Brevet FR2505728A1 — publié le 19821119

La présente invention concerne une installation pour exprimer le liquide d'une suspension pâteuse de ma- tière solide, notamment pour effectuer un égouttage préa- lable de boues épaissies, de pâtes à papier ou de ma- tières semblables, comprenant un poste de traitement préalable ayant une ouverture de sortie qui est raccor- dée à l'ouverture d'entrée d'un dispositif de pressage. Par la demande de brevet publiée en République Fédérale d'Allemagne sous le No 1 577 215, on connatt une presse ayant un poste de traitement préalable,qui est constitué de deux vis de presse logées dans un four- reau A l'aide de cette installation, on presse au préa- lable une suspension pâteuse de fibres que l'on envoie en- suite à une presse à vis en vue d'en exprimer davantage de liquide. Le dispositif de traitement préalable constitué de deux vis de pressage qui sont entrainées est très coû- teux et n'a en outre qu'une capacité limitée De plus, on ne peut amener une suspension de matière solide ayant une proportion élevée d'eau, par exemple de 95 %, à une teneur très élevée en substance sèche que d'une manière très peu économique dans une telle installation, parce que la suspension est trop fluide et oppose donc trop peu de résistance aux filets de vis de pressage - L'invention vise une installation pour exprimer le liquide d'une suspension,qui présente une capacité élevée et qui peut fonctionner avec de faibles coûts d'énergie Le poste de traitement préalable est très sim- ple et robuste, tant dans sa construction que dans son mode de travail et permet un égouttage préalable d'au moins % et plus pour un mode de fonctionnement continu de l'installation. L'installation suivant l'invention est caractéri- sée en ce que: le poste de traitement préalable est constitué d'un plateau tournant de réception,qui peut être entrai- né,et d'un disque fixe,sous-jacent,concentrique au pla- teau et ayant une ouverture excentrée; le plateau tournant de réception présente au moins deux récipients en tôle perforée dont la surface de base correspond à la dimension de l'ouverture du disque fixe; et le disque est agencé en même temps en dispositif de captage ayant des ouvertures d' évacuation du liquide sortant des récipients en tôle perforée. Grâce à la mise en oeuvre d'un plateau tournant de réception présentant au moins deux récipients en tô- le perforée et d'un disque fixe,coaxial,sous-jacent,a- yant une ouverture excentrée, dont la dimension de la section droite correspond à la surface de base d'un ré- cipient en tôle perforée, on fait en sorte que la sus- pension de matière solide séparée et donc égouttée au préalable, ne passe dans le dispositif de pressage que lorsque le récipient en tôle perforée se trouve au-des- sus de l'ouverture excentrée du disque fixe. Entre temps, la suspension de fibres est chargée dans un autre récipient en tôle perforée monté sur le plateau tournant Une grande partie du liquide s'écou- le par les trous des parois des récipients et est captée et évacuée par le disque agencé simultanément en enton- noir de captage et muni de perçages. Quand le contenu du récipient ainsi égoutté est déplacé à l'aide du plateau tournant qui est entratné pour venir sur l'ouverture excentrée du disque fixe, il s'effectue un transfert dans le dispositif de pressage disposé en dessous. Si l'on prévoit alors, par exemple,un grand nom- bre de récipients en tÈle perforée pour l'égouttage et si on les déplace suivant un trajet circulaire sous l'action du plateau tournant de réception pour les faire venir successivement sur l'ouverture excentrée du disque fixe, en les vidant, puis en les remplissant immédiatement en- suite à nouveau d'un mélange de liquide et de matière so- lide, on obtient un égouttage continu avec une capacité très grande. Si l'on agence en conséquence le plateau tournant de réception et le disque fixe concentrique sous-jacent, muni de l'ouverture excentrée, le poste de traitement préa- lable a une grande capacité. Comme on a besoin seulement d'un entraînement com- mandé correspondant pour le plateau tournant de réception, les coûts en énergie ne sont que très faibles. Il faut en outre faire ressortir que cet agence- ment est extrêmement simple et robuste et en conséquence très peu sujet à tomber en panne,tout en assurant un é- gouttage remarquable en continu, par exemple pour des boues épaissies ayant une teneur en matière sèche de 4 à 10 %. De préférence, le poste de traitement préalable est placé au-dessus d'une presse à vis, l'ouverture ex- centrée du disque présentant une section droite dont la surface correspond à celle de l'ouverture d'entrée de la presse à vis. Les récipients en tÈle perforée montés sur le plateau tournant de réception peuvent être cylindriques, coniques ou aussi rectangulaires, l'ouverture excentrée du disque fixe devant correspondre en surface et en for- me à la surface de base d'un récipient en tÈle perforée. Si l'on doit traiter des mélanges de liquide et de matière solide ayant des particules de matière solide très petites, il peut être recommandé de disposer en plus un tissu tamis ou un tissu filtrant sur la paroi intérieu- re latérale des récipients en tôle perforée. Au-dessus du récipient en tôle perforée qui se trouve au-dessus de l'ouverture excentrée du disque, peut être enfoncé axialement par voie pneumatique ou par voie hydraulique, dans le récipient en tôle perforée sous- jacent, un dispositif d'éjection ou de nettoyage sous forme d'une tige de piston à laquelle est fixé un fouloir d'éjection ou une brosse ou autre organe semblable. Le dispositif d'élection peut, suivant la sus- pension de fibres à égoutter, remplir la fonction de bouchon, de dispositif de nettoyage des parois des réci- pients, de dispositif de précompression du contenu des récipients,ainsi que finalement de dispositif d'éjection dans le dispositif de pressage sous-jacent. Suivant un mode d'exécution préféré de l'invention, le plateau tournant de réception est agencé en récipient cylindrique,dans lequel sont logés des récipients en td- le perforée placés l'un derrière l'autre suivant un cer- cle Dans ce mode de réalisation, le plateau tournant de réception est mis en mouvement de rotation par un pignon d'entraînement,qui est disposé en haut au centre sur le couvercle du récipient et qu'attaque une unité d'entratne- ment convenable. Suivant un autre mode de réalisation de l'inven- tion, il est prévu en dessous du disque fixe, un réci- pient de captage en forme d'entonnoir ou un canal d'é- vacuation sans fin annulaire Ces deux dispositifs d'é- vacuation communiquent avec les ouvertures d'évacuation du disque. Comme les récipients en tôle perforée sont en- traînés en rotation par le plateau tournant de réception sur le disque fixe, c'est-à-dire glissent sur le disque fixe, il est difficile d'assurer à la périphérie une é- tanchéité satisfaisante entre le bord inférieur des réci- pients et le disque fixe. En rendant étanche le pourtour des récipients en tôle perforée en forme de manchon disposés dans les ouvertures traversantes du plateau tournant de réception, on obtient qu'aucune sorte de matière solide ne puisse parvenir dans le système d'évacuation du liquide libé- ré On évite donc d'emblée les engorgements et les travaux de nettoyage que ceux-ci rendent nécessaires. Pour obtenir une meilleure possibilité d'échan- ge des récipients, tout en ayant une bonne étanchéité, on peut, d'une manière avantageuseplacer dans les ouver- tures de traversée du plateau tournant de réception, des anneaux de réception pour les récipients en tôle perforée A cet effet, les anneaux de réception peuvent être rendus étanches par rapport au disque fixe et dans la direction de celui-ci à l'aide d'un bord en saillie. Une autre variante avantageuse du dispositif d'étanchéité consiste à placer des garnitures élastiques en matière plastique ou autre matière semblableayant de bonnes propriétés de glissement,autour du bord en saillie et dépassant le bord inférieur de l'anneau d'é- tanchéité. Suivant un autre mode d'exécution préféré, une bague élastique de roulement, par exemple en caoutchouc mousse ou en un profilé de caoutchouc conformé en con- séquence, est disposée autour du bord en saillie de l'an- neau de réception Sur la bague élastique est fixée une bague plate, non élastique, en matière plastique ayant de bonnes propriétés de glissement, par exemple en polyé- thylène. La bague en matière plastique glisse pendant la rotation du plateau tournant de réception sur le disque fixe et est pressée par la bague de roulement ou par le profilé en caoutchouc sur le disque fixe, de sorte que l'on obtient une étanchéité remarquable avec de bonnes propriétés de glissement. Les dessins annexés illustrent,sous une forme très schématique,deux exemples de réalisation: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une installation suivant l'invention, le poste de traitement préalable étant représenté en perspective. La figure 2 représente un raccord de chargement auquel est fixé un sac filtrant en forme de manchon. La figure 3 est une vue par le haut d'un disque fixe ayant une ouverture excentrée. La figure 4 est une vue par le haut d'un plateau tournant de réception. La figure 5 représente un récipient en tôle per- forée de forme conique. La figure 6 représente un récipient en tôle per- forée de forme rectangulaire. La figure 7 est ure vue en coupe longitudinale d'une installation suivant l'invention ayant un plateau tournant de réception en forme de récipient cylindrique. La figure 8 est une vue par le haut d'un disque fixe pour une installation suivant la figure 7. La figure 9 est une vue par le haut de la plaque de fond du plateau tournant de réception suivant la fi- gure 7. La figure 10 représente un dispositif d'étanchéité d'un récipient en tôle perforée. La figure 11 représente une autre possibilité pour réaliser le dispositif d'étanchéité, et La figure 12 est une vue à plus grande échelle de la partie II entourée d'un cercle de la fi- gure 7. La figure 1 représente un poste 1 de traitement préalable et un dispositif de pressage sous forme d'une presse 2 à vis. Le mélange à égoutter, par exemple une boue épaissie fibreuse,ayant une teneur en matière solide de 5 % environ, est chargé dans la récipient 4 en tôle perforée par le raccord 3 de chargement Le liquide s'écoule par la paroi perforée du récipient en sorte que le niveau de remplis- sage s'abaisse en très peu de temps. A l'aide d'un plateau 7 tournant de réception, les trois récipients 4, 5, 6 en tôle perforée illustrés sont entraînés tous trois suivant le sens de la flèche 8, de sorte que le récipient 6 vienne sous le raccord 3 de char- gement et le récipient 5 au-dessus de l'ouverture 9 du disque 10 fixe. Entre temps, le niveau dans le récipient 5 s'est encore abaissé et la teneur en matière solide s'est élevée jusqu'à 10 à 15 % environ. Après une nouvelle rotation du plateau 7 tournant de réception, le récipient 5 se trouve maintenant au-des- sus de l'ouverture 9, de sorte que le contenu égoutté est déchargé dans la chambre 11 de réception de la presse 2 à vis. Le liquide, qui s'est écoulé par les ouvertures des récipients en tôle perforée,est recueilli par le bord 12 sans fin en forme de paroi latérale et solidaire du disque 10 fixe et parvient, par les ouvertures 13 (figures 3 et 4) du plateau 7 tournant de réception et par les ouvertures 14 du disque 10,dans le canal 15 d'évacuation sans fin se trouvant en dessous du disque 10 et fixé à celui-ci. La vis 16 de la presse 2 tourne, suivant la direc- tion de la flèche 17, et saisit ainsi le mélange de ma- tière solide et le liquide et le transporte suivant la direction de la flèche 18 Le mélange est comprimé davan- tage par le filet de la vis 16, ce qui permet d'exprimer encore davantage de liquide. Le liquide libéré dans la partie d'introduction de la presse à vis est évacué par des ouvertures 20 de filtration N se produit aussi un égouttage dans la partie avant de la presse 2 à vis par les trous 21 radiaux du filetage qui communiquent avec l'alésage 22 axial de la vis, ce qui permet d'obtenir suivant le matériau, des teneurs en matière solide allant jusqu'à 90 %. A l'aide d'un fouloir 23, on vide et on nettoie le récipient en tôle perforée disposé en dessous et on pré- comprime ce qu'il contient. Le fouloir 23 peut être agencé en fouloir simple ou en brosse et est actionné de préférence par voie pneu- matique. La figure 2 représente un raccord 3 de chargement, auquel est fixé un sac filtrant en forme de manchon, ce qui évite des éclaboussures de liquide hors des récipients en tôle perforée pendant le remplissage Quand on utilise un raccord de remplissage de ce type, il faut prendre soin, par un dispositif convenable non représenté, que le rac- cord de chargement et le sac 51 filtrant puissent être enfoncés et ressortis de chaque récipient en tôle perforée. La figure 3 représente un disque 10 fixe ayant des ouvertures 14 d'évacuation. La figure 4 est une vue en plan d'un plateau 7 tournant de réception qui est équipé de six récipients en tôle perforée pour obtenir une plus grande capacité ou une plus grande durée de séjour du mélange à séparer, tout en ayant un mode de fonctionnement continu de la presse 2 à vis. A l'aide d'un pignon 24 d'entratnementqui est entratné en rotation par un dispositif d'entratnement,qui n'est pas représenté, et qui engrène dans une denture 25 intérieure du plateau 7 tournant de réception, chaqpe réci- pient en tôle perforée se trouvant sur le plateau 7 est amené pas à pas au-dessus de l'ouverture 9 du disque 10 fixe et peut être ainsi vidé. La figure 7 illustre un mode de réalisation préfé- ré de l'invention. Le plateau 39 tournant de réception est agencé dans ce mode de réalisation en récipient cylindrique con- tenant des récipients 27 à 36 en tôle perforée disposés l'un derrière l'autre suivant un cercle. Le récipient 27 en tôle perforée se trouve au-des- sus de l'ouverture 38 de la plaque 39 de fond en position de déchargement Grâce à un déplacement vers le bas du fouloir 40, l'éjection peut être facilitée et on peut ob- tenir en même temps un effet de nettoyage des parois du récipient en tôle perforée. Le liquide libéré sort par les trous des parois du récipient et s'écoule par l'ouverture 41 centrale d'é- vacuation ou par les trous 42 oblongs de la plaque 39 de fond et par les trous 44 oblongs du disque 45 fixe. Le liquide parvient alors dans l'entonnoir 46 de réception, disposé en dessous du disque 45 fixe,et est évacué. Quand le contenu du récipient 27 en tôle perforée est vidé dans la chambre 47 de réception de la presse à vis, le mélange égoutté au préalable parvient dans la presse 2 à vis Le liquide libéré dans la presse à vis est évacué par des ouvertures 20 de filtration Pour é- viter que le mélange pressé n'arrive dans les logements des paliers de la presse à vis, celle-ci est munie d'un filet 48 de transport en sens opposé, qui crée une contre- pression et qui évite ainsi toute souillure des paliers de la vis qui ne sont pas représentés. Le récipient cylindrique est amené au-dessus de l'ouverture 38 pas à pas avec l'un des récipients 27 à 36 en tôle perforée suivant la direction de la flèche 50 (figure 9) par l'intermédiaire d'un dispositif 49 d'en- trainement à roue dentée,de sorte que le contenu du ré- cipient en tôle perforée qui est le plus égoutté au préa- lable passe dans la chambre 47 de réception. Etant donné que les récipients en tôle perforée, comme le montre la figure 7, sont agencés de manière à pouvoir être changés, ils peuvent être aussi entre temps enlevés en vue d'être nettoyés ou réparés ou de subir une autre opération semblable, sans avoir à arrêter le poste de traitement préalable Il est simplement nécessaire de faire tourner davantage le plateau tournant de réception au-dessus du poste de vidange du récipient qui a été enle- vé. La figure 5 représente un récipient 52 en tôle perforée de forme conique qui a un angle d'ouverture s'é- vasant vers le bas de 50 environ Une forme de ce type présente l'avantage que, dans la partie supérieure du ré- cipient, les matières solides se séparent de la paroi du récipient sous l'effet de la gravité, lorsque le niveau du contenu du récipient s'abaisseet sont extraites vers le bas, de sorte que ce récipient se nettoie de lui-même dans une grande mesure. La figure 6 représente un récipient 53 rectangu- laire en tôle perforée ayant l'avantage décisif que la zone intérieure s'égoutte mieux,parce qu'en aucun endroit du récipient, la distance entre son centre et sa paroi n'est très grande Ceci est symbolisé par la ligne 54 médiane. On a donc créé une installation qui, en raison des 10 récipients 27 à 36 en tôle perforée, présentent une grande capacité et assurent un égouttage préalable en continu Comme tant le disque 45 fixe que la pla- que 39 de fond sont en un métal ayant de bonnes proprié- tés de glissement, les coûts en énergie pour l'entratne- ment pas à pas du récipient et du plateau 11 tournant de réception sont limités à l'entraînement destiné à donner le mouvement de rotation Si l'on compare à d'autres ins- tallations d'égouttage préalables par voie mécanique, com- me par exemple des presses à bande tamis ou des décanteurs, ou des presses à double vis, on obtient ainsi des coûts de fonctionnement extrêmement faibles. Dans le mode de réalisation représenté à la fi- gure 10, une garniture 61 d'étanchéité est fixée au bord inférieur d'un récipient 32 en tôle perforée en forme de manchon et glisse sur le disque 45 fixe pendant la rota- tion pas à pas du plateau 39 tournant de réception. La figure 11 représente un mode de réalisation,dans lequel il est prévu dans l'ouverture 19 de traversée du plateau 39 tournant de réception un anneau 57 de réception pour les récipients en tôle perforée L'anneau 57 de réception est soudé au plateau 39 tournant de réception et présente un bord 58 dépassant vers le bas au-delà du plateau tournant de réception Autour du bord en saillie, est disposée une garniture 60 élastique d'étanchéité ayant de bonnes propriétés de glissement La garniture élastique d'étanchéité est en saillie du bord 58 inférieur de l'anneau 57 de réception, ce qui évite toute usure par contact de l'anneau 57 de réception et du dis- que 45 fixe. Le mode de réalisation préféré représenté à la figure 12 présente également un anneau 58 de réception, sur le bord 59 duquel est disposée une bague 56 élasti- que de roulement qui presse une garniture 55 en matière plastique sur le disque fixe Au lieu de la bague 56 élastique, on pourrait utiliser aussi un profilé en caoutchouc ou un élément semblable créant une tension. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux quand on doit égoutter des mélanges de liquide et de ma- tière solide ayant des proportions très petites de ma- tière solide parce que, grâce à la bague 56 de roulement, la garniture 55 d'étanchéité en matière plastique est pressée très fortement sur le disque fixe et on obtient ainsi une étanchéité extrêmement bonne. REVENDICATIONS 1) Installation pour exprimer le liquide d'une suspension pâteuse de matière solide, notamment pour effectuer un égouttage préalable de boues épaissies, de pates à papier ou de matières semblables, comprenant un poste de traitement préalable ayant une ouverture de sortie qui est raccordée à l'ouverture d'entrée d'un dispositif de pressage, caractérisée en ce que: le poste ( 1) de traitement préalable est consti- tué d'un plateau ( 7, 39) tournant de réception,qui peut être entratné,et d'un disque ( 10, 45) fixe, sous-jacent concentrique au plateau et ayant une ouverture ( 9) excen- trée, le plateau ( 7, 39) tournant de réception présente au moins deux récipients ( 4, 5, 6, 27 à 36) en tôle perforée, dont la surface de base correspond à la dimension de l'ouver- ture ( 9, 38) du disque ( 10, 45) fixe, le disque ( 10, 45) est agencé en même temps en disposi- tif ( 12, 26, 46) de captage ayant des ouvertures ( 14, 15, 43, 44) d'évacuation du liquide sortant des récipients ( 4 à 6 Et 27 à 36) en tûle perforée. 2) Installation suivant la revendication 1,carac- térisée en ce que le poste ( 1) de traitement préalable est disposé audessus d'une presse ( 2) à vis, d'une presse à bande-tamis ou d'une décanteuse, en ce que l'ouverture ( 9, 38) excentrée du disque ( 10, 45) fixe est circulaire et correspond à la section droite d'une ouverture d'entrée d'une presse à vis. 3) Installation suivant la revendication I ou 2, caractérisée en ce que les récipients ( 4 à 6 et 27 à 36) en tôle perforée peuvent être échangés et sont de forme cylindrique,conique ( 52),ovale et/ou rectangulaire ( 53) et l'ouverture ( 9, 38) excentrée du disque ( 10, 45) fixe et de la presse à vis correspond en surface et en forme à la surface de base d'un récipient en tôle perforée. 4) Installation suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que les récipients ( 4 à 6 et 27 à 36) en tôle perforée sont constitués en outre d'un tissu tamis ou d'un tissu filtrant disposé sur la paroi latérale in- térieure. 5) Installation suivant la revendication 1, carac- térisée par un dispositif ( 23, 40) de nettoyage ou d'é- jection,affectant la forme d'une tige de piston,sur la- quelle est montée une brosse ou un fouloir ou autre orga- ne semblable, et pouvant être déplacé par voie pneumatique ou hydraulique suivant la direction axiale dans les réci- pients en t Cle perforée. 6) Installation suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que le plateau tournant de réception est en forme de récipient ( 26) cylindrique, dans lequel sont disposés des récipients ( 27 à 36) perforés placés en cer- cle l'un derrière l'autre et,en haut,au milieu sur le cou- vercle du récipient,est prévu un dispositif ( 49)d'entrat- nement destiné à donner le mouvement de rotation au pla- teau tournant de réception. 7) Installation suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que dans le plateau ( 7, 39) tournant de réception et dans le disque ( 10, 45) fixe,concentrique, sous-jacent, sont ménagées au milieu et/ou à peu près sur leur pourtour extérieur, des ouvertures ( 41, 43, 42, 44) d'évacuation. 8) Installation suivant la revendication 1 ou 7, ca- ractérisée en ce que sous le disque ( 45) fixe est monté un récipient ( 46) de captage en forme d'entonnoir ou un canal ( 15) d'évacuation sans fin,de forme annulaire, qui communique avec les ouvertures ( 14) d'évacuation du dis- que. 9) Installation suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que sur le raccord ( 3) de chargement est fixé un sac ( 51) filtrant en forme de manchon et le raccord de chargement est agencé de manière à pouvoir être élevé et abaissé. 10) Installation suivant l'une des revendications 1, 3 ou 4, caractérisée en ce que le récipient ( 27 à 36) en t Cle perforéeen forme de manchon,disposé dans l'ou- verture ( 19) de traversée du plateau ( 39) tournant de réception est muni d'une garniture ( 61) d'étanchéité par rapport au disque ( 45) fixe. il) Installation suivant la revendication 1, 3, 4 ou 10, caractérisée en ce que dans l'ouverture ( 19) de traversée du plateau ( 39) tournant de réception, est monté un anneau ( 57) de réception destiné auxrécipients ( 27 à j 6) en tôle perforée, en ce que l'anneau ( 57) de réception est muni sur sa partie tournée vers le dis- que ( 45) fixe d'un bord ( 58) en saillie et en ce que l'anneau ( 57) de réception est monté de manière étanche vis à vis du disque ( 45) fixe. 12) Installation suivant l'une des revendications 1, 2, 3, 4, 10 ou 11, caractérisée en ce que l'étanchéité de l'anneau ( 57) de réception par rapport au disque ( 45) fixe est réalisée par une garniture ( 60) élastique en matière plastique ou en matière semblable disposée au- tour du bord ( 58) en saillie et dépassant le bord ( 59) inférieur de l'anneau ( 57) de réception. Installation suivant l'une des revendications 1, 13) 2, 3, 4, 10, 11 ou 12, caractérisée en ce que l'étanchéi- té est créée par une bague ( 55), en matière plastiqueen- tourant le bord ( 58) en saillie et dépassant le bord ( 59) inférieur de l'anneau ( 57) de réception et entre la bague ( 55) en matière plastique et la partie inférieure du plateau ( 39) tournant de réception est interposée une bague ( 56) de roulement.