Brevet FR2027336A1 — publié le 19700925

i 2027336 La présente invention est relative aux dispositifs d'étanchéité les presses exprimeuses du type à disques, utilisées dans les traitements de déshydratation. Les presses exprimeuses du type à disques utilisées dans les 5 traitements de déshydratation comprennent deux disques exprimeurs de forme tronconique comportant chacun un grand nombre d'ouvertures de passage du liquide et montés rotatifs sur un arbre et légèrement inclinés l'un par.rapport à l'autre, ces disques étant disposés l'un en face de l'autre afin de former un espace annulaire ayant en 10 section une forme en V entre les surfaces coniques se faisant face fles disques exprimeurs respectifs, cet espace étant plus large en un point et plus étroit en un point diamétralement opposé. On a décrit au brevet japonais n° 536.991/68 une presse du type ci-dessus perfectionnée dans laquelle l'angle d'intersection des 15 arbres portant les disques peut être modifié. Dans une telle presse, les disques exprimeurs sont montés rotatifs sur des arbres qui s'étendent à travers des moyeux des disques respectifs et ces arbres sont articulés ensemble par l'une de leurs extrémités, leurs autres extrémités étant fixées en un point 2Q '^uvant être choisi dans des rainures prévues respectivement dans un bâti fixe. Par conséquent, lorsqu'une matière devant être traitée, qui est amenée dans ledit espace annulaire ayant en section une forme en V, au point le plus large de cet espace, est fournie en quantité excessive par rapport au point le plus étroit de cet espace annulaire, il existe un risque de rupture de la presse par suite de la pression de la matière comprimée et déshydratée au point le plus étroit de l'espace annulaire. Afin de parer à cet inconvénient il a été proposé de réaliser le dispositif de soutien des arbres sur le bâti fixe de façon à soutenir 1'extrémité externe de chacun des arbres portant les disques dans une position pouvant être choisie, la force exercée par le dispositif de soutien étant en outre réglable. Grâce à ces perfectionnements les arbres peuvent tourner, en fonctionnement, tout en ayant leurs extrémités soutenues par une force de soutien à peu près constante et ainsi la 25 valeur maximale de la force de compression exercée sur la matière par les disques exprimeurs est automatiquement réglée à une valeur à peu près constante. Par conséquent, dans le traitement de déshydratation d'une matière, la force de compression appliquée à la matière traitée est maintenue à peu près constante et la matiè- 40 re n'est pas comprimée par une force excessivement grande, de sorte BAD ORIG'NAL 25 30 69 45202 2 2027336 que la déformation de la matière peut être empêchée. Cependant, dans le cas où les liquides devant être extraits de la matière sont hautement volatiles et inflammables, comme par exemple le méthanol, il est nécessaire que la partie de la presse 5 servant à l'extraction du liquide soit fermée de façon étanche sur - l'extérieur. Cette étanchéité peut être obtenue en prévoyant des moyens d'étanchéité sur la surface externe r\-_ _.J. . : r c- -du moyeu des disques exprimeurs. Cependant, du fajit que les moyeux des disques tournent sur les arbres et effectuent également un jq mouvement oscillant avec les .disques, il est impossible d'utiliser dans ce but les dispositifs d'étanchéité ordinaires, mécaniques ou autres (bien que l'étanchéité d'un orifice d'alimentation, d'un orifice de sortie du liquide exprimé et d'un orifice de sortie des résidus puisse être facilement réalisée au moyen d'un procédé J5 connu) .- L'invention a pour objet des perfectionnements au moyen desquels l'étanchéité de la partie de la presse qui effectuent,simultanément un mouvement de rotation et un mouvement oscillant peut être obtenue d'une façon complète et grâce auxquels le rendement d'une telle 20 presse exprimeuse peut être amélioré. Suivant l'invention, un épaulement annulaire est formé eur le moyeu du disque exprimeur afin de former une surface annulaire destinée à recevoir un joint et constituant une partie d'une surfa-ce sphérique tandis que, par ailleurs, un joint annulaire est fixé 25 de façon étanche sur le bord périphérique d'une ouverture centrale d'une plaque de support ou de montage du joint, le bord pérlphét'lqw* interne de ce joint étant en contact élastique avec ladite eurf&oe destinée à recevoir le joint, ladite plaque étant ajustée de façon étanche à l'air sur l'un des cotés d'un carter aïmulaire fixe ■50 entourant les bords, périphériques externes des disques exprlateura, et un agencement analogue étant prévu sur l'autre coté dudit carter, grâce à quoi le moyeu rotatif et oscillant de chaque disque exprimeur peut être rendu complètement étanche par le contact entre le bord circulaire du joint et la surface destinée à recevoir •55 le joint. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en se référant au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel; la Fig.l est une vue latérale en élévation d'une presse expri-40 meuse suivant l'invention; " « BAD ORIGINAL 69 45202 3 2027336 la Fig.2 est une vue en coupe verticale de la presse; la Fig.3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la Fig.l; la Fig.4 est une vue en coupe à plus grande échelle du disposi-5 tif d'étanchéité de la presse; les Fig.5, 6 et 7 sont des vues en coupe à plus grande échelle d'autres modes de réalisation du dispositif d'étanchéité de la presse, Avant de décrire les modes de réalisation de la presse suivant 10 l'invention, on décrira brièvement une presse de la technique antérieure, en référence au dessin. La référence 1 désigne un carter annulaire ayant une certaine largeur et qui est venu de matière avec un bâti F. La surface interne du carter annulaire 1 délimite une partie d'une surface 15 sphérique. Une plaque circulaire 2, disposée concentriquement dans l'espace interne du carter 1 est fixée à l'extrémité avant d'une plaque 3 formant un bras et qui est venue de matière avec le carter 1 de façon à s'étendre radialement vers l'intérieur à partir de la surface interne du carter. La surface périphérique externe 20 de la plaque 2 constitue une partie d'une surface sphérique et comporte, formé dans sa partie centrale, un trou traversant 4 incliné rectangulaire dans lequel les extrémités internes des arbres 5, 6 portant les disques sont soutenues au moyen d'une broche 7 de façon à pouvoir tourner l'un par rapport à l'autre. (La broche 7 25 est fixée sur la plaque 2 par ses extrémités opposées). Deux disques exprimeurs 8, 9 ayant chacun un moyeu 10 ou 11 venu de matière et comportant chacun un grand nombre de trous 32 sont montés rotatifs sur les arbres 5, 6 respectivement. Chacun des disques 8, 9 comporte sur sa surface avant une cavité annulaire dans laquelle 30, est reçue librement d'un côté la plaque circulaire 2. La surface périphérique externe de chacun des disques 8, 9 est disposée au voisinage immédiat de la surface interne sphérique du carter 1. Des pignons 12, 13 sont fixés sur les moyeux 10, 11 des disques respectifs 8, 9 et une force d'entraînement est transmise aux disques 25 par l'intermédiaire de ces pignons. Les parties . supérieures des bâtis latéraux 14, 15 du bâti F comportent des rainures 16, 17 destinées à soutenir les extrémités externes des arbres 5^ 6. L'extrémité externe de chacun des arbres 5, 6 comporte vissée à travers elle une vis de réglage 18, au moyen de laquelle on peut régler 4q à volonté la position de l'arbre. La vis de réglage 18 est en 69 45202 4 2027336 contact par l'une de âes extrémités avec un dispositif 19 de support qui est par exemple un dispositif de support hydraulique comprenant un cylindre et un piston. Un tuyau 20 d'alimentation en fluide sous pression est relié au cylindre et une vanne est ^ prévue dans une partie intermédiaire de ce conduit. Entre la vanne et le cylindre est prévu un accumulateur. Les arbres 5* 6 s'étendent obliquement vers le bas à partir de la broche 7 vers les bâtis latéraux respectifs, et les Rainures 16, 17 soutenant les extrémités des arbres sont formées dans le même sens que celui dans jq lequel s'étendent les arbres respectifs 5* 6. Lorsque les arbres 5, 6 tournent, leurs extrémités externes oscillent suivant la longueur de leurs rainures respectives 16, 17 et ainsi les largeurs de l'espace annulaire en V délimité par les disques 8, 9 sont légèrement modifiées au point le plus large et au point le plus -,-r- étroit. lD Le carter annulaire 1 comporte une trémie 21 d'alimentation en matière, une glissière 22 de décharge et un orifice 23 d'évacuation du liquide, tous étanches à l'air. La description ci-dessus est celle d'une presse connue, 20 Suivant l'invention, la zone d'extraction dû liquide entre les disques exprimeurs (3, 9 est rendue étanche par rapport à 1*atmosphère extérieure. Suivant l'exemple représenté, en raison du fait que les pignons 12, 13 sont montés sur les moyeux 10, 11 des disques 8, 9* le dispositif d'étanchéité qui doit être réalisé 25 doit être situé vers l'intérieur par rapport aux pignons. En dotre, du fait que les moyeux 10, 11 tournent et oscillent simultanément par suite du mouvement de rotation des arbres respectifs 5, 6, les organes d'étanchéité doivent pouvoir assurer une étanchéité complète, tant pendant la rotation que pendant l'oscillation des arbres 30 6' Suivant l'invention, il est prévu un dispositif d'étanchéité analogue sur chaque coté du carter 1, et l'on ne décrira par conséquent que le dispositif de gauche. En se référant aux Fig.3 et 4, le moyeu 10 du disque 8 comporte un épaulement annulaire 24 en un ^ point situé vers l'intérieur par rapport au pignon 12, cet épaulement ayant une surface constituant une partie d'une surface sphérique dont le centre coïncide avec celui de la broche. La surface de l'épaulement forme une surface destinée à recevoir un joint. Du fait que la surface de 1'épaulement constitue Une partie de ladite surface sphérique, la surface de 1'épaulement se trouve OfW 69 45202 5 2027336 toujours sur ladite surface sphérique, même lorsque le moyeu 10 est en rotation et tourne simultanément autour de la broche 7- Une plaque 25 de support de joint est fixée de façon étanche à l'air par son bord périphérique externe au bord périphérique 5 de l'ouverture circulaire du carter annulaire 1 au moyen de boulons, avec une garniture interposée. Suivant, le mode de réalisation représenté, le joint 25 est distinct du carter 1 mais il peut être venu de matière avec celui-ci lorsque l'on désire obtenir une étanchéité totale. La plaque 25 s'étend radialement 10 vers sa partie centrale afin de délimiter dans cette partie une ■ouverture 26. Un joint annulaire 27 en caoutchouc est fixé de façon étanche à l'air -par son bord périphérique au bord périphérique interne de l'ouverture 26 au moyen de boulons et est en contact de pression avec la surface sphérique de 1'épaulement 24. 15 Le mode de réalisation décrit ci-dessus est le plus simple qui peut être appliqué dans le cas où la pression engendrée lors de 1'évaporation d'un liquide devant être extrait d'une matière traitée est très lente, cas dans lequel l'étanchéité est maintenue seulement par l'élasticité du joint en caoutchouc. 20 Une matière devant être traitée est amenée de façon continue par l'intermédiaire de la trémie d'alimentation étanche 21. Lorsque les disques exprimeurs 8, 9 sont entraînés par l'intermédiaire ' des pignons 12, 13, la matière est comprimée lorsque la largeur de l'espace annulaire en V entre les disques diminue, et les 25 moyeux 10, 11 tournent par suite de la rotation des arbres 5> 6. Lorsque les moyeux 10, 11 oscillent tout en tournant, comme décrit -dessus, le point de contact entre la surface de l'épaulement 24 de chaque moyeu 10 ou 11 et le bord circulaire interne du joint 27 monté sur chaque plaque 25 change constamment, mais 30 les conditions de contact sont maintenues constantes du fait que la surface de 1'épaulement est toujours situé sur la surface sphérique dont le centre coïncide avec le centre de la broche J. Lorsque la pression est relativement importante, la seule élasticité de joint en caoutchouc est insuffisante pour maintenir une 25 étanchéité satisfaisante, et de ce fait le mode de réalisation décrit ci-dessus n'est pas approprié. Dans ce cas, le mode de réalisation représenté à la Fig.5 est avantageusement utilisé. Dans ce mode de réalisation, comme.représenté, une plaque annulaire métallique élastique 28 est appliquée sur ,1a surface externe du 40 joint 27 afin de maintenir ce dernier en contact de pression avec 69 45202 6 2027336 la surface de l'épaulement 24 pour assurer l'étanchéité contre une pression relativement grande existant dans l'espace interne du carter 1. En se référant à la Fig.6 , on voit un mode de réalisation ap-5 proprié pour être utilisé lorsque la pression régnant dans le carter 1 varie. Comme représenté, le joint 27 est fixé de façon étanche à l'air par son bord périphérique externe à la plaque 25 au moyen d'un dispositif de fixatibn annulaire étagé 28. Le dispositif 28 comporte plusieurs boulons 30 sur la périphérie de 10 son ouverture centrale, tandis que le joint 27 comporte une plaque annulaire 29 fixée sur le coté externe du bord périphérique interne du joint, et un ressort hélicoïdal yi est monté entre chacun des boulons 30 et la plaque 29. On comprend par conséquent qu'en vissant les boulons 30, les forces de sollicitation des ressorts 15 31 sont réglées et, par suite, la pression de contact entre le joint 27 et la surface de l'épaulement 24 est réglée de façon appropriée pour que le contact soit maintenu optimal. Un tel agencement est également avantageux du fait que le joint 27 peut être avancé pour compenser son usure. 20 Bien que dans le mode de réalisation représenté on ait utilisé un joint en caoutchouc, on peut utiliser un joint en caoutchouc synthétique ou en une résine synthétique au lieu d'un joint en caoutchouc, lorsque l'organe d'étanchéité doit pouvoir résister à la corrosion provoquée par la nature du liquide devant 25 être extrait. Cependant, une utilisation intensive de la presse accélère l'usure des parties de contact du joint. Dans ce cas, 11 est préférable d'utiliser le mode de réalisation représenté à la Fig.7. Dans ce mode de réalisation, on utilise comme organe d'étanchéité un joint cylindrique 31 dont une extrémité est fjjcée 30 dans une gorge annulaire formée dans la surface interne de la partie du bord périphérique interne de la plaque 25 et dont l'autre extrémité est en contact de pression avec la surface sphérique de 1'épaulement 24. Dans cet exemple, le bord circulaire de l'extrémité interne du joint cylindrique 31 s'étire, lorsque sa surface 35 de contact est usée, sous l'action de la force de compression emmagasinée dans le joint et ainsi le contact de pression entre le joint cylindrique 31 et la surface de l'épaulement 24 peut être maintenue même lorsque la surface de contact du joint est considérablement usée. 40 On comprend que grâce à l'invention le contact entre le bord ♦ BAD ORIGINAL 69 45202 2027336 circulaire interne du joint et la surface de l'épaulement annulaire 24 formé sur chaque moyeu est toujours maintenu dans les mêmes conditions malgré la rotation et l'oscillation du moyeu, de sorte qu'une étanchéité satisfaisante peut être maintenue dans 5 toutes les conditions d'utilisation, assurant ainsi un fonctionnement sûr. 69 45202 8 2027336 REVENDICATION.; .. . 1. - Presse exprimeuse à disque du type à fonctionnement continu comprenant un carter annulaire venu de matière avec un btti stationnaire, deux arbres reliés ensembles par leurs extrémités 5 internes, ces extrémités étant soutenues au centre dudit carter au moyen d'une broche, de façon à pouvoir tourner l'un par rapport à l'autre, les autres extrémités de ces ârbres- étant soutenues dans des rainures de guidage formées dans ledit bâti stationnaire, des moyens prévus dans chacune desdites rainures pour régler la 10 force avec laquelle est soutenue l'extrémité externe de chacun des arbres, et deux disques exprimeurs opposés montés rotatifs sur lesdits arbres, ces derniers s'étendant à travers des moyeux venus de matière avec les disques exprimeurs, cette presse ét&nt caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif pour""assurer 15 l'étanchéité de l'espace interne du carter dans lequel s'effectue l'opération d'extraction du liquide, ce dispositif comprenant un épaulement annulaire formé sur chacun des moyeux et formant une surface pour recevoir un joint, cette surface constituant une partie d'une surface sphérique dont le centre coïncide avec le centre de 20 ladite broche, et un joint annulaire fixé de façon étanche à l'air par son bord périphérique externe sur une plaque de montage, le bord périphérique Interne du joint étant en contact de pression avec ladite surface de 1'épaulement, ladite plaque de montage étant fixée de façon étanche à l'air par son bord périphérique'1 25 externe sur une face latérale dudit carter suivant la périphérie de l'ouverture de l'espace interne du carter, et un dispositif analogue étant fixé sur l'autre face latérale du carter.. i f COPY