Brevet FR2700294A1 — publié le 19940713

La présente invention a pour objet un dispositif de pressage de matières végétales, animales ou minérales utilisé pour en extraire des jus. Ce dispositif sera appelé pressoir tout au long de la description qui va suivre. Dans l'industrie agro-alimentaire les opérations de pressage de végétaux sont nombreuses. Les jus extraits sont utilisés à des fins particulières ou simplement en vue d'obtenir une déshydratation du produit concerné. A cet effet, on utilise donc un appareil appelé pressoir. Plusieurs dispositions constructives sont connues et permettent de réaliser cette opération. Citons les pressoirs à plateaux, à vis, à rouleaux... Pour obtenir un pressage de la matière végétale, il faut cependant pouvoir écraser le matériau par un travail de compression et de cisaillement. La contrainte de cisaillement est essentielle pour l'expression des jus. Le pressoir à carcasse flexible objet de la présente invention permet de réaliser un travail de compressioncisaillement de la matière à presser. La description de l'exemple qui va suivre permettra de mieux comprendre le fonctionnement de cet appareil. Au repos le pressoir à carcasse flexible à la forme d'un cylindre fig:lA. Ce cylindre est constitué de deux fonds circulaires rep:l fig:lA et d'une surface latérale, ellemême constituée par un ensemble de câbles parallèles rep:3, équidistants et qui vont conférer à cet appareil cet aspect de flexibilité pendant la phase de compression. Les câbles rep:3 constituent les génératrices du cylindre. Les plateaux rep:l sont constitués par un disque rep:la sur lequel est fixé par soudure par exemple un cône rep:lb. L'ensemble pouvant coulisser et tourner sur l'axe ou arbre central rep:2 grâce à un palier de guidage rep: lc. Les plateaux ainsi décrits sont centrés et guidés sur l'arbre central. Dans sa position de repos, les câbles constituant la surface latérale de l'appareil sont parallèles à l'axe de cet arbre central. La rotation d'un seul plateau ou des deux plateaux en sens inverse va amener les câbles dans une autre position, ces câbles n'étant alors plus parallèles à l'axe de l'arbre central. Comme on peut le voir sur les fig: 1A -1B, les câbles sont fixés sur les plateaux sur des diamètres concentriques à l'arbre central, ces diamètres de fixation étant égaux sur chacun des deux plateaux. Après rotation en sens inverse des deux plateaux, le solide géométrique constitué par les deux plateaux et les câbles s'apparente à un hyperboloïde de révolution. La longueur des câbles n'ayant pas changé au cours d'une rotation desdits plateaux, un déplacement axial le long de l'arbre central des plateaux se produit en même temps que leur rotation. La matière à presser doit être introduite dans le pressoir. La disposition constructive décrite ci-après permet un chargement avant pressage et un déchargement après pressage très facile. A cet effet, les câbles qui constituent la surface latérale du cylindre de départ sont en fait fixés sur des pièces articulées permettant un chargement en matière à presser par le haut et un déchargement de matière pressée par le bas de l'appareil. Ces pièces rep:4 sont des quarts d'anneau et articulés aux points rep:5. L'appareil comprend deux quarts d'anneau à la partie supérieure et deux quarts d'anneau à la partie inférieure. Le pivotement des deux quarts d'anneau supérieurs autour des points d'articulation rep:5 permet l'ouverture du pressoir pour son chargement. le pivotement des deux quarts d'anneau inférieurs autour des articulations rep:5 permet l'ouverture du pressoir pour le déchargement de la matière pressée. La mise en mouvement des plateaux s'effectue grâce à un mécanisme approprié qui n'est pas représenté en détail sur les schémas accompagnant cette description, car n'apportant rien de fondamental à l'idée maîtresse de l'appareil. Le mouvement des plateaux est un mouvement de rotation translation. Le mécanisme provoque la rotation en sens inverse des deux plateaux du pressoir, ce qui change l'orientation des câbles, lesdits câbles n'étant alors plus parallèles à l'axe principal de l'appareil et leur longueur restant constante , on a alors un rapprochement l'un vers l'autre des deux plateaux. La rotation des plateaux amène les câbles d'une position parallèle à l'arbre central ou axe principal de la machine à une position non parallèle.Compte tenu du fait que les points d'attache des câbles sur les plateaux se déplacent sur des cercles concentriques à l'axe central, le solide formé initialement par les plateaux et les câbles, qui avait donc la forme d'un cylindre, devient un hyperboloïde de révolution avec la rotation des plateaux. La réduction du diamètre central de I'hyperboloïde sera d'autant plus importante que l'angle de rotation des plateaux sera important. de même, que le rapprochement de l'un vers l'autre des deux plateaux. Après une rotation d'environ 90" de chacun des deux plateaux, le pressoir tend vers une forme d'hyperboloïde très ramassé avec une réduction importante du diamètre central. La figure n"4 illustre cette position finale. On voit par ailleurs sur cette figure, l'intérêt des cônes rep:lb. Ces cônes permettent une forme géométrique résistante à la pression intérieure du pressoir développée au cours de 1' ltopération de pressage, mais ces cônes permettent aussi une réduction importante du volume disponible lorsque les deux plateaux se sont rapprochés. Le dimensionnement des cônes permet d'obtenir le taux de compression désiré pour un angle de rotation déterminé des deux plateaux. Ces cônes pourront être striés sur la surface extérieure de façon à provoquer un meilleur entraînement de la matière à presser pendant la rotation desdits cônes liés aux plateaux par soudure par exemple, car il faut rappeler que la contrainte de cisaillement appliquée à la matière à presser est essentielle pour l'extraction des jus. Cette contrainte de cisaillement étant provoquée par le mouvement de rotation inverse des deux plateaux. L'arbre central rep:2 est fixé à ses extrémités sur un support rep:8. Un ressort rep:6 placé entre les deux plateaux rep:l permet le retour en position origine ou zéro de la machine. Pour revenir en position origine, après l'opération de pressage proprement dite, les plateaux sont mus en rotation par le mécanisme de rotation; vérins par exemple, en sens inverse de la rotation de la phase pressage. Une autre disposition constructive pour le retour en position origine est représentée sur la fig:5. L'arbre central rep:2 est dans ce cas un arbre épaulé, ce qui permet de ménager une chambre rep:9 entre cet arbre rep:2 et le plateau d'extrémité rep:l. En alimentant cette chambre avec de l'air comprimé ou de l'huile sous pression, on peut alors obtenir un retour des plateaux en position zéro. Pendant la phase de pressage proprement dite, les jus extraits tombent à la partie inférieure de l'appareil et sont recueillis dans un bac rep:ll puis vers un réservoir de stockage. Lorsque on ouvre le pressoir à la partie inférieure, le gâteau ou matière pressée tombe alors sur un convoyeur constitué d'un treillis métallique rep:10 permettant au jus de passer à travers ce treillis. Le fonctionnement de ce pressoir peut être entièrement automatique. Dans la description qui à été faite ci-dessus, la carcasse flexible de l'appareil est constituée par des câbles. D'autres solutions sont possibles, on peut utiliser des chaînes, des cordes, une toile ou un treillis, la solution la plus appropriée ne dépendant que de la nature de la matière à presser. Un système de nettoyage de l'appareil à eau sous pression ou par vibration des câbles ou des plateaux peut être adjoint à l'appareil. REVENDICATIONS 1 - Pressoir à carcasse flexible caractérisé en ce qu'il est constitué par deux fonds ou plateaux rep:l tournant et coulissant sur un arbre central rep:2, dont l'axe est l'axe de l'appareil, ces fonds ou plateaux étant reliés par des câbles rep:3 faiblement espacés, parallèles à l'axe de l'appareil dans la position repos et constituant ainsi la carcasse flexible de l'appareil. 2 - Pressoir à carcasse flexible selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fonds rep:l ou plateaux sont animés d'un mouvement de rotation autour de l'axe de l'arbre central rep:2. 3 - Pressoir selon les revendications 1 & 2 caractérisé en ce que la partie centrale constituée par des câbles, des chaînes, ou des cordes rep:3 faiblement espacés, fixés à leurs extrémités sur les plateaux, ou encore par une toile ou un treillis, représente la surface latérale d'un cylindre dans la position repos de l'appareil. 4 - Pressoir selon les revendications 1 & 2 caractérisé en ce que la partie centrale constituée par des câbles ou des chaînes...,prend la forme d'un hyperboloïde de révolution lorsque les plateaux ont tourné d'un certain angle, et contribue à une diminution du volume initial. 5 - Pressoir selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu'un mouvement de rotation des fonds ou plateaux autour de l'axe central provoque un mouvement de translation desdits plateaux, ce qui contribue aussi à la diminution du volume initial. Le rappel en position initial des plateaux étant réalisé par un ressort rep:6 fig 1A ou grâce à une chambre rep:9 fig 5 alimentee en air comprimé ou en huile sous pression. 6 - Pressoir selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu'il permet d'effectuer un travail de compression cisaillement de la matière grâce à une compression radiale et axiale et un cisaillement de la matière à presser. Le passage d'une forme cylindrique à une forme d'hyperboloïde de révolution permettant une compression axiale et radiale de la matière et la rotation des fonds de l'appareil permettant d'appliquer une contrainte de cisaillement très efficace pour l'extraction des jus. 7 - Pressoir selon les revendications précédentes caractérisé en ce que la surface latérale du cylindre de la position repos est constituée de quatre parties rep:4 permettant le chargement et le déchargement de matière. 8 - Pressoir selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif de rotation des fonds ou plateaux. ce dispositif pouvant être constitué par des vérins mécaniques ou hydrauliques, par un système de moteur et pignonerie, ou encore par un système manuel à base de leviers, de treuils ou de tirefort. 9 - Pressoir selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu'iluni d'un système d'évacuation de la matière après pressage ainsi que d'un système de récupération des jus extraits au cours de l'opération de pressage. 10 - Pressoir selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu'il peut être équipé d'un système de nettoyage utilisé après chaque déchargement.