EP0043770A1 - Machine pour l'essorage notamment des ordures ménagères - Google Patents

Machine pour l'essorage notamment des ordures ménagères Download PDF

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EP0043770A1
EP0043770A1 EP81401065A EP81401065A EP0043770A1 EP 0043770 A1 EP0043770 A1 EP 0043770A1 EP 81401065 A EP81401065 A EP 81401065A EP 81401065 A EP81401065 A EP 81401065A EP 0043770 A1 EP0043770 A1 EP 0043770A1
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EP
European Patent Office
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product
chamber
wringing
machine
pressing
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Withdrawn
Application number
EP81401065A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Pablo Treni
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Programark Sa Dite Ste
Original Assignee
Programark Sa Dite Ste
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/02Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B9/02Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/04Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using press rams
    • B30B9/06Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using press rams co-operating with permeable casings or strainers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/02Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
    • B30B9/20Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using rotary pressing members, other than worms or screws, e.g. rollers, rings, discs

Definitions

  • the present invention relates to the spinning of moisture-laden products in order to obtain, on the one hand, residues sufficiently dry to constitute a fuel having an acceptable calorific value, and on the other hand, fluid substances which can be used according to their nature, agriculture as soil improvers or as raw materials from which chemicals can be extracted.
  • devices for wringing products with a high fluid content which include a chamber into which the product to be treated is introduced and subjected to high pressure and a compression member intended to penetrate into the precompressed product being in the pressure chamber with a view to expressing the fluids therefrom, the flow of which is ensured by passages formed between the pressure chamber and a fluid collector.
  • the invention aims to create a spinning machine which combines a moderate cost price with improved performance compared to known devices.
  • DE-C. 853102 recommends such a treatment well, it uses the principle of rolling, which can only be used in the case of garbage already screened and therefore rid of hard bodies of large volumes.
  • a machine for wringing products with a high content of fluid materials comprising means for supplying product to be wrung intended to bring said product to means for pressing said product and comprising a chamber and defining an interval of pressing the product in the form of a thin layer and means for evacuating the fluid products resulting from the spinning as well as the product wrung, characterized in that said pressure chamber is of square section, the punch has a complementary square section of that of said chamber while a corner has a circular section whose diameter is such that it defines with the square section of the chamber the thickness of said thin layer of the product.
  • the machine shown in Figures 1 to 7 is intended to ensure the spinning of heterogeneous products, containing in their mass non-compressible objects. This is particularly the case for household waste which contains a quantity of hard bodies such as bottles, fragments of glass or plastic and others.
  • the machine comprises a hopper 1 which opens into a passage 2 whose bottom is Y-shaped and in which is slidably mounted a punch 3 of square section.
  • hopper 1 In the hopper 1 are mounted two pluggers 4 inclined at 45 ° and driven so as to act alternately on the mass of product to be compressed.
  • the alternating action of the pluggers 4 on the mass of product ensures good compaction of the product and prevents the formation of arches which are detrimental to the proper functioning of the machine.
  • the punch 3 On its active face the punch 3 is provided with a cutting blade 5 intended to cooperate with a counter blade 6 mounted in an orifice 7 of an inlet wall 8 of a pressure chamber 9 in which the punch 3 is intended to push a volume of product to be wrung defined by the product of the length L of the passage 2 by the section of the square punch 3, (fig. 8).
  • the pressure chamber 9 is constituted by the assembly of four lateral elements 10 (fig. 4) held together by a frame 10a of parallelepidedic shape.
  • the elements 10 have an external surface in the form of a quarter cylinder and a flat internal surface so that they together define a pressure chamber of square section.
  • each lateral element 10 is pierced with a multitude of orifices 11 for discharging the fluid substances resulting from the spinning.
  • the orifices 11 which are calibrated according to the nature of the product to be wrung are arranged in rows and open into axial channels 12 formed in the thickness of each lateral element.
  • these channels 12 form a crown for discharging the products resulting from the spinning.
  • These channels lead to a plate 13 which constitutes the bottom wall of the pressure chamber, opposite the square punch 3.
  • This plate 13, called the shock plate, is provided with collecting means 14, grooves 15 and grooves in communication with a mud chamber 16 which will be described with reference to FIG. 5.
  • the shock plate 13 is mounted in a rectangular recess 17 of an element 18 of the frame of the machine so that it can be removed and replaced by simple sliding, which considerably facilitates maintenance of the machine.
  • the frame element 18 which also constitutes a wall of the mud chamber 16 is traversed by passages 19 connecting the impact plate 13 with the mud chamber.
  • a wedge 20 of cylindrical shape which is slidably mounted in orifices 21 and 22 formed respectively in the wall 18 of the mud chamber and in its opposite wall 23.
  • the ratio between the section of the corner 20 and that of the pressure chamber 9 is chosen so that when the wedge is inserted into the product contained in the chamber 9, the product is pushed back against the punch 3 and against the side walls of the chamber 9 to form a thin layer of product as shown in Figure 2, the incompressible blocks in the treated product being pushed into the corners of the square section chamber and also playing the role of auxiliary elements the product by reducing the thickness of the compressible material housed in the corners of the chamber.
  • the corner 20 which is constituted by a fairly long cylindrical rod, is mounted in the wall 23 of the mud chamber 16 by means of a bearing 24 intended to minimize buckling of said corner.
  • the assembly constituted by the lateral elements 10 defining the pressure chamber 9 forms a slide mounted movable in translation in a passage 25 perpendicular to the direction of movement of the punch 3, a shutter 25a of the feed passage 2 being associated with the drawer 25c.
  • a device 27 for signaling the presence of the wedge 20 In the mud chamber 16 is mounted a device 27 for signaling the presence of the wedge 20.
  • This signaling device is advantageously produced in the form of an electric switch intended to interrupt the operation of the machine as soon as a mobile part of said switch which normally is held in place by the corner 20, is released due to the rupture thereof.
  • shock plate 13 a portion of which is shown in FIG. 5.
  • the plate 13 further comprises four series of grooves 30 which open into a collecting recess 14 of generally triangular shape in which also terminate the ends of the channels 12 of the lateral elements 10.
  • the grooves 15 and the grooves 30 are produced in the plate by machining. primers which are then loaded with solder capable of withstanding wear under the conditions of use of the machine, which allows easy and inexpensive maintenance.
  • Each collector recess 14 communicates through an axial orifice 31 with a passage 19 of the wall 18. It can be seen that the major part of the product subjected to wringing in the pressure chamber 9 is in the immediate vicinity of a means of evacuation of the fluid products which are extracted from the mass of the product.
  • the ejector 26 which is shown in perspective in FIG. 6 has an end 32 of square shape corresponding to the section of the pressure chamber 9 and it is provided on its four sides with blades 33 intended to remove the waste which obstruct the orifices 11 of the side elements 10 of the chamber.
  • the action of the blades 33 is shown in FIG. 7 in which it can be seen that the orifices 11 are advantageously provided with sockets 34 made of a more resistant material than that of the elements 10 and which constitute sprinklers.
  • the ejector 26 comprises rods 35 made of material intended to guide the ejector.
  • the square section of the pressure chamber 9 is particularly advantageous for the treatment of heterogeneous materials because, with an area of equal section, it is the square which allows the passage of bodies having the largest dimensions.
  • the product pushed and sectioned by the punch 3 is enclosed in the pressure chamber 9 and has a fairly long length 1 (fig. 8) which has the consequence that only the product which is then directly in contact with the shock plate 13 provided with its drainage means is wrung.
  • the length 1 of the volume enclosed in the pressure chamber 9 is a direct function of the length L of the passage 2 and of the nature of the compressed material. It is advantageously between 0.3 L and 0.4 L.
  • the wedge 20 penetrates relatively slowly into the product and laminates it along the walls of the chamber 9 so that the fluid materials extracted from the product during rolling flow through the orifices 11 and the conduits 12, towards the collectors 14 of the shock plate 13 and then towards the mud chamber 16, the action of the wedge 20 transforms the volume of product located in the chamber 9 into a sort of bowl with a square external section and a circular internal section.
  • the wedge 20 therefore acts in the manner of a wire drawing olive used for the manufacture of the tubes, except for the fact that the wedge of the machine according to the invention is of round section while the chamber is of square section, it allows more or less important hard objects to be lodged either in front of the corner 20 or in the corners of the chamber 9, which makes it possible to laminate the loose products under a small thickness shown in a in FIG. 2.
  • Fluid materials also flow through the grooves 15 which surround the corner 20 and through the grooves 30 formed in the portion of the impact plate 13 which is in contact with the product contained in the chamber.
  • the ejector 26 is then pushed into the chamber 9 and drives out the wrung product while its blades 33 cut the products which obstruct the orifices 11 provided with their jets 34 (fig. 7).
  • the grooves 30 formed in the plate 13 they are cleaned at each translation of the chamber with a view to the evacuation of the wringed product which it contains.
  • the various grooves and grooves of the shock plate 13 subjected to the erosion of the wiping product exhibit wear which requires either a replacement of the plate or a reloading in solder.
  • the machine shown diagrammatically in FIG. 9 is intended for wringing out homogeneous products such as wood bark, branches, wood residues, sugar cane and the like.
  • rollers 40 and 41 are driven in rotation by means of respective reduction gears 47, 48 by a stepping motor not shown, while the jaws 42, 43 are actuated by jacks 49, 50 ensuring the bringing together and the distancing the rollers 40, 41 alternately with the periods of stop and rotation of these rollers.
  • the product to be wrung is brought to the machine by a hopper, not shown, placed above the rollers while the wrung product falls directly below the latter.
  • the rollers 40 and 41 are provided with a large number of orifices 51 for discharging the fluid products resulting from the wringing.
  • the orifices 51 which are advantageously provided with nozzles 52 (fig. 11) all open into a central channel 53 provided in the axis of the roller.
  • Each scraper is associated with a scraper blade 54 intended to cut the products which obstruct the orifices 11 as shown in FIG. 11.
  • the machine shown in FIG. 12 constitutes a variant of the machine in FIG. 9.
  • the machine comprises a hopper 59 for supplying the product to be wrung and a scraper blade 60 is associated with the roller 55.
  • rollers 40 and 41 are separated by the action of the jacks 49 and 50 on the jaws 42 and 43 and they are driven in rotation around their respective axes in opposite directions to one another as indicated in the left-hand part of FIG. 10. During this phase, the product in the hopper is admitted into the gap between the rollers 40 and 41.
  • rollers are then stopped and the jacks 49, 50 ensure their approximation which compresses the material trapped between them in the form of a thin layer.
  • the distance between the two rollers is small.
  • the juice resulting from the spin is discharged through the orifices 51 and the central channel 53 while the dry product falls below the rollers continuously.
  • the jack 56 is moved away from the roller 55 which is rotated.
  • the product in the hopper 59 is entrained in the interval between the jack 56 and the roller 55.
  • the roller is then stopped and the jack 56 is brought closer to the roller, thus ensuring the wringing of the product taken between it and the roller .
  • the wringing machines according to the invention make it possible to extract a quantity of juice equal to one and a half to two times the quantity juice extracted when the product is treated in a thick layer, which makes it possible to obtain wrung products having a significantly increased calorific value compared to the wrung products obtained using conventional techniques.

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Abstract

Cette machine, destinée notamment à l'essorage de produits hétérogènes tels que les ordures ménagères, comprend une trémie (1) d'alimentation de produits à essorer, deux fouloirs (4) à action alternée montés dans la trémie, au-dessus d'un passage (2) dans lequel est monté un poinçon carré (3) destiné à pousser le produit à essorer dans une chambre de pression (9) de section carrée dont les parois sont pourvues de moyens (11,12) d'évacuation des produits fluides résultant de l'essorage, un coin (20) de section circulaire étant déplaçable dans ladite chambre de pression pour assurer l'essorage du produit introduit par le poinçon (3), le diamètre du coin (20) définissant avec la section de la chambre (9) un intervalle de pressage du produit sous forme d'une couche mince.

Description

  • La présente invention est relative à l'essorage de produits chargés d'humidité afin d'obtenir d'une part des résidus suffisamment secs pour constituer un combustible présentant un pouvoir calorifique acceptable et d'autre part des substances fluides utilisables selon leur nature, en agriculture comme produits d'amendement des sols ou comme matières premières à partir desquelles on peut extraire des produits chimiques.
  • Depuis plusieurs années la crise de l'énergie oblige les industriels à rechercher des produits susceptibles de fournir des calories tout en étant d'un coût inférieur aux énergies traditionnelles.
  • On a déjà pensé à utiliser comme combustible les ordures ménagères qui constituent une masse quotidienne importante produite dans les centres urbains de grande comme de faible importance.
  • Cependant, les ordures ménagères présentent une forte teneur en eau et autres produits incombustibles de sorte que leur combustion ne permet de produire qu'une énergie trop faible.
  • On a donc eu l'idée d'essorer les ordures ménagères afin de les rendre propres à la combustion.
  • On connaît déjà par exemple par le DE-A. 2753920, le FR-A. 2.411.815 (tous les deux au nom de la Sté Hydromer) et le DE-C. 853102 au nom de J. Bibby & Sons, des dispositifs d'essorage de produits à forte teneur en matières fluides qui comprennent une chambre dans laquelle le produit à traiter est introduit et soumis à une forte pression et un organe de compression destiné à pénétrer dans le produit précomprimé se trouvant dans la chambre de pression en vue d'en exprimer les matières fluides dont l'écoulement est assuré par des passages ménagés entre la chambre de pression et un collecteur de fluide.
  • L'invention vise à créer une machine d'essorage qui allie un prix de revient modéré à des performances améliorées par rapport aux dispositifs connus.
  • On s'est aperçu en effet que les machines à chambre et piston par exemple construits selon le principe des brevets Hydromer précité n'étaient pas d'un rendement suffisant compte tenu de leur coût élevé, le bas rendement étant le fait que les produits n'étaient pas traités en couche mince.
  • Si par contre le DE-C. 853102 préconise bien un tel traitement, il utilise le principe du laminage, qui ne peut être employé que dans le cas d'ordures déjà criblées et donc débarrassées des corps durs de gros volumes.
  • Elle a donc pour objet une machine pour l'essorage de produits à forte teneur en matières fluides comportant des moyens d'alimentation en produit à essorer destinés à amener ledit produit à des moyens de pressage dudit produit et comportant une chambre et définissant un intervalle de pressage du produit sous forme d'une couche mince et des moyens d'évacuation des produits fluides résultant de l'essorage ainsi que du produit essoré, caractérisé en ce que ladite chambre de pression est de section carrée, le poinçon présente une section carrée complémentaire de celle de ladite chambre tandis qu'un coin présente une section circulaire dont le diamètre est tel qu'il définit avec la section carrée de la chambre l'épaisseur de ladite couche mince du produit.
  • D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre.
  • Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples :
    • - la figure 1 est une vue schématique en élévation et en coupe d'un premier mode de réalisation de la machine d'essorage suivant l'invention ;
    • - La figure 2 est une vue schématique en coupe transversale de la chambre de pression de la machine de la figure 1 montrant le mouvement des objets non compressible sous l'action du coin.
    • - La figure 3 est une vue schématique partielle de la machine de la figure 1, montrant la disposition des fouloirs ;
    • - La figure 4 est une vue en perspective éclatée de la chambre de pression et du coin de la machine de la figure 1 ;
    • - La figure 5 est une vue partielle en perspective de la plaque collectrice représentée à la figure 4.
    • La figure 6 est une vue partielle en perspective montrant le porte-lames destiné à arraser les matières obstruant les gicleurs de la chambre de pression.
    • - La figure 7 est une coupe à plus grande échelle suivant un plan perpendiculaire à la paroi d'un élément latéral de la chambre de pression montrant d'action des lames de la figure 6.
    • - La figure 8 est une vue schématique partielle de la machine de la figure 1 destinée à représenter le rapport entre les longueurs de produit avant et après compression de celui-ci par le poinçon de la machine
    • - La figure 9 est une vue schématique en perspective d'un autre mode de réalisation de la machine suivant l'invention ;
    • - La figure 10 est un diagramme montrant la cinématique des rouleaux de la machine de la figure 9 ;
    • - La figure 11 est une vue analogue à celle de la figure 7 montrant l'action des lames de nettoyage des gicleurs des rouleaux de la machine de la figure 9 ; et
    • - La figure 12 est une vue schématique d'une variante de la machine de la figure 9.
  • La machine représentée aux figures 1 à 7 est destinée à assurer l'essorage de produits hétérogènes, contenant dans leur masse des objets non compressibles. Tel est le cas notamment pour les ordures ménagères qui contiennent une quantité de corps durs tels que bouteilles, fragments de verre ou de matière plastique et autres.
  • Pour des produits hétérogènes du type précité il est nécessaire que la machine présente un passage d'entrée, le plus grand possible.
  • A cet effet, la machine suivant l'invention comporte une trémie 1 qui débouche dans un passage 2 dont le fond est en forme de Y et dans lequel est monté à coulissement un poinçon 3 de section carrée.
  • Dans la trémie 1 sont montés deux fouloirs 4 inclinés à 45° et entraînés de manière à agir de façon alternée sur la masse de produit à comprimer.
  • La disposition des fouloirs 4 apparaît clairement sur la figure 3 sur laquelle on voit que la face active de chaque fouloir est parallèle à la direction de déplacement du poinçon 3.
  • L'action alternée des fouloirs 4 sur la masse de produit assure un bon tassement du produit et évite la formation de voûtes qui sont néfastes à un bon fonctionnement de la machine.
  • Sur sa face active le poinçon 3 est muni d'une lame de coupe 5 destinée à coopérer avec une contre-lame 6 montée dans un orifice 7 d'une paroi d'entrée 8 d'une chambre de pression 9 dans laquelle le poinçon 3 est destiné à pousser un volume de produit à essorer défini par le produit de la longueur L du passage 2 par la section du poinçon carré 3, (fig. 8).
  • La chambre de pression 9 est constituée par l'assemblage de quatre éléments latéraux 10 (fig. 4) maintenus ensemble par une monture 10a de forme parallélépidèdique. Les éléments 10 ont une surface externe en forme de quart de cylindre et une surface interne plane de sorte qu'ils définissent ensemble une chambre de pression de section carrée.
  • Ainsi qu'on peut le voir à la figure 1, chaque élément latéral 10 est percé d'une multitude d'orifices 11 d'évacuation des substances fluides résultant de l'essorage. Les orifices 11 qui sont calibrés suivant la nature du produit à essorer sont disposés en rangées et débouchent dans des canaux axiaux 12 ménagés dans l'épaisseur de chaque élément latéral.
  • On voit sur la figure 6 que ces canaux 12 forment une couronne d'évacuation des produits résultant de l'essorage. Ces canaux aboutissent à une plaque 13 qui constitue la paroi de fond de la chambre de pression, opposée au poinçon carré 3. Cette plaque 13 appelée plaque de choc est pourvue de moyens collecteurs 14, de cannelures 15 et de rainures de mise en communication avec une chambre à boue 16 qui seront décrites en référence à la figure 5.
  • La plaque de choc 13 est montée dans un évidement rectangulaire 17 d'un élément 18 du bâti de la machine de manière à pouvoir être retirée et remise en place par simple coulissement, ce qui-facilite considérablement l'entretien de la machine.
  • L'élément de bâti 18 qui constitue également une paroi de la chambre à boue 16 est traversé par des passages 19 de liaison de la plaque de choc 13 avec la chambre à boue.
  • Cette dernière est traversée par un coin 20 de forme cylindrique qui est monté à coulissement dans des orifices 21 et 22 ménagés respectivement dans la paroi 18 de la chambre à boue et dans sa paroi opposée 23.
  • Le rapport entre la section du coin 20 et celle de la chambre de pression 9 est choisi de manière que lors de l'enfoncement du coin dans le produit contenu dans la chambre 9, le produit soit repoussé contre le poinçon 3 et contre les parois latérales de la chambre 9 pour former une couche mince de produit de la manière représentée à la figure 2, les blocs incompressibles se trouvant dans le produit traité étant repoussés dans les angles de la chambre de section carrée et jouant eux aussi le rôle d'éléments auxiliaires d'essorage du produit en réduisant l'épaisseur de la matière compressible logée dans les angles de la chambre.
  • Ainsi qu'on peut le voir à la figure 4, le coin 20 qui est constitué par une tige cylindrique d'assez grande longueur, est monté dans la paroi 23 de la chambre à boue 16 par l'intermédiaire d'un palier 24 destiné à réduire au minimum le flambage dudit coin.
  • En se référant à nouveau à la figure 1, on voit que l'ensemble constitué par les éléments latéraux 10 définissant la chambre de pression 9 forme un tiroir monté déplaçable en translation dans un couloir 25 perpendiculaire à la direction de déplacement du poinçon 3, un obturateur 25a du passage d'alimentation 2 étant associé au tiroir 25c.
  • Dans l'élément de bâti 18 est monté un éjecteur 26 du produit essoré contenu dans le tiroir ainsi constitué.
  • Cet éjecteur sera décrit plus en détail en référence aux figures 6 et 7.
  • Dans la chambre à boue 16 est monté un dispositif 27 de signalisation de la présence du coin 20. Ce dispositif de signalisation est avantageusement réalisé sous la forme d'un interrupteur électrique destiné à interrompre le fonctionnement de la machine dès 1 qu'une partie mobile dudit interrupteur qui normalement est maintenue en place par le coin 20, se trouve relâchée du fait de la rupture de celui-ci.
  • On va maintenant décrire la plaque de choc 13 dont une portion est représentée à la figure 5.
  • i Sur cette figure on a en fait représenté un quart de la plaque 13 qui comporte comme déjà indiqué plus haut des cannelures axiales 15 ménagées dans un orifice circulaire 28 de ladite plaque destiné à livrer passage au coin 20. Ces cannelures débouchent dans un épanouissement cônique 29 de l'orifice 21 et sont ainsi mises en communication avec la chambre à boue 16.
  • La plaque 13 comporte en outre quatre séries de rainures 30 qui débouchent dans un évidement collecteur 14 de forme générale triangulaire dans lequel aboutissent également les extrémités des canaux 12 des éléments latéraux 10. Les cannelures 15 et les rainures 30 sont réalisées dans la plaque par usinage d'amorces qui sont ensuite chargées avec de la soudure capable de résister à l'usure dans les conditions d'emploi de la machine, ce qui permet un entretien facile et peu coûteux.
  • Chaque évidement collecteur 14 communique par un orifice axial 31 avec un passage 19 de la paroi 18. On constate qu'ainsi la majeure partie du produit soumis à l'essorage dans la chambre de pression 9 se trouve à proximité immédiate d'un moyen d'évacuation des produits fluides qui sont extraits de la masse du produit.
  • L'ensemble des moyens de drainage qui viennent d'être décrits en référence aux figures 1, 3 et 5 est ainsi mis en communication avec la chambre à boue 16 qui comporte des moyens d'évacuation des produits fluides non représentés.
  • L'éjecteur 26 qui est représenté en perspective à la figure 6 comporte une extrémité 32 de forme carrée correspondant à la section de la chambre de pression 9 et il est muni sur ses quatre côtés de lames 33 destinées à arraser les déchets qui obstruent les orifices 11 des éléments latéraux 10 de la chambre. L'action des lames 33 est représentée à la figure 7 sur laquelle on voit que les orifices 11 sont avantageusement munis de douilles 34 en matière plus résistante que celle des éléments 10 et qui constituent des gicleurs.
  • L'éjecteur 26 comporte des tiges 35 venues de matière destinées à assurer le guidage de l'éjecteur.
  • La machine qui vient d'être décrite fonctionne de la façon suivante :
    • Le produit hétérogène, des ordures ménagères par exemple, est déversé dans la trémie 1 et dirigé vers le passage 2 par l'action conjuguée et alternée des fouloirs 4.
  • Pendant ce temps le poinçon carré 3 occupe la position de repos représentée à la figure 1.
  • Ensuite le poinçon 3 se déplace dans le passage 2 et pousse devant lui vers la chambre de pression 9 une quantité de produit qui présente une longueur initiale L (figure 8).
  • On remarquera que la section carrée de la chambre de pression 9 est particulièrement intéressante pour le traitement de matériaux hétérogènes car, à surface de section égale, c'est le carré qui permet le passage de corps ayant les plus grandes dimensions.
  • Ensuite, le poinçon carré 3 parvenant au droit de l'entrée de la chambre de pression 9, sa lame 5 passe devant la contre-lame fixe 6 et assure le cisaillage de l'excédent de produit entraîné par le poinçon de manière à ne comprimer dans la chambre qu'une quantité de produit dont le volume initial est égal au produit de la longueur L du passage 2 par la section du poinçon.
  • Le produit poussé et sectionné par le poinçon 3 est enfermé dans la chambre de pression 9 et présente une longueur 1 (fig. 8) assez importante ce qui a pour conséquence que seul le produit qui se trouve alors directement en contact avec la plaque de choc 13 munie de ses moyens de drainage est essoré. La longueur 1 du volume enfermé dans la chambre de pression 9 est directement fonction de la longueur L du passage 2 et de la nature de la matière comprimée. Elle est avantageusement comprise entre 0,3 L et 0,4 L.
  • En première approximation elle peut être considérée comme égale au produit de la longueur L par le rapport de la densité de la matière entraînée sur celle obtenue en fin de compression.
  • Ainsi, à titre d'exemple pour les ordures ménagères qui ont une densité d'entrée, après avoir été soumises aux fouloirs 4, égale à 0,5 environ et une densité en fin de compression d'environ 1,3 sous une pression de 500 bars, la longueur 1 est donnée par la relation
  • Figure imgb0001
  • Afin d'assurer l'essorage du produit contenu dans la chambre 9 de la machine décrite en référence aux figures 1 à 8, après la phase de précompression précitée on procède à une phase d'enfoncement du coin 20 dans la masse précomprimée.
  • Le coin 20 s'enfonce assez lentement dans le produit et le lamine le long des parois de la chambre 9 de sorte que les matières fluides extraites du produit au cours du laminage s'écoulent par les orifices 11 et les conduits 12, vers les collecteurs 14 de la plaque de choc 13 et ensuite vers la chambre à boue 16, l'action du coin 20 transforme le volume de produit se trouvant dans la chambre 9 en une sorte de bol de section externe carrée et de section interne circulaire. Le coin 20 agit donc à la manière d'une olive de tréfilage utilisée pour la fabrication des tubes, à l'exception du fait que le coin de la machine suivant l'invention étant de section ronde alors que la chambre est de section carrée, il permet à des objets durs plus ou moins importants de se loger soit devant le coin 20 soit dans les angles de la chambre 9, ce qui permet de laminer les produits meubles sous une faible épaisseur représentée en a à la figure 2.
  • L'expérience a montré qu'une épaisseur a de 2 à 3 cm s'avère appropriée.
  • Le diamètre J du coin 20 qui est fonction de la valeur h du côté de la chambre 9 est donné par la relation J = h - 2a.
  • Les matières fluides s'écoulent également par les cannelures 15 qui entourent le coin 20 et par les rainures 30 ménagées dans la portion de la plaque de choc 13 qui est en contact avec le produit contenu dans la chambre. Lorsque l'essorage est terminée le coin 20 est retiré de la chambre 9 et l'ensemble contenu dans la monture 10a est déplacé avec l'obturateur 25 vers le poste d'éjection.
  • L'éjecteur 26 est alors poussé dans la chambre 9 et chasse le produit essoré tandis que ses lames 33 tranchent les produits qui obstruent les orifices 11 munis de leurs gicleurs 34 (fig. 7). En ce qui concerne les rainures 30 ménagées dans la plaque 13, elles sont nettoyées à chaque translation de la chambre en vue de l'évacuation du produit essoré qu'elle contient.
  • A l'issue d'une période déterminée de fonctionnement de la machine, les diverses cannelures et rainures de la plaque de choc 13 soumises à l'érosion du produit d'essorage présentent une usure qui nécessite soit un remplacement de la plaque soit un rechargement en soudure.
  • Afin de permettre de retirer la plaque 13 il suffit de faire reculer le coin d'une course complémentaire à sa course de retrait normale. Cette course supplémentaire de recul est représentée en c à la figure 4.
  • La machine représentée schématiquement à la figure 9 est destinée à l'essorage de produits homogènes tels que l'écorce de bois, les branchages, les résidus de bois, la canne à sucre et autres.
  • Elle comporte principalement deux rouleaux 40 et 41 montés à rotation dans des mâchoires 42, 43 qui sont elles-mêmes suspendues de façon oscillante à des axes 44, 45 montés dans un bâti 46.
  • Les rouleaux 40 et 41 sont entraînés en rotation par l'intermédiaire de pignons réducteurs respectifs 47, 48 par un moteur pas à pas non représenté, alors que les mâchoires 42, 43 sont actionnées par des vérins 49, 50 assurant le rapprochement et l'éloignement des rouleaux 40, 41 de façon alternée avec les périodes d'arrêt et de rotation de ces rouleaux.
  • Le produit à essorer est amené à la machine par une trémie non représentée, disposée au-dessus des rouleaux tandis que le produit essoré tombe directement au-dessous de ces derniers.
  • Les rouleaux 40 et 41 sont pourvus d'un grand nombre d'orifices 51 d'évacuation des produits fluides résultant de l'essorage.
  • Les orifices 51 qui sont avantageusement munis de gicleurs 52 (fig. 11) débouchent tous dans un canal central 53 prévu dans l'axe du rouleau. A chaque rouleau est associée une lame racleuse 54 destinée à couper les produits qui obstruent les orifices 11 de la manière représentée à la figure 11.
  • La machine représentée à la figure 12 constitue une variante de la machine de la figure 9.
  • Elle diffère de celle-ci en ce qu'elle ne comporte qu'un seul rouleau 55 entraîné en rotation par intermittence et un vérin d'essorage 56 animé d'un mouvement rectiligne alternatif en alternance avec les périodes de rotation et d'immobilité du rouleau 55. Celui-ci comporte des orifices radiaux 57 qui débouchent dans un canal central 58 d'évacuation du produit d'essorage.
  • La machine comporte enfin une trémie 59 d'amenée du produit à essorer et une lame racleuse 60 est associée au rouleau 55.
  • le fonctionnement de la machine représentée à la figure 9 est le suivant.
  • Tout d'abord les rouleaux 40 et 41 sont écartés par action des vérins 49 et 50 sur les mâchoires 42 et 43 et ils sont entraînés en rotation autour de leurs axes respectifs en sens-inverse l'un de l'autre comme indiqué dans la partie de gauche de la figure 10. Au cours de cette phase le produit se trouvant dans la trémie est admis dans l'intervalle entre les rouleaux 40 et 41.
  • Les rouleaux sont alors arrêtés et les vérins 49, 50 assurent leur rapprochement ce qui comprime la matière emprisonnée entre eux sous la forme d'une couche de faible épaisseur.
  • La position relative des rouleaux 40 et 41 est alors représentée dans la partie de droite de la figure 10.
  • Les opérations précitées se répètent ensuite périodiquement.
  • On remarquera que le fait d'avoir deux rouleaux tournant en sens inverse permet de traiter une nappe continue de produit à essorer.
  • La course d'écartement des deux rouleaux est faible.
  • Le jus qui résulte de l'essorage est évacué par les orifices 51 et le canal central 53 tandis que le produit sec tombe au-dessous des rouleaux de façon continue.
  • Le fonctionnement de la machine représentée à la figure 12 est le suivant.
  • Le vérin 56 est écarté du rouleau 55 qui est entraîné en rotation. Le produit se trouvant dans la trémie 59 est entraîné dans l'intervalle entre le vérin 56 et le rouleau 55. Le rouleau est alors arrêté et le vérin 56 est rapproché du rouleau, assurant ainsi l'essorage du produit pris entre lui et le rouleau.
  • Un réglage de la vitesse de rotation du rouleau et de la pression du vérin permet d'obtenir un produit essoré de façon convenable. Ce produit sort de la presse sous la forme d'une nappe continue de 3 à 6 cm d'épaisseur selon le produit à essorer. Comme dans le cas de la machine de la figure 9, les jus sont évacués par l'intérieur du rouleau.
  • Grâce au traitement des produits à essorer en couches minces, les machines d'essorage suivant l'invention permettent d'extraire une quantité de jus égale à une fois et demie à deux fois la quantité de jus extraite lorsque le produit est traité en couche épaisse, ce qui permet d'obtenir des produits essorés présentant un pouvoir calorifique nettement accru par rapport aux produits essorés obtenus à l'aide des techniques classiques.
  • Bien que la machine représentée aux figures à 8 ait été décrite comme appliquée à des produits hétérogènes tels que des ordures ménagères, on comprend bien que sa construction lui permet tout aussi bien de traiter des produits homogènes de natures les plus diverses.
  • Afin d'adapter la machine à la nature du produit, il suffit de remplacer la plaque de choc 13 et les éléments latéraux 10 de la chambre de pression par des pièces correspondantes ayant des moyens d'évacuation de section adaptée au produit.
  • En ce qui concerne les machines à rouleaux, cette adaptation se fait par changement des gicleurs.

Claims (11)

1. - Machine pour l'essorage de produits hétérogènes à forte teneur en matières fluides, comportant des moyens d'alimentation en produit à essorer destinés à amener ledit produit à des moyens de pressage dudit produit, et des moyens d'évacuation desdits produits fluides résultant de l'essorage ainsi que du produit essoré, lesdits moyens de pressage définissant un intervalle de pressage du produit sous forme d'une couche mince, et étant constitués par une chambre de pression alimentée en produit à essorer par un poinçon déplaçable dans un passage de longueur déterminée et un coin de pressage du produit se trouvant dans la chambre de pression, caractérisée en ce que ladite chambre de pression (9) est de section carrée, le poinçon (3) présente une section carrée complémentaire de celle de ladite chambre tandis qu'un coin (20) présente une section circulaire dont le diamètre est tel qu'il définit avec la section carrée de la chambre (9) l'épaisseur (a) de ladite couche mince du produit.
2. - Machine suivant la revendication 1, caractérisée en ce que ledit passage (2) pour le poinçon (3) présente une section en V et communique avec une trémie (1) d'alimentation en produit à essorer, deux fouloirs (4) à section alternée étant disposés dans la trémie (1), la direction de déplacement des faces actives desdits fouloirs (4) étant parallèle aux côtés dudit passage (2).
3. - Machine suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ladite chambre de pression (9) est constituée de quatre éléments latéraux (10) dont les faces internes sont planes et sont percées d'orifices (11) d'évacuation du produit fluide qui débouchent dans des canaux axiaux (12) ménagés dans l'épaisseur des éléments latéraux (10) ceux-ci présentant des surfaces extérieures en forme de portion de cylindre et étant assemblés dans une monture (10a), ladite chambre étant complétée par une plaque de choc (13) pourvue de moyens (14, 15, 30, 31) d'évacuation du produit fluide résultant de l'essorage et traversée par ledit coin (20) de section circulaire.
4. - Machine suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite plaque de choc (13) est montée de façon amovible par coulissement dans un élément (18) du bâti de la machine, lesdits moyens d'évacuation qu'elle comporte étant constitués par des cannelures axiales (15) prévues dans le passage (28) pour le coin (20) de section circulaire, par des moyens collecteurs (14) auxquels aboutissent les extrémités des conduits axiaux (12) des éléments latéraux (10) de la chambre de pression et par des rainures (30) aboutissant dans lesdits moyens collecteurs, ménagées dans la paroi de la plaque de choc (13) entre ledit passage (28) et lesdits moyens collecteurs.
5. - Machine suivant la revendication 4, caractérisée en ce que lesdits moyens collecteurs (14) communiquent par des passages axiaux (31) avec des conduits (19) de liaison avec une chambre à boue (16) et en ce que lesdites cannelures axiales (15) débouchent dans une enceinte tronconique entourant ledit coin (20) et aboutissant dans ladite chambre à boue (16).
6. - Machine suivant l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que lesdites cannelures (15) et lesdites rainures (14) de la plaque de choc (13) sont réalisées par chargement de soudure.
7. - Machine suivant l'une des revendications 1 à 6, comportant en outre un poste d'éjection du produit essoré comportant un éjecteur de section carrée adaptée à la section de la chambre de pression et des moyens pour transférer l'ensemble contenu dans ladite monture devant ledit éjecteur, caractérisée en ce que ledit éjecteur est muni sur chacune de ses faces latérales d'une lame (33) destinée à arraser les produits obstruant lesdits orifices d'évacuation (11) desdits éléments latéraux (10).
8. - Machine suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit poinçon carré (3) comporte à son extrémité une lame de coupe (5) destinée à coopérer avec une contre-lame fixe (6) disposée à l'entrée de la chambre de pression (9) pour sectionner l'excédent du produit à essorer à l'entrée de ladite chambre.
9. - Machine pour l'essorage de produits homogènes comportant des moyens d'alimentation en produit à essorer destinés à amener ledit produit à des moyens de pressage dudit produit et des moyens d'évacuation des produits fluides résultant de l'essorage ainsi que du produit essoré, lesdits moyens de pressage définissant un intervalle de pressage du produit sous forme d'une couche mince, caractérisée en ce que lesdits moyens de pressage comprennent deux rouleaux (40, 41) montés à rotation sur des mâchoires oscillantes (42, 43), lesdits rouleaux étant entraînés en rotation par des moyens d'entraînement en rotation pas-à-pas tandis que les mâchoires (42, 43) sont actionnées par des vérins (49, 50) de rapprochement et d'éloignement desdits rouleaux de façon alternée avec les périodes d'arrêt et de rotation des rouleaux (40, 41), la distance la plus faible entre lesdits rouleaux déterminant l'épaisseur de ladite couche mince.
10. - Machine suivant la revendication 9, caractérisée en ce que lesdits moyens d'évacuation du produit fluide résultant de l'essorage comprennent des orifices radiaux (51) ménagés dans la surface de chaque rouleau (40, 41) et débouchant dans un canal-axial (53) de celui-ci.
11. - Machine pour l'essorage de produits homogènes comportant des moyens d'alimentation en produit à essorer destinés à amener ledit produit à des moyens de pressage dudit produit et des moyens d'évacuation des produits fluides résultant de l'essorage ainsi que du produit essoré, lesdits moyens de pressage définissant un-intervalle de pressage du produit sous forme d'une couche mince et étant constitués par un rouleau entraîné en rotation de façon intermittente, et un organe d'essorage, caractérisée en ce que l'organe d'essorage est constitué par un vérin d'essorage (56) animé d'un mouvement rectiligne alternatif, en alternance avec les périodes de rotation et d'immobilité dudit rouleau (55), lesdits moyens d'évacuation des produits fluides résultant de l'essorage comprenant des orifices radiaux (57) ménagés dans ledit rouleau (55) et débouchant dans un canal axial (58) ménagé dans celui-ci.
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