Brevet FR2742361A1 — publié le 19970620

La présente invention a trait à un dispositif pour le déchargement de la totalité du gâteau obtenu contre la toile filtrante du panier d'une centrifugeuse après centrifugation de la substance à traiter. On connait des dispositifs qui permettent le retrait progressif du gâteau au moyen de l'élément tranchant d'un racloir ou d'un couteau. On observe que ce dispositif ne permet pas d'extraire la totalité du gâteau car l'élément tranchant du racloir ne doit pas venir en contact contre la toile filtrante pour ne pas la déteriorer. On remarque après le raclage du gâteau qu'une couche dite "couche résiduelle" reste contre la toile filtrante. Généralement, la couche résiduelle doit être retirée de la centrifugeuse soit parce qu'elle gêne la filtration entre deux centrifugations du même produit et ceci par un effet de colmatage, soit parce qu'un changement de substance à traiter oblige le retrait complet du produit préalablement filtré. On connaît des dispositifs qui permettent de retirer la couche résiduelle lorsque la centrifugeuse est soit à l'arrêt, soit entraînée en rotation. Lorsque la centrifugeuse est à l'arrêt, la couche résiduelle est retirée manuellement à l'aide d'un outil spécial. Cette intervention peut être dangereuse car l'opérateur entre en contact avec le produit qui peut comporter des agents nocifs. En outre, cette technique est longue et coûteuse et risque de polluer le produit récupéré du fait de l'ouverture de la machine. Lorsque la centrifugeuse est entra;née en rotation, il existe différents dispositifs pour le débatissage de la couche résiduelle, tels que des accessoires pneumatiques ou mécaniques. Lors de l'utilisation d'accessoires de débatissage pneumatiques, on remarque que la force d'impact du gaz projeté sous pression ne suffit pas pour enlever complètement le produit filtré. Par contre lors de l'utilisation d'accessoires de débatissage mécaniques ou raclettes, on constate que le contact de l'élément plastique sur la toile filtrante use cette dernière, entrainant des pertes de toile dans le solide ce qui oblige à une vérification constante de cette toile. On connaît, d'après le brevet allemand DE-37 40 411 un dispositif consistant à retourner la toile d'une essoreuse à axe horizontal. Ce dispositif permet d'évacuer en totalité le gâteau contenu dans le panier d'une essoreuse à axe horizontal. Le dispositif de retournement de toile est très complexe et sollicite la toile filtrante de manière importante, provoquant une usure rapide de ladite toile. En outre, du fait de la complexité de la machine, la taille de cette dernière est limitée, ce qui implique une faible capacité de production. Cette capacité de production est d'autant plus réduite que l'épaisseur du gâteau est limitée par la conception même de cette essoreuse. On connait un autre dispositif de déchargement du gâteau dit "déchargement par poche" qui est utilisé uniquement sur des essoreuses à axe vertical. Ce dispositif nécessite l'ouverture de l'essoreuse pour sortir la poche et son contenu. Cette opération est dangereuse car l'opérateur entre en contact avec le produit qui peut comporter des agents nocifs. En outre, cette technique est longue et risque de polluer le produit filtrée du fait de l'ouverture de l'essoreuse. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier la présente invention. Le dispositif suivant la présente invention a pour but de décharger complètement et sans racloir le gâteau retenu sur la toile filtrante du panier d'une centrifugeuse après centrifugation de la solution à traiter. Le dispositif de déchargement comprend des moyens pour le vrillage de la toile filtrante à l'intérieur du panier, lesdits moyens étant disposés à l'intérieur ou à l'extérieur du panier. Les moyens de vrillage du dispositif de déchargement suivant la présente invention consistent en un plateau qui est entraîné en rotation à l'intérieur du panier, et une toile filtrante qui est fixée sur ledit plateau et sur le panier. En outre, le plateau est entraîné en rotation à la meme vitesse que le panier, sauf lors du déchargement du gâteau où les vitesses sont différentes. De plus, l'invention est adaptée pour une essoreuse ou une décanteuse à axe vertical ou horizontal comprenant un dispositif de déchargement tel que décrit ci-dessus. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, permettra de mieux comprendre l'invention, les caractéristiques qu'elle présente et les avantages qu'elle est susceptible de procurer : Figure 1 est une vue illustrant une centrifugeuse à axe horizontal munie du dispositif de déchargement suivant la présente invention. Figure 2 à 4 sont des vues schématiques représentant les différentes étapes de fonctionnement du dispositif de déchargement. Figures 5 et 6 sont des vues montrant un mécanisme d'entrainement du dispositif de déchargement suivant la présente invention. On a représenté en figure 1, un panier 1 d'une centrifugeuse à axe horizontal, pourvu d'un fond la placé dans un plan vertical, et d'une calandre lb dont la périphérie opposée au fond la est bordée par une couronne 1c. Le panier 1 est disposé à l'intérieur d'un bâti fixe 6 sur lequel est articulée une porte 6a représentée en traits mixtes. Le bâti 6 de la centrifugeuse à axe horizontal comprend une sortie 6b de la matière solide filtrée et une autre sortie 6c pour la substance liquide. La calandre lb est percée à la manière connue d'une multitude de trous le, permettant l'évacuation de la phase liquide contenue dans la substance à traiter. La couronne 1c est disposée parallèlement au fond la et orientée en direction du milieu dudit panier, côté poulies. Le fond la du panier 1 est solidaire d'un arbre d'entraînement 2 qui est guidé axialement dans le bâti 6. L'arbre 2 comprend dans sa partie centrale 2a au moins un circuit d'air comprimé 2b alimenté par un dispositif non représenté placé en bout de l'arbre. Le fond la est solidaire d'une jupe circulaire 19 qui s'étend perpendiculairement en direction de la couronne îc. Un plateau 3 est monté à l'intérieur du panier 1 autour de la jupe circulaire 1a par l'intermédiaire par exemple d'un roulement 3a pour être disposé coaxialement à l'arbre d'entraînement 2. Des moyens étanches 3b tels qu'un joint sont prévus entre le plateau 3 et le fond la. Le plateau 3 comporte par exemple dans sa partie interne et coaxialement à l'arbre d'entrainement 2, un vérin rotatif 3c relié au circuit d'air comprimé 2b pour permettre audit plateau 3 d'effectuer une rotation de quelques dizaines de degrés autour de son axe central. Sur la calandre lb est disposée une toile ou grille 5c à larges mailles, elle même recouverte d'une toile filtrante 5 à mailles fines, dont l'une des extrémités est solidaire par l'intermédiaire d'un cerceau 5a à la couronne 1c du panier la. L'autre extrémité de la toile filtrante 5 est solidaire du plateau 3 au moyen d'un second cerceau 5b. En figures 5 et 6, on a montré un autre mécanisme 10 pour l'entraînement en rotation du plateau 3. Ce dernier est solidaire d'un arbre 3g qui est guidé coaxialement à l'intérieur de l'arbre d'entrainement 2. On note que le circuit d'air comprimé 2b n'a plus lieu d'être dans le fonctionnement du mécanisme 10. Les deux arbres 2 et 3d sont entraînés à la même vitesse lors de la centrifugation du liquide à traiter. L'arbre 2 comporte sur une génératrice une lumière oblongue 2c, tandis que l'arbre 3d comprend une lumière hélicoidale 3e. On note que les lumières 2c et 3e sont disposées par exemple à l'extrémité de chaque arbre correspondant et plus particulièrement à celle se trouvant la plus éloignée du panier 1. La lumière 2c débouche dans la partie centrale 2a de l'arbre 2 pour se trouver au-dessus de celle 3e ménagée dans l'arbre 3d du plateau 3. Une bague 2d coaxiale à l'arbre 2 est prévue au-dessus de la lumière 2c. La bague 2d est entraînée en rotation toujours à la même vitesse que celle de l'arbre 2. La bague 2d est solidaire d'un doigt 2e qui traverse la lumière 2c pour coopérer avec la lumière 3e de l'arbre 3d. La bague 2d est entraînée en translation suivant la flèche F1 par l'intermédiaire d'un vérin 2f à double effet ou à double tige comme représenté en traits mixtes. On note que le vérin 2f est fixe et n'est pas soumis à la rotation de la bague 2d. Ainsi, lorsque le verin 2 est actionné, la bague 2d se déplace en translation entraînant, par l'intermédiaire du doigt 2e, un décalage angulaire entre les arbres 2 et 3d pour permettre le déchargement du gâteau G lors du vrillage de la toile filtrante 5, comme on le verra mieux plus loin. La porte 6a du bâti 6 comporte, par exemple, un vérin 6e permettant le déplacement horizontal d'un déflecteur circulaire 6f qui permet de récupérer les éclaboussures et les éventuels débordements de la substance à traiter pour les diriger en direction de la sortie 6c sans souiller la sortie 6b. Entre le déflecteur 6f et la porte 6a est prévu par exemple, un soufflet 69 permettant d'assurer l'étanchéité avec l'extérieur de la centrifugeuse. Le déflecteur 6f porte un tube d'alimentation 7 de la substance à traiter, et éventuellement un tube de lavage 8 et un palpeur 9. La phase de chargement se passe dans la meme configuration que sur les centrifugeuses classiques, par l'intermédiaire du tube d'alimentation 7. La toile filtrante 5 est plaquée contre la calandre lb du panier 1 grâce à la force centrifuge. Un gâteau G se forme progressivement, tandis que le filtrat F est évacué par les trous le du panier 1 et par la sortie 6c du bâti fixe 6. La quantité chargée est contrôlée grâce au palpeur 9 fixé sur le déflecteur 6f. Une fois que le gâteau G est cons titué, un lavage peut être effectué par l'intermédiaire du tube de lavage 8. Dès que la gâteau G est lavé, on procède ensuite à la phase d'essorage de ce dernier. La première étape de déchargement consiste à dégager le déflecteur 6f pour qu'il vienne à proximité de la porte 6a afin que le tube d'alimentation 7, le tube de lavage 8, et le palpeur 9 soient retirés de l'intérieur du panier 1 (fig 2). Après le retrait du déflecteur 6f, le panier 1 est entraîné à une vitesse de rotation lente, tandis que le plateau 3 est décalé angulairement au moyen de l'un des mécanismes decrits ci-dessus. Le vérin rotatif 3 ou le mécanisme 10 entrain en rotation le plateau 3 à une vitesse supérieure à celle du panier 1. La différence de vitesse de rotation entre le panier 1 et le plateau 3 entraîne la toile filtrante 5 dans un vrillage progressif.En effet, la toile filtrante 5 est solidaire d'une part du plateau 3 et d'autre part du panier 1 au moyen des cerceaux 5a et 5b qui sont disposés sur des rayons différents par rapport à l'axe du panier 1. En outre, les cerceaux 5a et 5b peuvent être placés sur un meme rayon par rapport à l'axe du panier 1. Ainsi, le vrillage progressif de la toile filtrante 5 permet de casser le gâteau G en morceaux en vue de leur extraction par la sortie solide 6b (figure 2). En figures 3 et 4, on a montré la toile filtrante 5 complètement vrillée autour de l'axe du plateau 3 commun à celui du panier 1 de la centrifugeuse. La toile filtrante 5 se tend progressivement à l'intérieur du panier 1 pour former une pente suffisante dirigée en direction de l'extérieur dudit panier pour permettre l'extraction des morceaux du gâteau G vers la sortie 6b. En figure 3, on a représenté la conformation de la toile filtrante une fois vrillée à l'intérieur du panier 1. On remarque que celle-ci est complètement tendue et que les morceaux du gâteau G sont évacués par la sortie 6b. Lorsque le panier 1 ne comporte plus de matière solide G, le vérin rotatif 3c ou le mécanisme 10 est ramené en position initiale pour ramener la toile filtrante 5 dans sa configuration de chargement. Ainsi, la centrifugeuse est prête à effectuer un autre cycle. On note que le mécanisme de rotation du plateau 3 ne sera pas nécessairement actionné par de l'air comprimé, mais par exemple, par une commande mécanique, hydraulique, ou électro-magnétique ou électro-pneumatique. On remarque que la rotation entre le panier 1 et le plateau 3 peut être réalisée en plaçant le mécanisme de rotation 3c ou 10 soit à l'extérieur du panier 1, c'est-à-dire, en bout de l'arbre 2, côté poulie ou du côté de la porte 6a, soit à l'intérieur du panier 1. Egalement, on peut prévoir que la toile filtrante 5 soit vrillée par action sur l'avant de la toile, c'est-à-dire au niveau de la couronne 1c du panier 1 et non sur l'arrière comme cela était décrit précédemment. Il est de plus possible de prévoir deux toiles superposées, la première à mailles fines pour la filtration de la substance à traiter, la seconde à mailles plus larges pour le vrillage en vue de l'évacuation du gâteau G. La phase de déchargement proprement dite pourra être précédée d'une phase ou le gâteau G est brisé, par exemple par l'intermédiaire d'un dispositif à tubes gonflables similaire à celui décrit dans la demande de brevet Européen 0 648 542 appartenant à la demanderesse. Enfin, l'invention est applicable à toute centrifugeuse du type essoreuse ou décanteuse soit à axe vertical, soit à axe horizontal. Dans le cas d'une décanteuse, on note que la toile filtrante est remplacée par une toile imperméable. Il doit d'ailleurs etre entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails d'exécution décrits par tous autres équivalents. REVENDICATION s 1. Dispositif pour le déchargement d'un gâteau (G) contenu dans le panier d'une centrifugeuse après centrifugation d'une substance à traiter, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour le vrillage d'une toile filtrante (5) à l'intérieur du panier (1). 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de vrillage consistent en un plateau (3) entraSné en rotation à l'intérieur du panier (1), et une toile filtrante (5) qui est fixée d'une part sur le plateau (3) et d'autre part sur le panier (1). 3. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le plateau (3) est monté co-axialement à l'axe du panier (1) et à proximité du fond (la). 4. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le plateau (3) est décalé angulairement par rapport à l'arbre (2) du panier (1) par l'intermédiaire d'un mécanisme (10) comprenant un arbre (3d) coaxial à celui (2) entraînant le panier (1), une lumière oblongue (2c) ménagée sur une génératrice de l'arbre (2), une lumière hélicoidale (3e) ménagée sur l'arbre (3) et dans laquelle coopère un doigt (2e) solidaire d'une bague (2d) qui se déplace en translation le long de l'arbre (2). 5. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le plateau (3) est entraîné à une vitesse de rotation différente de celle du panier (1) lors du déchargement du gâteau (G). 6. Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le plateau (3) est entrainé en rotation par l'intermédiaire d'un vérin rotatif (3c) alimenté par de l'air comprimé ou analogue. 7. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de vrillage de la toile filtrante (5) sont disposés à l'extérieur du panier (1). 8. Essoreuse à axe vertical, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de déchargement suivant l'une quelconque des revendications ci-dessus. 9. Essoreuse à axe horizontal, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de déchargement suivant l'une quelconque des revendications ci-dessus. 10. Décanteuse à axe horizontal ou vertical, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de déchargement suivant l'une quelconque des revendications ci-dessus.