1 Embout à granulés pour presse de trituration de graines oléagineuses à1 Pellet tip for oilseed crushing press
vis continue La présente invention concerne un dispositif pour la production en continu de granulés (pellets) monté sur la cage et à la sortie des tourteaux d'une presse de trituration de graines oléagineuses à vis continue, et qui se caractérise notamment par des sorties circonférentielles dont le nombre et le diamètre sont ajustables par le biais de filières rapportées. The present invention relates to a device for the continuous production of granules (pellets) mounted on the cage and at the outlet of the cakes of a trituration press of oilseeds with continuous screw, and which is characterized in particular by circumferential outlets whose number and diameter are adjustable through reported dies.
Le procédé de trituration par vis d'Archimède permet d'obtenir, à partir d'une alimentation continue en graines oléagineuses, une extraction mécanique d'huile en phase liquide, le plus souvent au travers d'une cage à barreaux, et une fraction solide d'écailles (tourteaux) en sortie de presse au travers d'un manchon et d'un cône, ce cône étant généralement réglé puis bloqué en position suivant l'axe de la presse, afin de pouvoir ajuster la pression de matière à l'intérieur de la presse sur le meilleur compromis débit-déshuilage, mais également épaisseur et texture des écailles. Sans autre dispositif d'adaptation, les écailles sortent du manchon terminal sous forme de chips , c'est-à-dire de plaquettes de plus ou moins grande longueur en fonction des caractéristiques du produit pressé et des conditions de trituration. Il existe néanmoins une demande croissante pour la production de tourteaux de presse à vis continue sous forme de pellets, c'est-à-dire des granulés de forme cylindrique et de faible longueur, cette forme étant plus adaptée à l'alimentation animale, à l'épandage ou à la combustion en chaudière à des fins de récupération d'énergie à partir de la biomasse. Il est tout à fait possible d'obtenir ces granulés par le biais d'une machine à granulés supplémentaire et indépendante de la presse de trituration à vis continue, un certain nombre de fabricants offrant dans ce domaine des procédés de transformation reconnus de longue date. Néanmoins une production de pellets indépendante de la presse de trituration présente l'inconvénient d'un investissement important pour l'achat d'une machine supplémentaire, mais également pour les éventuelles adaptations et consommations d'énergie permettant le fonctionnement simultané et en mode continu de deux machines complémentaires. A défaut d'une adaptation des deux machines pour un travail en continu, notamment pour des installations de faible capacité, la production de granulés ne pourrait se faire que par lots, ce qui représente un certain temps de travail perdu, et donc une perte de productivité correspondante. The Archimedes screw trituration process makes it possible to obtain, from a continuous supply of oil seeds, a mechanical extraction of oil in the liquid phase, most often through a cage with bars, and a fraction solid scales (cake) press output through a sleeve and a cone, this cone is usually set and then locked in position along the axis of the press, in order to adjust the pressure of material to the inside the press on the best trade-off deoiling, but also thickness and texture of the scales. Without any other adaptation device, the scales leave the terminal sleeve in the form of chips, that is to say platelets of greater or lesser length depending on the characteristics of the pressed product and the conditions of trituration. There is nevertheless an increasing demand for the production of continuous screw press cake in the form of pellets, that is to say pellets of cylindrical shape and of short length, this form being more suitable for animal feed, spreading or combustion in a boiler for the purpose of energy recovery from biomass. It is quite possible to obtain these pellets by means of an additional pellet machine independent of the continuous screw crushing press, a number of manufacturers offering in this field of transformation processes recognized for a long time. Nevertheless, a production of pellets independent of the crushing press has the disadvantage of an important investment for the purchase of an additional machine, but also for the possible adaptations and consumptions of energy allowing the simultaneous operation and in continuous mode of two complementary machines. In the absence of an adaptation of the two machines for continuous work, especially for low capacity installations, the production of granules could only be done in batches, which represents a certain amount of lost work time, and therefore a loss of corresponding productivity.
On comprend ici l'intérêt que représente une production de granulés directement en sortie de la presse à vis continue. Quelques systèmes ont été conçus et sont fabriqués à cette fin chez différents fabricants de presses de trituration. Ils sont toutefois peu nombreux et présentent des résultats variables en fonction du produit à presser, de la technologie retenue et du débit horaire de la presse. La difficulté consiste en effet à produire des granulés de bonne consistance et homogènes avant et après refroidissement en sortie de presse, notamment pour éviter des problèmes de poussières ou de dégradation ultérieure lors du stockage, sans pour autant affecter le débit de la presse et la qualité du déshuilage en termes de quantité d'huile produite, de pourcentage de matière grasse dans les tourteaux et de quantité de sédiments présents dans l'huile brute ( pieds de presse , c'est-à-dire la part de matière solide qui s'échappe par les barreaux de la cage au moment de la trituration). La présente invention se propose, au moyen d'une adaptation judicieuse de la sortie à écailles, d'apporter une réponse aux exigences de la production en continu de granulés par une presse de trituration de graines oléagineuses à vis continue: compatibilité avec différents types de graines oléagineuses, débit de presse (huile, tourteaux) maintenu par rapport à une sortie de presse conventionnelle, débit de presse adaptable selon besoin avec ce nouveau système, qualité du déshuilage maintenue et notamment quantité de matière grasse dans les tourteaux, consistance et homogénéité des granulés, choix du diamètre des granulés, comportement de la presse non altéré (sédiments, robustesse), compatibilité avec différentes tailles de presse, simplicité, consommation d'énergie limitée. We understand here the interest that represents a production of pellets directly at the output of the continuous screw press. Some systems have been designed and manufactured for this purpose from different manufacturers of crushing presses. However, they are few in number and show varying results depending on the product to be pressed, the technology selected and the hourly output of the press. The difficulty consists in producing granules of good consistency and consistency before and after cooling at the outlet of the press, in particular to avoid problems of dust or subsequent degradation during storage, without affecting the flow of the press and the quality de-oiling in terms of the quantity of oil produced, the percentage of fat in the cake and the amount of sediment present in the crude oil (press feet, ie the proportion of solid matter which escapes through the bars of the cage at the time of crushing). The present invention proposes, by means of a judicious adaptation of the flake outlet, to provide a response to the requirements of the continuous production of granules by a continuous screw oilseed crushing press: compatibility with different types of pellets. oilseeds, press flow (oil, cakes) maintained with respect to a conventional press outlet, press flow adaptable as required with this new system, quality of deoiling maintained and in particular amount of fat in the cake, consistency and homogeneity of granules, choice of granule diameter, behavior of the unaltered press (sediment, robustness), compatibility with different press sizes, simplicity, limited energy consumption.
2907708 2 Pour ce faire, elle a pour objet un dispositif mécanique qui se caractérise par la mise sous pression du tourteau en sortie de presse grâce à la rotation d'un ou plusieurs secteurs cylindriques de diamètre égal à celui du diamètre extérieur du manchon terminal, et du même nombre d'évidements compris entre les secteurs cylindriques, à l'intérieur d'une chambre 5 délimitée radialement par un collier de bridage et un porte-filière, et axialement par un couvercle, la matière sortant en périphérie par des filières amovibles. Le dessin annexé représente à titre d'exemple nullement limitatif un mode d'exécution de la présente invention. Dans cet exemple, le manchon terminal 1 est essentiellement de forme cylindrique et 10 se situe derrière la dernière vis de pression (en considérant le sens de la progression de la matière). Comme celle-ci, il est entraîné solidairement en rotation par l'arbre de la presse. L'extrémité du manchon n'est plus seulement cylindrique mais creusée par des méplats. En face de ces méplats se trouve un certain nombre de filières amovibles 2, elles-mêmes positionnées radialement par un porte-filière 3. Ces filières sont percées par un trou 15 débouchant aux deux extrémités, et dont l'entrée est conique. Le porte-filière 3 est coaxial à l'arbre de la presse : il est maintenu en position radiale par un collier de bridage 4, lui-même solidaire de la cage de la presse et coaxial à celle-ci. Un couvercle 5 vient finalement assurer la fermeture de la chambre formée par l'ensemble manchon terminal+collier de bridage+porte-filière et couvercle, le serrage axial du 20 porte-filière se faisant grâce à des vis 6 serrées dans le collier de bridage et en appui sur le couvercle. Le fonctionnement du dispositif selon la présente invention et pour l'exemple représenté dans le dessin annexé est décrit ci-dessous. La matière non entièrement déshuilée dans la cage au cours du travail de trituration de 25 la presse, acheminée jusqu'à l'entrée du manchon terminal et la fin de la dernière section de la cage, est poussée axialement par le travail de compression de la presse dans l'espace disponible entre les parties cylindriques du manchon terminal et du collier de bridage, puis du porte-filière. En bout de manchon, les méplats en rotation malaxent la matière et leur flan de poussée provoque une surpression. La surpression, qui s'opère dans une chambre entièrement 30 remplie de matière visqueuse, force celle-ci à s'échapper par les sorties constituées par les filières 2 radiales, qui sont positionnées face aux méplats. Un dispositif d'injection vapeur 7 permet de modifier le cas échéant les caractéristiques du tourteau contenu dans la chambre. Les filières 2 sont amovibles de telle sorte que l'on peut choisir leur nombre et le diamètre interne du trou débouchant qui laisse le passage à la matière. On peut en effet 35 remplacer certaines de ces filières 2 par un simple bouchon, ce qui laisse la possibilité d'ajuster l'ensemble du système jusqu'à obtenir les exigences décrites plus haut. A l'extrémité du manchon terminal 1 de la presse, le malaxage et la poussée de la matière acheminée au travers de l'espace disponible entre la sortie de la cage et la partie cylindrique du manchon terminal 1 sont assurés par l'alternance lors d'une rotation continue, et dans une 40 chambre entièrement remplie de matière, d'un ou plusieurs secteurs cylindriques de diamètre égal à celui du diamètre extérieur du manchon, et du même nombre d'évidements compris entre les secteurs cylindriques. La chambre sous pression et remplie de matière est délimitée radialement par le diamètre intérieur du collier de bridage 4 fixé sur la cage de la presse et coaxial à celle-ci, par le 45 diamètre intérieur du porte-filière 3 en appui axial sur le collier de bridage 4, et axialement par un couvercle 5, ces pièces étant amovibles de la cage et reliées solidairement entre elles. La matière comprimée dans la chambre s'échappe à la périphérie extérieure du dispositif au travers de filières amovibles 2 de nombre et de diamètre intérieur variables, maintenues dans un porte-filière 3 au droit des évidements et des secteurs cylindriques situés à l'extrémité du manchon terminal 1 en rotation.To this end, it relates to a mechanical device which is characterized by pressurizing the cake at the press outlet by rotating one or more cylindrical sectors of diameter equal to that of the outer diameter of the terminal sleeve, and the same number of recesses included between the cylindrical sectors, inside a chamber 5 delimited radially by a clamping collar and a die holder, and axially by a cover, the material exiting at the periphery by removable dies . The attached drawing shows by way of non-limiting example an embodiment of the present invention. In this example, the terminal sleeve 1 is essentially cylindrical in shape and is located behind the last pressure screw (considering the direction of the material's progression). Like this one, it is driven in rotation by the press shaft. The end of the sleeve is not only cylindrical but hollowed by flats. In front of these flats is a number of removable dies 2, themselves positioned radially by a die carrier 3. These dies are pierced by a hole 15 opening at both ends, and whose inlet is tapered. The die holder 3 is coaxial with the press shaft: it is held in radial position by a clamping collar 4, itself integral with the press cage and coaxial therewith. A cover 5 finally comes to ensure the closure of the chamber formed by the assembly of the terminal sleeve + clamping collar + die holder and cover, the axial clamping of the die holder being done by means of screws 6 tightened in the clamping collar. and resting on the lid. The operation of the device according to the present invention and for the example shown in the accompanying drawing is described below. The material not completely deoiled in the cage during the work of crushing the press, conveyed to the inlet of the end sleeve and the end of the last section of the cage, is pushed axially by the compression work of the press. press in the space available between the cylindrical parts of the end sleeve and the clamping collar, then the die holder. At the end of the sleeve, the rotating flats knead the material and their thrust blank causes an overpressure. The overpressure, which takes place in a chamber entirely filled with viscous material, forces it to escape through the outlets constituted by the radial dies 2, which are positioned opposite the flats. A steam injection device 7 can modify, if necessary, the characteristics of the cake contained in the chamber. The dies 2 are removable so that one can choose their number and the internal diameter of the opening hole that leaves the passage to the material. It is indeed possible to replace some of these dies 2 by a simple plug, which leaves the possibility of adjusting the entire system until the requirements described above. At the end of the end sleeve 1 of the press, the kneading and thrusting of the material conveyed through the space available between the outlet of the cage and the cylindrical part of the end sleeve 1 are ensured by the alternation during continuous rotation, and in a chamber completely filled with material, one or more cylindrical sectors of diameter equal to that of the outer diameter of the sleeve, and the same number of recesses between the cylindrical sectors. The chamber under pressure and filled with material is delimited radially by the inside diameter of the clamping collar 4 fixed on the cage of the press and coaxial thereto, by the inner diameter of the die carrier 3 bearing axially on the collar. 4, and axially by a cover 5, these parts being removable from the cage and integrally connected to each other. The material compressed in the chamber escapes to the outer periphery of the device through removable dies 2 of varying number and internal diameter, held in a die holder 3 to the right of the recesses and cylindrical sectors located at the end of the terminal sleeve 1 in rotation.
2907708 3 Les axes des filières de sortie amovibles 2 sont déportés d'une distance d comprise entre 0 et D/2 par rapport à l'axe de la presse, où D est le diamètre intérieur du porte-filière 3. Les évidements et secteurs cylindriques situés géométriquement à l'extrémité du manchon terminal 1 de la presse de trituration sont constitués d'une ou plusieurs pièces solidaires ou non du manchon terminal 1, et mises en rotation dans l'axe de la presse de manière indépendante ou non du manchon terminal. Le dispositif est entièrement interchangeable : la presse peut donc rapidement être modifiée pour revenir dans la configuration de sortie d'écailles en plaquettes.2907708 3 The axes of the removable output die 2 are offset by a distance d between 0 and D / 2 relative to the axis of the press, where D is the inside diameter of the die holder 3. The recesses and sectors cylindrical located geometrically at the end of the end sleeve 1 of the triturating press consist of one or more parts integral or not of the end sleeve 1, and rotated in the axis of the press independently or not of the sleeve terminal. The device is fully interchangeable: the press can quickly be modified to return to the platelet flake exit configuration.