Brevet FR2484327A1 — publié le 19811218

La présente invention concerne une presse à vis. Une presse à vis qui expulse continuellement du fluide de diverses masses humides est décrite dans le bre- vet norvégien No. 56 471 (de 1935) et parmi les propriétés principales, les presses à vis sont conçues pour fonctionner en continu comme il est décrit dans cette publication. Progressivement lorsque les presses à vis ont trouvé des applications dans de nouveaux domaines, on a trouvé que, lorsque des matières sont concernées permettant de bien en exprimer le fluide - et qui donnent un gâteau compact et durci par compression avec un grand frottement entre la matière et la surface de la vis, - on obtient avec la construction de la presse à vis décrite dans le brevet norvégien mentionné ci-dessus, un engagement insuffisant avec le filetage entre les éléments de la vis sur une grande partie de la longueur de cette vis de sorte que le gâteau pressé tourne de trop avec les éléments de la vis et ainsi l'avance de la matière est réduite et l'effet d'expulsion de fluide est réduit. En une conséquence de cette matière tournant de façon importante avec la vis, la pression qui est réalisée à l'intérieur de la cage de lapresse commence déjà à diminuer fortement à une distance de l'extrémité de déchargement d'environ 30% de la longueur totale de la vis. Cette situation est déterminée au moyen de cellules spéciales de mesure de la pression qui sont montées à des distances mutuelles convenables le long de la cage de la presse. Il est un but de la présente invention d'éliminer les désavantages mentionnés ci-dessus avec ces types de Presses et en particulier le but consiste en une presse à Vis o la progression vers l'avant de la matière, l'expul- sion du fluide et la formation d'une pression dans la presse à vis peuvent être améliorées. Par conséquent, la présente invention réside en une presse à vis comprenant au moins deux vis disposées côte- à-câte comprenant des files avec un pas de vis au moins trois fois plus grand que leur épaisseur dans la direction axiale et se projetant à l'intérieur entre les filets d'une vis adjacente dans les espaces intermédiaires défi- -2 - nis entre ceux-ci et une cage de la presse ajustée de façon relativement étanche entourant ces vis et comportant des ou- vertures pour le drainage du fluide, chaque vis étant pour- vue d'une partie d'amenée ayant un diamètre d'âme relati- vement petit et un diamètre de filetage relativement grand, une partie de déchargement comportant un diamètre d'âme relativement grand et un diamètre de filetage relativement petit ou sans filetage et une partie intermédiaire formant une transition entre cette partie d'amenée et cette partie de déchargement o cette cage de la presse a une forme sensi- blement cylindrique, cette partie de déchargement ayant une longueur entre 10 et 30 pourcents de la longueur totale de cet élément, le diamètre de l'âme augmentant uniformément vers l'extrémité de déchargement et le diamètre interne de la cage de presse décroissant de façon uniforme, le total du rayon interne de la cage de la presse et du rayon de l'âme dans un plan radial quelconque dans cette partie de déchargement étant constant et correspondant sensiblement à la distance entre les centres entre ces vis. Lorsqu'on indique ci-dessus que le total du rayon interne de la cage de la presse et du rayon de l'âme correspond sensiblement à la distance entre les centres entre les vis, on entend que le filetage des vis - dans les présents cas la partie de déchargement comprend des fileta- ges de vis- vient contre la surface de l'âme de la vis adjacente tout en glissant sur celle-ci. Dans les presses à double vis utilisées jusqu'à présent, on a été obligé de maintenir une épaisseur particu- lier de gâteau dans la presse lorsque, pour les presses a vis ayant une dimension et une capacité données, on fixe d'abord le diamètre de l'âme dela vis et le diamètre du filetage et avec ceux-ci également la distance entre les centres entre les vis. Selon le brevet norvégien 106 253, on a trouvé possible de réduire l'épaisseur du gâteau en dé- coupant des rainures dans l'âme de la vis pour la réception des filets de la vis adjacente. Il a été relativement facile d'effectuer une augmentation de l'épaisseur du gâteau de la presse, mais avec pour conséquence que le glissement de la matière devient plus grand du fait d'un rétrécissement trop -3- petit du passage de la matière dans la zone d'accumulation entre les filets de vis. Pour une presse réalisée, il y avait donc jusqu'à présent une possibilité de changer l'é- paisseur du gâteau de la presse de façon seulementtrès minme. Selon la présente invention, la partie de déchar- gement peut, d'une façon connue en soi, être construite avec ou sans filets de vis et la cage de la presse sur une longueur correspondante comprend une partie remplaçable séparément. En conséquence, on peut librement choisir, en fonction de la matière qui doit être traitée, le diamètre interne de la cage de la presse et le diamètre externe de l'âme selon les nécessités, de sorte que des conditions optimum pour exprimer le fluide peuvent être obtenues pour la matière concernée. Exprimé d'une autre façon, plus la conicité qui est utilisée pour la partie de déchargement est grande, plus petite sera la section transversale de déchargement du gâteau qui est obtenue et également une pression de matière élevée-de façon correspondante dans l'extrémité de déchargement simultanément avec des condi- tions améliorées pour exprimer le fluide. - Dans le cas o la partie de déchargement ne compor- te pas de filetage de vis, cette partie de la presse agira comme un étranglement efficace et cet effet d'étranglement peut être réglé selon les nécessités en utilisant des par- ties de cage amovibles différentes. Il doit être mentionné que la presse peut fonction- ner tout aussi efficacement avec les vis comportant des filets de direction opposée et donc des directions de rota- tion opposées qu'avec des vis ayant la même direction des filets et par conséquent la même direction de rotation. Lorsque le gâteau quitte la presse, il a la forme d'un cylindre creux conformément à-la forme du passage de la presse à l'extrémité du déchargement de la vis. Pour la construction de la vis, le bât est un rendement optimum avec un haut degré d'élimination du fluide et une épaisseur particulière de gâteau à l'extrémité de déchargement de la presse, la hauteur de l'espace entre les vis et les filets respectivement à cette partie donnant une hauteur correspon- dante.En plus du désir d'avoir un telengagement mutuel compht -4- autant que possible entre les filets dans les deux vis, on préfère selon l'invention, que la vis en une longueur jusqu'à 50% de la longueur totale de la vis, y compris cette partie de déchargement,ait un rayon de filet correspon- dant à la distance depuis l'axe de la vis à la surface inter- ne de la cag de la presse et à la su--face externe de l'âme de la vis adjacente respectivement. Pour que l'invention puisse être mieux comprise, référence est faite aux figures suivantes ayant un but purement illustratifo Les figures 1 à 3 sont respectivement, une coupe longitudinale verticale, une coupe longitudinale horizontale et une coupe transversale d'une presse à vis de construction connue. a figure 4 représente une coupe horizontale d'une presse à vis selon un premier mode de réalisation o on montre schématiquement le rapport entre les parois internes dela cage de la presse et les vis. La figure 5 est une coupe horizontale d'une presse à vis d'un second mode de réalisation o la partie de dé- chargement ne comporte pas de filetage. La figure 6 est une graphique comparant les courbes de pression pour la matière dans les presses du mode de 25. réalisation connu et selon l'invention respectivement. La figure 7 est un graphique représentant les cour- bes de volume de la matière dans les presses selon le mode de réalisation connu et selon l'invention respectivement. Dans les figures 1 à 3, on représente une presse de construction connue. Sur un support 10 est fixé un dispositif de drainage divisé en sections sous forme d'une cage de presse 11 qui entoure d'une façon relativement étanche deux vis 12, 13 comprenant des filetages associés 14,15 et dont les axes centraux sont disposés parallèles l'un à l'autre. Les vis 12,13 tournent dans des directions oppo- sées mais, selon un autre mode de réalisation, peuvent être réalisées d'une manière connue de façon à tourner dans la même direction. La matière amenée dans la presse, c'est-à-dire la masse humide que l'on désire presser, est amenée à une -5 - extrémité de la presse via une trémie 16 s'étendant vertica- lement vers le bas jusqu'à une partie d'introduction 17 dans les vis 12, 13 et est transportée, au moyen des éléments de la vis, au travers de la presse via sa partie centrale 18 et sa partie de déchargement 19 vers un conduit 20 de sortie s'étendant verticalement vers le bas pour la masse dont le fluide a été exprimé, c'est-à-dire le gâteau lui-même. Les vis 12,13 sont montées dans la partie d'introduction sur des supports 21,22 et à la partie de déchargement sur des supports reliés à un engrenage 23 à roues dentées et un moteur de commande associé (non représenté), une diminution du nom- bre de révolutions par minute étant obtenue à partir du mo- teur vers les vis. En-dessous de la totalité de la cage 11 de la presse, on a disposé un plateau collecteur 24 avec un conduit de sortie 25 pour le fluide qui est exprimé de la matière ou de la masse de matière. Dans le mode de réalisation connu représenté dans les figures 1 à 3, il y a un engagement total entre les filetages, c'est-à-dire que le filetage d'une vis atteint entièrement à l'intérieur l'âme de la vis adjacente, seulement sur une partie relativement courte à l'extrémité d'entrée et à l'extrémité de déchargement des vis, alors qu'une partie centrale relativement longue, qui a un diamè- tre d'âme augmentant de façon relativement uniforme, a un engagement des fïIetages de degré variable. La cage de la presse représentée Clans la figure 4, est équipée à l'extrémité de la partie d'introduction par une première partie 3 de cage de presse cylindrique qui est suivie par une seconde partie 31 de cage de presse effilée de façon conique relativement courte et une troisième partie 32 de cage de presse cylindrique relativement longue, ensemble avec une quatrième partie 33 de cage de presse effilée de façon conique à l'extrémité de déchargement. Les filets 36,37 des vis 34, 35 ont des diamètres externes qui corres- Pondent au diamètre interne de la cage de la presse dans un-plan radial quelconque dans la direction longitudinale de la presse de sorte qu'on obtient un contact avec glissement entre le filetage de la vis et la surface interne de la cage de presse dans la direction longitudinale de la -6- totalité de la presse. Dans la première partie 30 de la cage de la presse, les âmes 38, 39 des éléments de vis ont un diamètre minimum et une surface externe sensiblement cylindrique o une surface externe avec un diamètre augmen- tant légèrement. Dans la seconde partie 31 de la cage de la presse et au début de la troisième partie 32 de la cage de la presse, le diamètre de l'âme augmente relative- ment fortement, alors que dans la partie la plus grande de la troisième partie 32 de la cage de la presse la surface externe est sensiblement cylindrique ou est une surface externe avec un diamètre augmentant légèrement et dans la quatrième partie 33 de la cage de la presse il y a un diamètre d'âme augmentant assez fortement et de façon uniforme. Un engagement complet entre les filetages est obtenu mutuellement entre les vis (c'est-à-dire que le filetage d'une vis vient en contact avec l'âme de la vis adjacente), sur environ 50% de la longueur totale de la vis. En d'autres mots, dans cette partie de 50% de la longueur totale de la vis est incorporée la plus grande partie de la longueur des vis dans la quatrième partie 33 de la cage de la presse (avec l'exception de la partie la plus externe d'une vis qui ne comporte pas de filetage) et une partie adjacente substantielle des vis dans la troisième partie 32 de la cage de la presse. De cette façon on obtient seulement une partie centrale d'environ 20-25% de la longueur des vis ayant un engagement de filets incomplets (c'est-à-dire qui forment un certain glissement entre les filets des vis). La quatrième partie 33 de la cage de la presse constitue environ 20% de la longueur totale des vis, mais si on le désire peut constituer jusqu'a 30% de la longueur totale des vis. Dans ce premier mode de réalisation, les filetages sont arrangés sur environ la totalité de la quatrième partie 33. Si nécessaire, les filetages peuvent être éliminés dans les vis sur la totalité de la quatrième partie 33 comme il est montré dans le seconde mode de réalisation de la figure 5. Dans la figure 6, on a représenté une courbe A (trait interrompu} qui représente la pression pour une 248,4327 - 7 - substance donnée qui passe au travers d'une presse selon une construction connue et une courbe B (trait plein) qui représente la pression pour la même substance qui passe la presse selon l'invention. Il est évident qu'avec le mode de réalisation connu une chute de pression significative est obtenue à l'extrémité de déchargement à partir d'un point qui se situe à une distance de 30 à 40% de la longueur de la presse, calculé à partir du déchargement. Selon l'in- vention on garantit une pression plus élevée sur une partie plus grande de la longueur de la presse avec la même pression de sortie. Dans la figure 7, on représente une courbea(trait interrompu) qui représente le volume de substance mesuré sur différentes distances de longueurs depuis l'entrée de la presse dans le mode de réalisation connu et une courbe b (trait plein) qui représente le volume de substance dans la solution pour une presse correspondante selon l'invention. Dans la courbe b on a représenté le volume de substance à la partie de déchargement conique selon l'invention. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux presses à vis qui viennent d'être décrites uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'nvention. Revendications: 1. Presse à vis comprenant au moins deux vis disposées côte-à-côte comprenant des files ayant un pas de vis au moins trois fois plus grand que leur épaisseur dans la direction axiale et se projetant à l'intérieur entre les filets d'une vis adjacente dans les espaces intermédiaires définis entre ceux-ci et une cage de la presse entourant ces vis de manière relativement étanche et comprenant des ouver- tures pour le drainage du fluide, chaque vis étant pourvue d'une partie d'amenée ayant un diamètre d'âme relativement petit et un diamètre de filetage relativement grand, une parue de déchargement avec un grand diamètre d'âme et un petit diamètre de filetage ou sans filetage et une partie inter- médiaire formant une transition entre cette partie d'amenée et cette partie de déchargement o cette cage de presse a une forme sensiblement cylindrique, caractérisé en ce que cette partie de déchargement a une longueur entre 10 et 30% de la longueur totale de cet élément, le diamètre de l'âme augmentait uniformément vers l'extrémité de déchargement et le diamètre interne de la cage de presse diminuant uniformément, le total du rayon interne de la cage de presse et du rayon de l'âme dans un plan radial quelconque dans cette partie de décharge- ment étant constant et correspondant sensiblement à la dis- tance entre les centres entre les vis. 2. Presse à vis-selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie de déchargement a une longueur d'environ % de la longueur totale de la vis. 3. Presse à vis selon la revendication.1, caractérisée à ce que la cage de la presse a une partie amovible séparé- ment ayant une longueur correspondant à celle de la partie dé déchargement. 4. Presse à vis selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément de vis a une longueur jusqu'à 50% de la longueur totale, a un rayon de fGletage correspondant à la distance depuis l'axe de cet élément jusqu'à la surface inter- ne de cette cage de presse et jusqu'à la surface externe de l'âme de l'élément de vis adjacent.