Brevet FR2648261A1 — publié le 19901214

PRESSE CONTINUE MONOVIS A TAUX DE COMPRESSION ADAPTABLE La présente invention concerne une presse d'extraction mécanique d'une phase liquide contenue dans un produit solide, semi-pâteux ou d'un liquide chargé de particules solides. Elle concerne plus particulièrement une presse continue monovis, dont le taux de compression est adaptable en fonction des paramètres de fonctionnement qui sont requis notamment selon le produit à comprimer. Les presses continues monovis sont bien connues. Elles sont constituées d'une enceinte cylindrique dans laquelle est introduit 1I le produit dont on veut extraire la phase liquide et d'une vis de pression. L'enceinte cylindrique est perméable, c'est-à-dire qu'elle comporte des orifices, par lesquels le liquide extrait est évacué au fur et à mesure de son extraction. La vis de pression, qu{ est l'organe de pression et de transport du produit, est constituée, selon son axe de rotation, de l'assemblage alterné de tronçons de vis hélicoidale et de bagues d'espacement, qui délimitent dans l'enceinte cylindrique une succession-de chambres de compression et de transfert. Entre l'entrée de l'enceinte o est introduit le produit brut et la sortie de l'enceinte d'o est évacué le produit après extraction de la phase liquide, le volume des chambres successives va décroissant afin d'obtenir une progression de la pression d'une chambre à l'autre par diminution de volume de la chambre correspondante. Pour ce faire les bagues d'espacement et les tronçons de vis ont des diamètres différents. ú5; Chaque presse continue monovis ainsi constituée permect de traiter une gamme de produits avec un taux d'extraction plus ou moins précis en fonction du produit traité. Dans le cas o l'on veut modifier les conditions de fonctionnement de la presse, par exemple en cas de produits notablement différents, il est > nécessaire de démonter la vis de pression et de modifier l'assemblage correspondant de troncons de vis et de bagues d'écartement. On a déjà cherché par le brevet DD 145611 à réaliser une presse continue monovis dont le taux de compression serait adaptable sans démonter la vis de pression. Dans cette presse, le tamis, par lequel le liquide est évacué, a dans la partie aval de la presse, un diamètre variable permettant de faire varier le o05 vQlume autour de la vis. Pour cela, le tamis est constitué de deux coquilles articulées autour d'une charnière et dont les extrémités libres sont solidaires d'un dispositif de réglage. A la connaissance de la demanderesse l'invention ci-dessus n'a pas été exploitée. Sans doute sa réalisation était trop complexe ou son fonctionnement présentait des inconvénients ou ne donnait pas totale satisfaction. Or on a trouvé et c'est ce qui fait l'objet de l'invention une presse continue monovis pour l'extraction de liquide d'un produit dont le taux de compression est facilement adaptable pour tenir compte des paramètres de fonctionnement de la presse, du type de produit à traiter voire même du taux d'usure des pièces constitutives de la presse. Cette presse comprend de manière connue une enceinte cylindrique perméable au liquide à l'intérieur de laquelle tourne continOment une vis de pression constituée de l'assemblage alterné de tronçons de vis hélicoïdale et de bagues d'espacement, délimitant des chambres successives de compression et de transfert du produit. Selon l'invention, elle comprend au moins un corps de pénétration, pénétrant à l'intérieur de l'enceinte cylindrique et apte à modifier les conditions de fonctionnement de la presse. De préférence le ou les corps de pénétration pénètre à l'intérieur de l'enceinte cylindrique dans une zone située au droit d'une bague d'espacement. De préférence le ou les corps de pénétration pénètre dans les chambres de compression et de transfert situées dans la partie aval de la presse, c'est-à-dire celles qui correspondent aux pressions les plus fortes. On comprend que l'introduction à l'intérieur de l'enceinte de tels corps de pénétration modifie les pertes de charges, qui y règnent habituellement et permet de faire varier en conséquence le taux de compression. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, les axes des tronçons de vis hélicoidale et les bagues d'écartement ont Ur diamètre uniforme au moins dans la partie aval de la presse. Dans une telle réalisation, les chambres de compression et de transfert ont le même volume théorique; la dégressivité de ce volume est obtenue par l'introduction des corps de pénétration selon des conditions modulables d'une chambre à l'autre. Ainsi et c'est un avantage considérable apporté par l'invention, il n'est plus nécessaire de fabriquer un nombre important de tronçons de vis hélicoïdale et de bagues d'écartement de diamètres et de formes différents; il suffit de fabriquer, pour une presse donnée, un ou éventuellement deux types de tronçons de vis et de bague d'un diamètre donné. Chaque corps dé pénétration est a]:,nltacu$cziant réglable en position de l'extérieur de l'enceintc, et de préférence le 1I réglage permet d'escamoter le corps de pénétration c'est-à-dire que ledit corps ne déborde pas de la paroi intérieure de l'enceinte. Un corps 'de pénétration peut consister par exemple en un piston apte à coulisser de manière étanche dans un logement 2' pratiqué dans la paroi de l'enceinte. Le piston peut être dirigé radialemcnt par rapport à l'axe de rotation de la vis de pression; i1 peut avoir une position angulaire différente, tant longitudinale que transversale. Sa section peut être circulaire, carrée, rectangulaire ou autre, et avoir par rapport à la direction de l'axe de la vis de pression différentes orientations. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va être faite du mode préféré de réalisation d'une presse continue monovis équipée de pistons de pénétration, illustrée par le dessin annexé dans lequel: La figure I est une vue schématique en coupe d'une presse continue monovis du type connu, la figure 2 est une vue schématique d'une presse continue monovis selon l'invention, Les figures 3a à 3c représentent en section différents types de pistons de pénétration, La figure 4 est une vue schématique partielle en coupe d'une presse équipée de pistons orientés angulairement. La presse continue monovis I de type connu, représentée à la figure 1, comporte une enceinte cylindrique perméable 2 O; composée d'une armature 3 garnie d'un assemblage de barreaux 4 longitudinaux, tenus espacés par des cales non représentées sur la figure. Cet assemblage de barreaux peut éventuellement être remplacé par des secteurs de tôle perforée. Ce sont par les espacements entre les barreaux 4 ou par les perforaCions qu'est évacué le liquide extrait. A l'intérieur de l'enceinte 2 et montée suivant l'axe de symétrie de celle-ci, la vis de pression 5 est commandée en rotation par un motoréducteur. Cette vis 5 est constituée par l'assemblage alterné de bagues d'espacement 6 et de tronçons de vis hélicoidale 7 - sept sur la figure I - formant ainsi une vis à spire discontinue depuis l'entrée8 jusqu'à la sortie 9 de la presse 1. Un tronçon 7 et la bague 6 adjacente délimitent à l'intérieur de l'enceinte 2 une chambre 15 de compression et de transfert. Les diamètres des tronçons 7 vont croissants depuis l'entrée 8 jusqu'à la sortie 9, principalement dans la partie 10 aval de la presse (les quatre derniers tronçons sur la figure 1) I.es formes et diamètres des bagues 6 sont adaptés à cette évolution des tronçons 7. Les parties extrêmes 1I des spires 12 affleurent la surface des barreaux 4. Comme cela apparaît clairement sur la figure 1, le volume disponible des chambres de compression 15 va décroissant depuis l'entrée 8 jusqu'à la sortie 9. Dans la partie inférieure de l'enceinte 2, entre deux lignes de barreaux 4, est monté le peigne 13 qui comporte des dents 14 dépassant à l'intérieur de l'enceinte 2 au niveau des bagues d'espacement 6 et dont l'extrémité supérieure a la forme de la bague correspondantr et affleure celle-ci. Le fonctionnement de la presse est le suivant. On alimente f3 par l'entrée 8 le produit dont on veut extraire la phase liquide, par exemple un oléagineux dont on veut extraire l'huile. Le produit est entraîné dans l'enceinte 2 par la spire 12 en rotation. Dans chaque chambre de compression 15, l'interruption de spire au droit de la bague d'espacement 6 provoque une accumulation de produit qui est bloqué en rotation par la dent 14 du peigne 13. Le bouchon de produit ainsi formé progresse vers la sortie 9 à chaque tour de la vis de pression 5 du fait de la poussée du produit entraîné par la spire 12. Lors de cette progression, le produit subit une augmentation de pression due à la diminution du volume de la I[) chambre 15 suivante; cette diminution de volume a également pour effet de compenser le volume de liquide cxtrait du produit et évacué par les orifices entre les barreaux 4. Le produit traité est évacué par la sortie 9. La figure 2 montre la presse continue monovis 16 préférée a. selon l'invention. Comparativement à la presse I du type connu, elle est remarquable en ce que les quatre chambres 17 de compression et de transfert situées vers la sortie 18 ont le même volume intérieur théorique, les axes 19 des tronçons 20 et des bagues 21 adjacentes ayant le même diamètre. Des pistons 22 pénètrent à l'intérieur de ces quatre dernières chambres 17, dans les zones qui correspondent aux bagues d'espacement 21. Ils sont réalisés dans des aciers spéciaux à haute résistance mécanique pour résister à la flexion et à l'abrasion. Chaque piston 22 est monté coulissant de manière étanche dans un logement pratiqué à travers des barreaux 23 de l'enceinte cylindrique: il s'agit par exemple de barreaux spéciaux équipés d'une bague taraudée. La hauteur de pénétration du piston 22 est réglable de l'extérieur de la presse 16. Par exemple le piston est muni d'un filet de vis coopérant avec la te} bague taraudée et la tête extérieure du piston 22 est équipé d'un carré 24 manoeuvrable à l'aide d'une clé adaptée. Le réglage de chaque piston 22 doit permettre d'avoir une profondeur de pénétration nulle, dans le cas o l'on veut rendre le piston inactif. !:, Le fonctionnement de la presse 16 selon l'invention est identique à celui qui a été décrit ci-dessus pour la presse] de type connu, exception faite que la variation de pression d'une chambre 17 à l'autre est due non à la simple diminution du volume des chambres successives mais aux perturbations entraînées par les pistons 22 présents dans les zones d'accumulation du produit. La présence de ces pistons 22 empêche le déplacement normal du produit accumulé, à chaque tour de la vis 25; elle crée des pertes de charge, et augmente la pression exercée sur le produit et en conséquence le taux de compression. lu Ainsi on comprend qu'il est très simple d'adapter le taux de compression de la presse 16 en réglant la profondeur de pénétration des pistons 22 à l'intérieur de la chambre 17 et le nombre de pistons actifs par chambre 17. Ceci permet d'adapter le fonctionnement de la presse 16 au produit à traiter et aussi de compenser la diminution du taux de compression due à l'usure des pièces de la presse du fait de l'abrasion. Il reste au constructeur à déterminer le nombre de pistons 22 par chambre 17, ceux-ci étant répartis sur la périphérie de la chambre 17 au droit de la bague 21, et aussi leur forme et leur pnsitionnement angulaire. On a représenté à titre d'exemple sur les figures 3 et 4 différentes variantes possibles. La figure 3a représente un piston 26 dont la section est cylindrique. Les figures 3b et 3c représentent un piston 27 dont la section est rectangulaire avec le petit côté 28 orienté selon f) l'axe 29 de rotation de la vis de pression 25 (figure 3b) ou bien selon un certain angle 30 par rapport à cet axe 29. La figure 4 est une vue partielle de la presse 16. On a représenté deux pistons 31 et 32, pénétrant respectivement dans les deux dernières chambres de la presse 16. Les pistons 31,32 JO font un angle respectivement 33,34 par rapport à la direction perpendiculaire 35 à l'axe 29 de rotation de la vis de pression 25. Arbitrairement nous dirons que l'angle 33 que fait le piston 31 est positif, le piston 31 étant incliné vers l'entrée de la presse 16; et l'angle 34 que fait le piston 32 est négatif, ce dernier étant incliné vers la sortie 18 de la presse 16. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation préféré qui vient d'être décrit à titre d'exemple non exhaustif. Elle en couvre toutes les variantes. En particulier des barreaux spéciaux équipés de pistons peuvent être montés sur des presses 03 continues monovis existantes, dont les tronçons de vis ont des axes de diamètre croissant. Par ailleurs lorsque le corps de pénétration n'est pas situé dans une zone située au droit d'une bague d'espacement, mais est situé dans une zone correspondant à un tronçon de vis, la partie extrême de la spire correspondante est pourvue d'un évidement permettant le passage du piston. On a compris que l'invention était caractérisée par le fait que l'on obtient une adaptation du taux de compression de la presse grâce à l'introduction de corps de pénétration, à l'intérieur de l'enceinte dans les zones correspondant aux bagues d'espacement, la pénétration de ces corps étant réglable de l'extérieur de la presse. REVENDICATIONS I. Presse d'extraction de liquide d'un produit du type comprenant une enceinte cylindrique (2) perméable au liquide, à l'intérieur de laquelle tourne une vis de pression (25) constituée de l'assemblage alterné de tronçons de vis (20) hélicoïdale et de O0 bagues d'espacement (21), délimitant les chambres successives de compression et de transfert du produit, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un corps de pénétration (22), pénétrant a l'intérieur de l'enceinte cylindrique et apte à modifier les conditions de fonctionnement de la presse (16). 2. Presse selon la revendication 1 caractérisée en ce que le ou les corps de pénétration (22) pénètre à l'intérieur de l'enceinte cylindrique dans une zone située au droit d'une bague d'espacement (21). 3. Presse selon la revendication 1 caractérisée en ce que le ou ]es corps de pénétration (22) pénètre dans les chambres de compression et de transfert situées dans la partie aval de la presse. 4. Presse selon la revendication I caractérisée en ce que les axes (19) des tronçons (20) de vis hélicoïdale et les bagues (21) 2( d'écartement ont un diamètre uniforme au moins dans la partie aval de la presse. Presse selon la revendication I caractérisée en ce que chaque corps de pénétration (22) est réglable en position de l'extérieur de l'enceinte. 6. Presse selon l'une des revendications I à 5 caractérisée en ce que le corps de pénétration consiste en un piston apte à coulisser de manière étanche dans un logement pratiqué dans la paroi de 1 'enceinte. 7. Presse selon la revendication 6 caractérisée en ce que la section du piston (26) est cylindrique. 8. Presse selon la revendication 6 caractérisée en ce que la section du piston est rectangulaire (27), et orientée angulairement par rapport à la direction de l'axe de rotation (29) de la vis de pression (25). 9. Presse selon l'une des revendications 7 et 8 caractérisée en ce que le piston est orienté angulairement par rapport à la perpendiculaire (35) à l'axe de rotation (29) de la vis de pression (25).