexion et de trouver parmi des valeurs de courants encore plus petites que celle qu’aurait choisit s₃, la valeur appropriée du courant qui va alimenter mj branché au p_u de S4. Le moteur 10 m₃ du tamis, reste permanemment branché sur le point p4 du transformateur

Claims (6)

1- Décortiqueuse automatique de pistache composée d'un déchargeur, d'un block de décorticage, d'un discriminateur ou souffleur, d'un tamis et d'un système d'alimentation, caractérisée en ce qu'elle décortique au moins trois qualités de pistache.

2- Décortiqueuse automatique de pistache selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle décharge automatiquement et grains par grains, une grande quantité de pistache qu'elle prend à la fois dans son antenois.

3- Décortiqueuse automatique de pistache selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle sépare la pistache décortiquée de la peau.

4- Décortiqueuse automatique de pistache selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle tamise la pistache décortiquée avant de la sortir de la machine.

5- Décortiqueuse automatique de pistache selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle décortique la pistache avec moins de brisures.

6- Décortiqueuse automatique de pistache selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle n'abime presque pas la clarté des grains pendant le décorticage.