Brevet FR2614232A1 — publié le 19881028

DISPOSITIF DE PRESSAGE DE BOUES La présente invention a pour objet un dispositif de pressage de boues, le terme "boues" devant être pris au sens large et pouvant concerner tout mélange de liquides et de particules solides, tel qu'on peut en trouver dans le domaine industriel et dans d'autres domaines comme dans le domaine agro-alimentaire. Les boues obtenues à différents stade de fabrication de produits finis ou semi-finis, telles que les boues résiduels d'usinage contenant des particules d'acier, de l'huile émulsifiée et, éventuellement, des particules de meules posent des problèmes de traitement. Outre le fait que les produits constitutifs de ces boues ne sont pas revalorisés, il est nécessaire, pour éviter toute pollution, de les transporter dans de bonnes conditions d'étanchéité vers des centres de traitement où elles sont incinérées. Or, certaines de ces boues sont produites en quantités importantes puisque la rectification de barres cylindriques peut en fournir plusieurs kg par heure. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif de pressage de boues permettant une récupération de la partie liquide en vue de son recyclage ou de sa valorisation et la récupération des particules solides pour réaliser, selon les cas, soit leur revalorisation, soit leur mise en décharge ou leur incinération, le transport de ces particules étant réalisé sans avoir à prendre de précautions particulières puisqu'il s'agit de produits secs. A cet effet, le dispositif qu'elle concerne comprend une trémie de réception des boues dont l'extrémité inférieure débouche dans une chambre tubulaire comprenant une zone à paroi pleine ou zone de compression et une zone à paroi ajourée ou zone de séchage, la trémie débouchant dans la zone de compression, cette chambre tubulaire étant équipée, à son extrémité située du côte de la zone de compression, d'un vérin actionnant un piston déplaçable axialement dans la chambre tubulaire, et étant équipée, à son autre extrémité, de moyens d'évacuation des particules solides, s'ouvrant sous l'action de la pression exercée par les boues se trouvant dans la zone de séchage. Lors du déplacement du piston dans la chambre tubulaire, celuici provoque une compression des boues dans la zone à paroi pleine, puis un pressage des boues dans la zone à paroi ajourée, la partie liquide s'échappant par les orifices de ladite paroi, et les particules desséchées étant évacuées à l'extrémité de la chambre tubulaire. Selon une forme d'exécution de ce dispositif, la zone à paroi ajourée de la chambre tubulaire est constituée par une pièce cylindrique comprenant une série de lames parallèles orientées axialement, délimitant entre elles des fentes et maintenues en position les unes par rapport aux autres par des anneaux disposés extérieurement, ce cylindre filtrant étant monté de façon amovible à l'extrémité de la zone de compression de la chambre tubulaire. Les lames peuvent être constituées par des fils en acier inoxydable, de profil triangulaire et disposés à un écartement les uns des autres de l'ordre de 0,3 mm. La pression exercée par le vérin à l'intérieur de cette chambre provoque l'évacuation du liquide à travers les fentes, les particules solides étant amalgamées à l'intérieur du cylindre avant d'être éjectées à son extrémité. Il est à noter que la partie cylindrique filtrante étant une pièce d'usure, celle-ci peut, compte tenu de son amovibilité, être changée lorsque son usure ne lui assure plus de bonnes conditions de fonctionnement. Selon une autre caractéristique de l'invention, I'extrémité de la zone à paroi ajourée est équipée d'un disque dont l'ouverture centrale forme siège pour un obturateur constitué par un pointeau soumis à l'action de moyens élastiques le maintenant en appui sur son siège. Avantageusement, dans ce cas, les moyens élastiques sont constitués par un empilement de rondelles élastiques engagées sur une tige de centrage et prenant appui, d'une part, sur le pointeau et, d'autre part, sur un support fixe monté réglable axialement sur le corps de la machine. Le montage élastique du pointeau assure une régularité de la contrepression nécessaire dans la chambre de séchage pour permettre une avance régulière du piston et une régularité du séchage. Le réglage de la position de ce pointeau par rapport à la sortie de la chambre de séchage compense les variations de consistance des boues à traiter et permet de régler le degré de séchage souhaité. En outre, la trémie de réception des boues est d'axe vertical, et la chambre tubulaire est d'axe horizontal, la trémie communiquant avec la chambre tubulaire par un conduit cylindrique vertical, cette trémie étant équipée en son centre d'un vérin actionnant un piston suscep tible de pénétrer dans le conduit cylindrique pour transférer les boues de la trémie dans la chambre tubulaire. Avantageusement, la trémie est équipée, en partie basse, d'un malaxeur comprenant un bras en forme de manivelle monté pivotant autour d'un axe horizontal et entraîné par un moto-réducteur, ce bras étant conformé de telle façon que, lorsqu'il est disposé dans un plan horizontal, il permette le passage du piston cors mandé par le vérin monté axialement dans la trémie. Ce malaxeur assure la destruction de la voûte susceptible d'être formée par les boues lors de la remontée du piston, et assure ainsi une descente par gravité des boues dans le conduit d'alimentation. Ce dispositif comporte deux contacts de fin de course haute et basse du vérin disposé dans la trémie, un contact de contrôle de la position horizontale du bras du malaxeur, deux contacts de fin de course du vérin associé à la chambre tubulaire ainsi qu'un contact correspondant à une position de ce vérin dans laquelle le piston qui lui est associé obture le conduit d'alimentation, les moyens de commande étant tels que le piston, situé dans la trémie, étant en position haute et le piston, situé dans la chambre tubulaire, étant en position reculée, le bras du malaxeur pivote d'un tour, après quoi le piston, situé dans la trémie, descend jusqu'à sa position basse dans laquelle il est situé dans le conduit d'alimentation de la chambre tubulaire, position commandant l'avance du piston logé dans la chambre tubulaire, le passage de ce piston à une position dans laquelle il obture le conduit d'alimentation se traduisant par la remontée du piston logé dans la trémie et la rotation d'un tour du bras du malaxeur, le contact de fin de course avant du piston situé dans la chambre tubulaire commandant le mouvement de recul de ce même piston. Il est à noter que le piston, logé dans la trémie, ne peut descendre ou monter si le bras du malaxeur n'est pas en position horizontale et que le malaxeur ne peut fonctionner que si le piston, logé dans la trémie, est en position haute. De toute façon, I'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce disposi tif Figure 1 en est une vue en coupe longitudinale ; Figures 2 à 5 en sont quatre vues en coupe très simplifiées correspondant à quatre phases de fonctionnement. Le dispositif, représenté à la figure 1, comprend une trémie d'alimentation 2 à l'intérieur de laquelle est disposé axialement un vérin 3 actionnant un piston 4, ce vérin étant associé à deux contacts de fin de course haute et basse, respectivement, 5 et 6. A proximité de l'extrémité inférieure de cette trémie, est disposé un malaxeur 7 comprenant un bras 8 en forme de manivelle dont les extrémités sont montées dans des paliers 9 de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal, ce bras étant associé à l'une de ses extrémités à des moyens d'entraînement en rotation constitués par un motoréducteur 10. Un contact 12 est prévu pour contrôler l'horizontalité du bras, position dans laquelle le piston 4 peut être actionné verticalement vers le bas. L'extrémité inférieure de la trémie 2 est équipée d'un conduit 13, de diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur du piston 4 débouchant dans une chambre tubulaire 14. Cette chambre tubulaire comprend une première partie cylindrique 15 à paroi pleine, dans laquelle débouche le conduit 13, appelée chambre de compression. Cette partie cylindrique 15 est équipée d'un vérin 16 dont le piston 17 est logé dans ladite chambre. A ce vérin 16 sont associés trois contacts de fin de course, respectivement, 18 et 19 correspondant aux positions rentrée et sortie de la tige, un contact 20 étant prévu qui fournit une information lorsque le piston 17 occulte l'ouverture du conduit d'alimentation 13. La partie cylindrique 15 est prolongée par une partie cylindrique 22 encore appelée "chambre de séchage", constituée par une série de lames 23 disposées axialement avec ménagement entre elles de fentes, ces lames étant maintenues les unes relativement aux autres par des anneaux 24 disposés extérieurement. L'extrémité de la chambre de séchage 22, opposée à celle située du côté de la chambre de compression 15, est obturée par un disque 25 dont l'ouverture centrale sert de siège à un pointeau 26. Ce pointeau 26 est maintenu poussé élastiquement sur son siège par un empifement de rondelles élastiques 27 prenant appui, d'une part, sur le pointeau et, d'autre part, sur une plaque 28 montée de façon réglable axialement sur des colonnes 29. Les rondelles 27 sont elles-mêmes engagées sur une colonne 30 assurant leur tenue. En-dessous des chambres tubulaires 15, 22, est disposée une trémie 32 de récupération du liquide, tandis qu'au niveau du pointeau 26 est disposé un déflecteur 33 pour les particules solides évacuées. D'un point de vue pratique, les boues à traiter, désignées par la référence générale 34, sont placées dans la trémie d'alimentation 2. Comme montré à la figure 2, le piston 4 est actionné pour être placé en position haute détectée par le contact de f n de course 5. Ce contact provoque la mise en route du malaxeur 7 pour une rotation de un tour. Le contact de fin de course 12 arrête le malaxeur et commande la descente du piston 4, comme montré à la figure 3. En fin de course du piston 4 détectée par le contact 6, ce dernier commande l'avance du piston 17. Le contact 20 contrôle l'obturation du conduit d'alimentation 13 par le piston 4 et commande la remontée de celui-ci dès que le piston 17 obture l'ouverture de ce conduit. Comme montré à la figure 4, le contact de fin de course 19 commande l'arrêt de l'avance du piston 17 puis le retour de celui-ci en position reculée. Lors du mouvement de retour du piston 17, le contact 20 commande un nouveau cycle commençant par la descente du piston 4, après que le bras du malaxeur ait pivoté d'un tour. Lorsque le piston 17 arrive en position reculée, le contact 18 commande une inversion de mouvements dans la mesure où le piston 4 se trouve en position basse détectée par le contact 6. Il est à noter qu'au cours du mouvement d'avance du piston 17, les boues contenues dans la chambre de séchage 22 sont expurgées du liquide qu'elles contiennent, qui est évacué par la trémie 32 vers un bac de récupération 35, la pression exercée au cours de cette opération sur les boues provoquant le recul du pointeau 26 qui délimite avec son siège une ouverture permettant l'évacuation des particules séchées vers un conteneur 36. Au cours du mouvement de recul du piston 17, la pression exercée sur les boues à l'intérieur de la chambre de séchage diminuant, le pointeau 26 revient en position de fermeture sous l'action de détente des moyens élastiques 27. Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un dispositif de conception simple permettant le pressage des boues sur le lieu même où elles sont produites, en vue du recyclage des composants liquides et/ou solides, les composants solides non récupérables pouvant être trans portés dans des conditions économiques avantageuses soit vers des sites de décharges, soit vers des centres d'incinération. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif, décrite ci-dessus à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS 1. - Dispositif de pressage des boues, caractérisé en ce qu'il comprend une trémie (2) de réception des boues dont l'extrémité inférieure débouche dans une chambre tubulaire comprenant une zone (15) à paroi pleine ou zone de compression et une zone (22) à paroi ajourée ou zone de séchage, la trémie débouchant dans la zone de compression, cette chambre tubulaire étant équipée, à son extrémité située du côté de la zone de compression, d'un vérin (16) actionnant un piston (17) déplaçable axialement dans la chambre tubulaire, et étant équipée, à son autre extrémité, de moyens (25, 26) d'évacuation des particules solides, s'ouvrant sous l'action de la pression exercée par les boues se trouvant dans la zone de séchage. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone (22) à paroi ajourée de la chambre tubulaire est constituée par une pièce cylindrique comprenant une série de lames parallèles (23) orientées axialement, délimitant entre elles des fentes et maintenues en position les unes par rapport aux autres par des anneaux (24) disposés extérieurement, ce cylindre filtrant étant monté de façon amovible à l'extrémité de la zone de compression (15) de la chambre tubulaire. 3. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extrémité de la zone (22) à paroi ajourée est équipée d'un disque (25) dont l'ouverture centrale forme siège pour un obturateur constitué par un pointeau (26) soumis à l'action de moyens élastiques (27) le maintenant en appui sur son siège. 4. - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont constitués par un empilement de rondelles élastiques (27) engagées sur une tige de centrale (30) et prenant appui, d'une part, sur le pointeau (26) et, d'autre part, sur un support fixe (28) monté réglable axialement sur le corps de la machine. 5. - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la trémie (2) de réception des boues est d'axe vertical, et la chambre tubulaire est d'axe horizontal, la trémie communiquant avec la chambre tubulaire par un conduit cylindrique vertical (13), cette trémie étant équipée en son centre d'un vérin (3) actionnant un piston (4) susceptible de pénétrer dans le conduit cylindrique pour transférer les boues de la trémie dans la chambre tubulaire. 6. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la trémie (2) est équipée, en partie basse, d'un malaxeur (7) comprenant un bras (e) en forme de manivelle monté pivotant autour d'un axe horizontal et entraîné par un moto-réducteur (10), ce bras étant conformé de telle façon que, lorsqu'il est disposé dans un plan horizontal, il permette le passage du piston (4) commandé par le vérin (3) monté axialement dans la trémie. 7. - Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte deux contacts de fin de course (5, 6) haute et basse du vérin (3) disposé dans la trémie (2), un contact (12) de contrôle de la position horizontale du bras (8) du malaxeur, deux contacts de fin de course (18, 19) du vérin associé à la chambre tubulaire ainsi qu'un contact (20) correspondant à une position de ce vérin dans laquelle le piston qui lui est associé obture le conduit d'alimentation (13), les moyens de commande étant tels que le piston (4), situé dans la trémie (2), étant en position haute et le piston (17), situé dans la chambre tubulaire, étant en position reculée, le bras (8) du malaxeur pivote d'un tour, après quoi le piston (4), situé dans la trémie, descend jusqu'à sa position basse dans laquelle il est situé dans le conduit d'alimentation de la chambre tubulaire, position commandant l'avance du piston (17) logé dans la chambre tubulaire, le passage de ce piston à une position dans laquelle il obture le conduit d'alimentation se traduisant par la remontée du piston (4) logé dans la trémie et la rotation d'un tour du bras (8) du malaxeur, le contact (19) de fin de course avant du piston situé dans la chambre tubulaire commandant le mouvement de recul de ce même piston.