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MACHINE POUR LE PRESSAGE ET L'EXTRACTION D'HUMIDITE NOTAMMENT POUR LA FILTRATION.
L'invention a pour objet une machine pour le pressage et l'extraction d'humidité notamment pour le filtration de boues, de matières fibreuses notamment de cellulose en suspension au moyen d'un ruban-presseur continu entrainé par passage autour de cylindres, de préférence un ruban-presseur supérieur et un ruban-pression inférieur entre lesquels on fait passer la matière à presser et à drainer, notamment à filtrer et qui est équipée d'au moins un ruban de filtration, de préférence avec des rubans de tamisage superieur et inférieur, entre lesquels on fait passer la matière à filtrer.
L'invention prévoit le ruban-presseur en tant qu'appui du ruban de filtration, de preference chaque rubanpresseur en tant qu'appui de chaque ruban de tamisage, un dispositif d'appui et de pression, plan ou de courbure concave ou convexe, fixe en fonctionnement, sur le cote faisant face au ruban-presseur et repoussant le ou les rubans-presseurs à mouvement continu contre la matière à presser et à assecher, notamment à filtrer et plus particulièrement contre le (les) ruban (s) de filtration.
Le but de l'invention est une machine pour le pressage et l'extraction d'humidité notamment la filtration exerçant pendant une durée prolongée une pression continue et dont la zone de pression est conque de façon à pouvoir absorber aussi bien les différences d'épaisseur des gateaux que la compression de ces derniers sans pour autant subir une perte de la force de pression.
Ceci est obtenu, conformément ä l'invention dans une machine du type mentionné plus haut, par la disposition entre le dispositif d'appui ou de pression fixe et le ruban-presseur lui faisant face et qui est actionné en continu, des rubans-presseurs actionnés de la sorte, et sur la surface faisant face à ce (s) ruban (s)-presseurs, d'au moins un cadre creux connu en soi, avantageusement séparé, essentiellement ferme, flexible, élastique, notamment d'au moins un coussin creux en bois élastique, flexible ayant la forme d'un cadre, l'intérieur du cadre creux notamment du coussin creux pouvant etre chargé, d'une manière connue en soi, d'un fluide de pression, et ce cadre notamment ce coussin formant l'enceinte d'une chambre de pression, ce qui est également connu en soi, tout en prévoyant,
du moins lors de l'admission en fluide de
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pression une fente, plus particulierement une fente de graissage immédiatement entre le cadre creux notamment le coussin creux et le ruban-presseur. L'enceinte de pression ainsi que l'intérieur du cadre creux notamment du coussin creux de la forme d'un cadre, dans le but d'exercer avantageusement une pression superficielle sur le rubanpresseur, d'une section ayant la forme d'une bulle de pression creuse et de ce fait avec une chambre de pression supplémentaire essentiellement fermee, peut être chargée d'un fluide de pression, plus particulièrement d'un liquide de pression notamment d'eau de pression.
En chargeant de manière appropriee la chambre de pression mentionnée en premier et ensuite la chambre de pression dans le cadre creux ou le coussin creux en fluide de pression, la fente qui, avantageusement par rapport ä la hauteur de la bulle de pression est de dimension restreinte, de préférence entre 0, 005 à 0, 1 nun, spécialement de 0, 03 mm, orientes contre le cadre creux ou le coussin de pression, plus particulièrement la bulle de pression creuse, étant à réglage automatique autour du ruban de pression.
Le rêglage de la fente entre le coussin de pression ou le cadre creux et le ruban-presseur de dimension petite par rapport à l'épaisseur du ruban-presseur se fait automatiquement en service dès que le coussin et le caisson de pression sont chargés en fluide de pression. En position de repos, c'est-à-dire hors service, le coussin de pression élastique, en raison de son élasticité, peut éventuellement affleurer le rubanpression.
Cette conception permet d'obtenir par la chambre de pression une pression essentiellement hydrostatique qui est limitée vers l'extérieur
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par le (s) coussin (s) de pression. De ce fait il se forme, meme dans le cas d'une épaisseur de gâteau variable, une fente entre ce coussin de pression de seulement quelques centièmes de milimètres de manière à ce que seulement une petite quantité du fluide de pression s'écoule et doive être remplacée par exemple au moyen d'une pompe. Etant donne que, de ce fait, en fonctionnement, il ne se produit aucun contact mécanique entre le ruban-presseur actionné et le coussin de pression ou le cadre creux, mais seulement une friction de liquide, les forces de friction et l'usure sont extremement minimes.
De ce fait, la machine nécessite des puissances d'entraînement peu élevées et garantit une longue durée de
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vie de manière A assurer un fonctionnement économique.
Dans le cadre du développement de l'invention, il convient que le cadre creux ou le coussin de pression élastique creux soit réalisé dans une matière flexible mais résistante à la traction et specialement dans une matière plastique renforcée d'un tissu, dans du caoutchouc ou dans des matériaux similaires.
La chambre de pression a l'intérieur du coussin de pression creux élastique en forme de cadre, ou du cadre creux, peut être séparée de la chambre de pression faisant face au ruban-presseur ou de preference être en liaison avec celle-ci. 11 peut etre avantageux que la chambre de pression à 1'intérieur du coussin de pression creux en forme de cadre ou du cadre creux et l'enceinte de pression A la suite du ruban-presseur soient chargées à une pression differente, plus spécialement par 1'intermediaire de dispositifs d'alimentation en fluide de pression ayant une pression différente.
Afin d'améliorer l'évacuation du liquide extrait il est avantageux que le ruban-presseur soit muni de rainures sur sa face tournant le dos au cadre creux ou au coussin creux en forme de cadre et faisant face au ruban de filtration de préférence au moins partiellement de manière oblique au sens de rotation du ruban-presseur ou du ruban de filtration.
11 est avantageux que le ruban-presseur soit impermeable, et de préférence qu'il soit réalisé en une matière plastique imperméable aux liquides ou en caoutchouc.
Par ailleurs, il est avantageux que le coussin de pression creux élastique en forme de cadre ou le cadre creux soit d'une conception ä réglage automatique des zones du bord ce qui peut être obtenu par sa flexibilite ainsi que par une commande adéquate du fluide de pression ou de son alimentation, notamment par des liaisons correspondantes entre le coussin de pression et la chambre intérieure qu'il enferme.
Le coussin de pression creux élastique en forme de cadre ou le cadre creux, vu d'en haut sur le ruban de filtration ou le ruban-presseur peut être essentiellement quadrangulaire, de préférence rectangulaire ou carré. 11 peut etre intéressant de concevoir le coussin de pression creux élastique en forme de cadre notamment de cadre creux vu en section en tant que bulle partielle, en particulier en tant que demi-bulle. Dans ce cas il est souhaitable que le coussin de pression creux élastique en forme de cadre, ou le cadre creux soit fixé au moins avec un cadre sur
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un appui fixe de la machine, ce cadre étant légalement de préférence quadrangulaire, de préférence rectangulaire ou carre. Le cadre peut au moins partiellement être creux.
Afin d'adapter la nature de la pression aux caractistiques
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d'extraction d'humidité, il est favorable que dans le sens de la rotation du ruban-presseur ou de ruban de filtration soient prévus deux ou plusieurs coussins de pression creux élastiques en forme de cadre, ou des cadres creux espacés l'un par rapport ä l'autre ou disposés l'un immédiatement à côté de l'autre, dont la pression intérieure dans la chambre de pression sera réglable, de préférence différemment. Par ailleurs il peut etre avantageux de prévoir deux ou plusieurs coussins de pression creux élastiques en forme de cadre ou des cadres creux disposés l'un dans l'autre, le coussin de pression le plus petit étant toujours entièrement enfermé dans le coussin de pression le plus grand.
Pour la commande de l'efficacité de l'extraction d'humidité, il est dans quelques cas indiqué de pouvoir admettre dans la chambre de pression ä l'intérieur du coussin de pression creux et dans la chambre de pression en aval du ruban-presseur des pressions différentes.
Dans la pratique, il est particulièrement favorable lorsque, vu de dessus ou vu d'en bas, sont disposés, tournant dans le sens de rotation, deux rubans d'étanchéité supplémentaires avec la surface du bord intérieur à l'intérieur du coussin creux en forme de cadre ou du cadre creux, ainsi qu'avec la surface du bord extérieur à l'extérieur du coussin creux ou du cadre creux, et à l'intérieur du dispositif d'appui ou de pression entre les rubans de tamisage ou les rubans-presseurs qui sont nettement moins larges que les rubans de tamisage ou les rubanspresseurs et qui délimitent en service sur les cotes de façon étanche la matière ä déssécher,
ä filtrer ou ä presser se trouvant entre les rubans de tamisage ou les rubans de pression de façon à éviter en pression un débordement de la matière.
Le filtre-presse conformément au brevet US 4 153 550 présente une chambre d'air gonflable et des rubans de filtration, mais il y a absence de rubans-presseurs, de cadre creux et d'un dispositif d'appui stationnaire en service pour de tels rubans-presseurs, et de la fente entre le cadre creux précité et de tels rubans-presseurs. Contrairement à un dispositif d'appui fixe il est prévu un dispositif à mouvement
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horizontal discontinu et du meme mouvement vertical pendant le fonctionnement, c'est-ä-dire pendant l'opération de pressage et de filtration.
Le dispositif d'appui précité connu est abaissé sur le ruban de filtration et de ce fait sur la matière ä presser par une succession cyclique, ensuite il suit sur une distance le mouvement du ruban de filtration, la matière étant pressée et soulevée du ruban de filtration, pour enfin retourner par un mouvement horizontal dans sa position initiale. Un tel équipement est sans aucun doute complexe et de ce fait d'un coût de fabrication élevé, ainsi que sensible aux défaillances.
Contrairement à cela l'invention permet un fonctionnement en continu tout en assurant un appui irréprochable des rubans-presseurs et des rubans de filtration, en particulier en tenant compte de la fente entre le cadre creux et les rubans-presseurs, et ceci meme en offrant un dispositif de support fixe.
La machine selon l'invention est également supérieure à celle suivant 1a demande de brevet européenne publiée sous le N'0 163 820 étant donné que cette dernière en raison de l'absence de rubans de filtration ne permet pas d'extraction d'humidité efficace. Il est prevu un flexible creux en forme de cadre pour l'étanchéité d'une chambre de pression, mais ce flexible est disposé dans une rainure profonde d'une plaque d'appui du dispositif de pressage au lieu d'etre disposé sur sa surface comme c'est le cas selon l'invention, de manière ä réduire considérablement le parcours de déformation de ce cadre creux connu. Par ailleurs il ya également absence de la fente selon l'invention.
Sur le dispositif de pression en surface sur des pieces en déplacement suivant la demande de brevet allemand publiée N* 3 310 700, il manque ä nouveau des rubans de filtration. Par ailleurs celui-ci a pour objet la pression en surface de plaques en bois. 11 y a des chambres de pression entre un ruban-presseur et une plaque d'appui entourés sur une partie de leur hauteur de dispositifs d'étanchéité en forme de cadre. Ces joints sont disposés sur une membrane formant un espace creux avec la plaque d'appui. De ce fait les délimitations latérales des chambres de pression représentent les joints superposés et les membranes qui les supportent qui ne participent ä la formation d'un espace creux que sur une distance par rapport au joint.
Par rapport à cela les cadres creux conformément ä l'invention représentent a eux
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seuls le joint en question ce qui n'est pas seulement plus simple mais offre régalement, compte-tenu de la fente, en partie à la place des joints connus, davantage de sécurité de fonctionnement.
11 est donné ci-après une description plus en detail de l'invention ä l'aide de dessins représentant des exemples de réalisation de l'objet de l'invention.
Sont représentées: - en figure 1 une représentation schématique en élévation de la machine d'extraction d'humidité conformément ä l'invention, - en figure 2 une vue en coupe du coussin de pression de la machine suivant la figure 1, à échelle agrandie, - en figure 3 la disposition en série de plusieurs coussins de pression en projection horizontale et, - en figure 4 la disposition de plusieurs coussins de pression les uns dans les autres.
La machine d'extraction d'humidité d'une construction compacte représentée schematiquement en figure 1 est constituée d'un ruban de filtration sans fin inférieur (1) et d'un ruban de filtration sans fin supérieur (2) entre lesquels passe la matiere à assécher. Le ruban de filtration inferieur (1) est conçu sous forme d'un tamis support et entraîné par l'intermediaire d'une multitude de cylindres, tels que par exemple un cylindre de régulation du tamis (11), un cylindre de renvoi (14), ainsi qu'un cylindre tendeur (13). Le ruban de filtration supérieur (2) est conçu sous forme d'un tamis de recouvrement et entraîné par l'intermediaire de cylindres de direction (14'), d'un cylindre tendeur (13'), ainsi que d'un cylindre de réglage (11').
L'alimentation de la matière à assécher se fait par l'intermediaire d'un dispositif d'alimentation (7) sur le ruban de filtration inferieur (1), de manière ä former un gâteau d'epaisseur uniforme qui peut etre asséché entre les deux rubans de filtration (1) et (2).
Dans la zone de pressage les deux rubans de filtration (1) et (2) sont supportés par des rubans-presseurs sans fin (3) et (4) en rotation.
Le ruban-presseur inférieur (3) ainsi que le ruban-presseur superieur (4) sont entraines par l'intermédiaire de cylindres de renvoi (9) et (9'), de cylindres tendeurs (10) et (10') et de cylindres de réglage (11") et (li"'). La transmission peut s'y faire par exemple sur les
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cylindres (8) et (8'). En début et à l'extrémité du parcours de pressage sont disposés en plus de petits rouleaux de renvoi (12) et (12'). Les rubans-presseurs sont réalisés en une matière élastique mais impermeable à l'eau et aux liquides, tels que par exemple en caoutchouc ou en matière plastique. Des supports (5) et (6) sont prévus pour produire la force de pression nécessaire sur les rubans-presseurs (3) et (4) puis sur les rubans de filtration (1) et (2) et de ce fait sur le gäteau se trouvant au milieu.
Ces supports (5) et (6) absorbant l'ensemble de la force de pression sont de construction tres stable. Les deux supports, superieur (5) et inférieur (6), sont reliés entre eux de part et d'autre de la machine d'extraction d'humidité afin d'obtenir une transmission de la totalité des forces par le chemin le plus court. Ceci présente l'avantage de ne pas avoir ä transmettre les forces de pression tres élevées sur le chässis de la machine de manière à pouvoir réaliser celui-ci selon une construction légère et économique. Un équipement special hydrostatique représenté en détail en figure 2 est prévu pour la transmission des forces des supports (5) et (6) sur les rubans-presseurs (3) et (4) mis en mouvement.
La figure 2 représente une section de l'equipement de pression hydrostatique conçu sous forme d'un coussin de pression à titre d'exemple de la disposition au niveau du support superieur (6). 11 existe à cet effet une bulle de pression (15) réalisée en une matière élastique mais résistante à la traction, telle que par exemple une bande en matière plastique renforcée de tissu ou en caoutchouc qui, au moyen de cadres (16) carrés ou rectangulaires est fixée de manière imperméable aux liquides sur le support supérieur (6) de manière à former une chambre de pression (18) bien fermée.
Cette chambre de pression (18) est remplie ou alimentée en fluide de pression, de préférence en eau comprimée par exemple par l'intermediaire de l'ouverture (2l)'. Une deuxième alimentation par l'ouverture (20) avec le meme fluide de pression ou un autre assure également une pression hydraulique dans une chambre de pression (17) formée entre le ruban-presseur (4) et le support (6). Une partie du fluide de pression s'échappe de la fente (19) entre la bulle de pression (15) et le ruban-presseur (4) mis en mouvement.
Par la forme particulière de la bulle de pression (15) et son élasticité ainsi que par les alimentations en (20) et (21), il est
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garanti que la fente (19) se règle à une valeur extremement petite dans une plage de seulement quelques centièmes de millimètres de manière à ce que malgré la surpression à l'intérieur de la chambre de pression (17) la fuite en fluide de pression, et qu'il faut constamment compléter par l'intermédiaire de l'alimentation (20), ne soit que très minime. De ce fait la surpression ä l'intérieur de la chambre de pression (17), qui a également un effet sur le ruban-presseur (4) peut être maintenue, ce qui permet de transmettre cette pression superficiellement au ruban de filtration supérieur (2) et de ce fait ensuite au gâteau (22).
Ceci assure un pressage en surface de la matière à presser.
En cas de variations de l'épaisseur du gäteau (22), ce qui se produit par exemple par une alimentation un peu irrégulière mais aussi par la compression du gäteau (22), la distance entre le ruban-presseur (4) et le support (6) varie également. La conception flexible et la forme de la bulle de pression (15) ainsi que sa pression A l'intérieur de la chambre de pression (18) assurent, meme en cas d'épaisseur variable du gäteau, une adaption automatique de la bulle de pression (15) de manière ä ce que la fente (19) en toute situation pendant le fonctionnement reste très petite.
De ce fait il existe un autre avantage principal de l'invention qui consiste dans le fait que malgré une production de pressions élevées en surface il n'existe qu'une friction de liquide entre les parties fixes et le ruban-presseur (4) de manière à ne rencontrer que des résistances très petites nécessitant une puissance d'entrainement peu élevée de la machine d'extraction d'humidité, ce qui ameliore nettement la rentabilité du procédé d'assèchement.
Les rubans-presseurs (3) et (4) sont de préférence d'une conception imperméable aux liquides et munis sur leurs faces tournées vers les rubans de filtration (1) et (2) de rainures (23) qui pour l'essentiel sont orientées transversalement ou diagonalement au sens de rotation (F) des rubans-presseurs (3) et (4), ou des rubans de filtration et (2).
Le côté des rubans-presseurs (3) et (4) faisant face au coussin de pression élastique 15) est lisse.
La figure 3 représente la disposition de plusieurs coussins de pression (15) en projection horizontale. La forme rectangulaire ou carrée des coussins de pression (15) avec des cadres de fixation, intérieur (16) et extérieur (16'), ainsi que l'alimentation (20) de la
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chambre de pression (17) en aval du ruban-presseur de l'alimentation (21) de la chambre de pression (18) ä l'intérieur du coussin de pression y sont représentées schématiquement. 11 est possible de monter en série plusieurs coussins de pression (15) sur les supports (5) et (6) dans le sens de déroulement (F) des rubans-presseurs (3) et (4), la figure 3 donnant à titre d'exemple un montage en série de trois coussins de pression (15).
Par l'alimentation séparée de l'ensemble des trois chambres de pression (17) il est possible d'effectuer un réglage différent des forces de pression, par exemple en augmentation dans le sens de rotation de la machine. Ceci présente d'enormes avantages pour l'obtention du meilleur effet d'extraction d'humidité et entraine une amélioration supplementaire de l'ensemble selon l'invention.
La figure 4 représente une autre possibilité de disposition de plusieurs coussins de pression (15). Plusieurs coussins de pression (15) sont disposés non pas en série mais les uns dans les autres de manière à ce que le grand coussin de pression enferme toujours celui de la taille immédiatement en-dessous. Dans ce cas également il est possible d'effectuer un réglage de pressions différentes et d'adapter de ce fait 1'opération de pressage aux caractéristiques d'assèchement, pouvant ainsi obtenir une efficacité optimale.
La machine d'extraction d'humidité représentée prévue pour des boues, de la cellulose ou similaires telles que par exemple des matières fibreuses, travaille selon le principe dit a double tamis. En conséquence la machine est équipée d'un tamis inférieur conçus sous forme de tamis support et d'un tamis supérieur de recouvrement, entraînés par l'intermediaire de plusieurs cylindres de renvoi et de réglage. Un dispositif d'alimentation charge la matière ä assécher sur le tamis support faisant office de tamis inferieur et elle est soumise pendant un laps de temps assez long ä un pressage en continu entre les deux tamis.
Ceci permet d'obtenir une extraction d'humidité continue et des teneurs en matière seche tres élevées ä tel point que par exemple des matieres devant ensuite etre séchées ne nécessitent qu'une demande d'énergie peu élevée dans le sèchoir.
Les rubans-presseurs, superieur et inférieur, qui sont également en rotation et entraînés par l'intermediaire de cylindres tendeurs et de
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cylindres de renvoi sont prévus pour l'obtention du pressage continu.
Les rubans-presseurs représentés dans l'exemple sont imperméables et servent à exercer la force de pression nécessaire sur les deux rubans de tamisage et de ce fait sur le gâteau. Pour cela un support inférieur et un support supérieur des deux rubans-presseurs par coussin de pression sont prévus, et qui sont à même de transmettre une force de pression élevée sur les rubans-presseurs en mouvement à une résistance de friction extrême. ment minime. 11 est possible de monter dans la zone de pressage de la machine d'extraction d'humidité plusieurs coussins de pression élastiques ä effet hydrostatique qui sont fixés sur les supports fixes et exercent sur les rubans-presseurs en mouvement une pression réglable ä effet superficiel. Ces rubans-presseurs sont munis de rainures pour l'évacuation du liquide extrait.
Par les rubanspresseurs des tissus filtrants ou des tamis sont pressés contre la matière qui se trouve au milieu, ce qui permet d'obtenir une extraction d'humidité avec des teneurs en matière sèche élevées.
La machine peut également être utilisee pour des matières ä presser où l'on ne prévoit que des rubans-presseurs mais pas des rubans de filtration ou de tamisage. Des dispositifs de pression ou d'appui avec des plaques planes ou concaves leur faisant face peuvent agir sur les coussins de pression ou les cadres creux à remplir de fluide de pression ; il est également possible que les coussins de pression ou les cadres soient disposés dans des chambres creuses ouvertes vers le rubanpresseur. 11 peut s'agir entre autre de matières ä presser sèches.
Conformément à l'invention, une chambre de pression proprement dite n'existe que dans l'espace défini par le cadre creux ou le coussin de pression et à l'intérieur du cadre ou du coussin ; seules les fuites d'eau ou similaires atteignent la zone autour du cadre ou du coussin par l'intermediaire de la fente de graissage (19).
Dans la pratique il est particulièrement favorable si, vu de dessus ou vu d'en bas, deux autres rubans d'étanchéité (28) et (29) (figure 2 à droite, figure 3) sont en mouvement dans le sens de rotation (F) dont la largeur est beaucoup plus petite que celle des rubans de tamisage (1) et (2) ou les rubans-presseurs (3) et (4) et qui en fonctionnement délimitent de manière étanche la matière à filtrer ou à presser (22) de manière ä éviter un débordement de la matière sur les cotes.
Ces rubans
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d'étanchéité sont disposés avec la surface des bords inférieurs (26) et (27) (figure 3) à l'intérieur du coussin creux ou du cadre creux (15) et avec la surface des bords extérieurs (26) et (27) (figure 3) ä l'extérieur du coussin creux ou du cadre creux (15) et ä l'intérieur du dispositif d'appui ou de pressage (6) entre les rubans de tamisage (1) et (2) ou les rubans-presseurs (3) et (4).