Brevet FR2242230A1 — publié le 19750328

La présente invention concerne une presse continue à vis unique à filet interrompu permettant d'éviter le bourrage en facilitant le déelacement longitudinal de la matière sans favoriser sa rotation. Toutes les presses continues à vis comportent au moins une vis tournant dans une cage qui l'enveloppe. La matière à presser est introduite dans une trémie située à une extrémité puis déplacée par la vis dans la cage. Un organe obturateur ou un etranglement à la sortie de la cage s'oppose à la sortie de la matière, le vide compris entre la vis et la cage se comble et la matière est mise en pression, dans la mesure où le frottement de la matière sur la cage s'oppose à son entrainement en rotation par la vis. Les paramètres importants sont donc - Le frottement de la matière sur la cage, qui s'oppose à la rotation de la matière - Le frottement interne de la matiere qui s'oppose au cisaillement entre la matière en contact avec la cage et la matière en contact avec la vis. Parmi les moyens utilisés pour empêcher-la matière de tourner et pour favoriser la poussée de la vis dans les presses continues à vis unique, le moyen le plus simple consiste à interrompre le filet de la vis dans une ou plusieurs zones appelées "bouchons". On peut comparer le rle des vis et des bouchons à ceux d'un système vis/écrou dans lequel lavis tourne, l'écrou étant muni de dispositifs ltempêchant de tourner mais lui permettant de se déplacer en translation. La figure (1) montre un exemple de presse pourvue d'un bouchon intermédiaire et d'un bouchon terminal et les variations de pression correspondantes le long de la vis. La presse comporte une trémie d'alimentation (a) par laquelle la matière est introduite dans la presse, une cage (b) perforée ou non, un arbre (c) muni de deux tronçons de vis C1 et C2 tournant à l'intérieur de la cage et un obturateur (d) réglable, s'opposant à la sortie dela matière. Les zones (e) et (f) dans lesquelles le filet de la vis a été interrompu constituent respectivement bouchon intermédiaire et le bouchon terminal de la presse. flans la zone des bouchons, la matière ntest plus entraînes en rotation : Par lteffet des forces de frottement interne, elle s'oppose à la rotation de la matière située dans la zone Cl ou C2 qui, par conséquent, avance sous lteffet de la rotation de la vis. Le frottement de la matière sur la cage (b) cre une force résistante qui se traduit en une compression de la matière dans les zones (e) et (f). Par rapport à une presse à vis unique à filet continu, cetype de presse a l'avantage de provoquer une montée en pression plus rapide et en dents de scie favorable au malaxage et/ou à ltexpulsion rapide du liquide à séparer. L'inconvénient de ce type de presse qui représente cependant un progrès technologique par rapport aux presses à vis à filet continu, réside dans le fait que le bouchon, en meme temps qu'il présente une résistance efficace à la rotation s'oppose très fortement à la progression de la matière dans la pressa. C'est pourquoi jusqu'd présent, ce type de presse nta été utilisé que pour le travail de matières pulvérulentes ou granuleuses, pour lesquelles le coefficient de frottement interne de la matière est nettement plus important que le coefficient de frottement de la matière sur les parois métalliques. Cette propriété permet d'atteindre des pressions P1 et P2 élevées sans qutil se produise de cisaillement entre la matière située en e ou f et la matière contenue dans Cl ou C2. L'objet de la présente invention est relative à un mode de réalisation d'une telle presse à vis unique à filets interrompus, permettant de travailler n'importe quelle matière, notamment les matières hétérogènes à forte teneur de liquide, telles que fruits de palme malaxés, pulpe de fruits, pâte à papier Dans de telles matières, le coefficient de frottement interne est très faible à l'état initial, et il n'augmentede manière sensible que lorsqu'uns partie importante du liquide a été extrait. Lorsqu'on utilise, pour I'essorage de telles matières, une presse du type précédemment décrit, on obtient un fonctionnement convenable pendant un temps plus ou moins long, mais très rapidement, notamment à l'occasion d'arrêts de la machine, le matière contenue dans les bouchons se tasse et offre une résistance à l'avance- ment supérieure à la force de poussée que peut créer la vis située en amont, et à celle que peut transmettre la matière essorée par frottement interne. La presse cesse de débiter. On dit qu?il y a bourrage. S'il est généralement facile de débourrer le bouchon terminal, en ouvrant l'obturateur, il n'en est pas de même pour le ou les bouchons intermédiaires, dont le débourrage nécessite un démontage long et coûteux La présente invention permet d'éviter cet inconvénient et par consiquent d'utiliser pleinement les avantages de simplicité de ce type de presse pour n'importe quel type de matière. Le dispositif utilisé dans le cas dé l'essorage de fruits de -palme malaxés consiste à prévoir sur le moyeu du bouchon une forme hélicoidale permettant d'effectuer le débourrage automatique de la matière, en facilitant son déolacement longitudinal sans favoriser sa rotation. L'expérience a montré qu'un simple bourrelet de hauteur constante égale à un tiers de la hauteur du filet de la vis suffisait à assurer un fonctionnement continu et le redémarrage de la machine après l'arret. Mais on peut aussi lui donner une hauteur croissante permettant d'augmenter la poussée àlltentrée de la zone de la vis située en aval de la zone sans filet. La fissure (2) montre une presse conforme à l'invention. La presse comporte une trémie (1) dans laquelle est introduite la matière à traiter ; une cage (2) ea tôle perforée munie de frettes (3) et de supports (4) fixés sur un bâti (5) ; un arbre (7) est équipé de trois tronçons de vis (8a) (8b) (bic) séparés par des bagues (9a) (9b) munies de formes hélicoidales de faible hauteur; le manchon d'essorage (101 permet de récupérer le jus qui n'a pu être extrait - un écrou (10a) le fixe sur l'arbre ce manchon est équipé d'une tôle perforée (lOb) le cône obturateur (11) permet d'obturer plus ou moins ltaspace annuIaire par lequel sort la matière. Il est réglé en position grâce - l'écrou à trois bras (13) qui est vissé sur l'arbre. Une butée (12) interposée entre l'écrou et le cône permet à ce dernier de rester flottant, sans âtre entretné en rotation par l'arbre. Un roulement t14) placé dans le bâti (5) supporte l'extrémité de l'arbre (7). Le bac de réception des jus (6) est fixé au bati (5). Du côté entrainement en rotation de l'arbre, un labyrinthe (15) s'oppose à la sortie des jus provenant de la trémie. L'entraînement mécanique non représenté est constitué par un groupe motoréduc- teur standard muni d'un manchon claveté sur l'extrémité de l'arbre et supportant la poussée axiale de la presse. Le fonctionnement est le suivant : La matière à traiter entre en A. Le jus sort de la cage et de la trémie en B. La matière asséchée sort en C. Les jus sortent du manchon d'essorage central en D. La matière introduite dans la- presse est enfournée dans la cage par la vis (Ba) Au niveau de la bague (9a) le frottement de la matière sur la cage devient suffisant pour s'opposer à la rotation de la matière entratnée par la vis (8a). Il erf résulte une montée an pression permettant d'extraire une part importante du jus. Le meme phénomène se reproduit au niveau de (9b) et (10). Les formes hélicoldales de (9a) et (9b) favorisent l'avancement de la matière et par conséquent évitent le cisaillement au niveau du front de filet, qui se produirait si Ia matière cessait d'avancer. La fissure 3 représente un autre mode de réalisation de l'invention. Suivant cet autre mode de réalisation, la vis utilisée est conforme au brevet français 2 0B8 905 et possède deux bouchons intermédiaires CI et C2, obtenus en supprimant le filet sur toute sa hauteur, mais en laissant subsister le moyeu avec sa forme hélicoidale d'origine. Les résultats obtenus sont comparables à ceux de-la première réalisation. Moyennant quoi, une presse conforme à l'invention présente, par rapport aux presses existantes du type à vis unique à filets interrompus, l'avantagewdt8tre plus universelle et de s'appliquer notamment à l'essorage de matières hétérogènes, à teneur prépondérante en liquide. Par rapport aux presses actuellement utilisées pour ce genre de matières, qui font appel à des artifices pour compenser le faible coefficient de frottement interne de la matière, (obturateur de filet, deux vis tournant en sens inverse ou à des vitesses différentes), les avantages résident surtout dans une plus grande simplicité mécanique, et à une réduction des frais d'entretien. REVENDICATIONS 1 Presse continue à vis unique, à filets interrompus, permettant de travailler toutes les matières, notamment les matières hétérogènes à forte teneur de liquide caractérisée en ce que la vis est équipée dans les zones sans filet-d2un bourrelet hélicoldal de faible hauteur permettant d'assurer un-avancement continu de la matière sans permettre la rotation de ladite matière dans la zone sans filet 7 2 Dispositif selon revendication l- caractérisé en ce que la hauteur du bourrelet hélicoïdal est le tiers de la hauteur du filet. 3 Dispositif selon revendication l caractérisé en ce que la hauteur du bourrelet hélicoïdal est croissante dans le sens de circulation de la matière, de façon à augmenter la poussée à ltentrée de la zone de la vis située en aval de la zone sans filet.