DESCRIPTION
La présente invention concerne le domaine du traitement de déchets végétaux ou organiques, ainsi que des produits alimentaires et plus généralement des produits pulvérulents, et a pour objet une presse à granuler.
Actuellement, la transformation en granulés des bois, végétaux ou autres déchets organiques, ainsi que des produits alimentaires et plus généralement des produits pulvérulents est réalisée au moyen de presses à granuler qui sont essentiellement constituées par une filière sous forme d'une virole et de rouleaux qui, sous l'effet d'un mouvement rotatif, écrasent, pressent et densifient les produits à travers des ouvertures, généralement circulaires, de la filière. Il est également connu de mettre en oeuvre une filière plate disposée sous des rouleaux animés d'un mouvement rotatif et tournant autour d'un axe, auquel ils sont reliés à entraînement, sur le principe des moulins à céréales ou pressoir à olive. De tels dispositifs ont l'avantage d'être compacts et de permettre la formation des granulés dans un système clos. Ils ont, cependant, l'inconvénient d'être limités en capacité de production et d'être onéreux à la fabrication. En particulier, du fait que les rouleaux sont reliés à l'axe de rotation, il est nécessaire de disposer d'un entraînement très puissant, afin de surmonter les forces de réaction très importantes, qui se créent lors de la densification des produits et de l'extrusion des granulés à travers la filière. Par ailleurs, l'axe de rotation, qui forme simultanément l'arbre d'entraînement des rouleaux, doit nécessairement également être fortement dimensionné et être guidé et maintenu au moyen de paliers présentant les mêmes caractéristiques de résistance mécanique. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant une presse à granuler de constitution simple et permettant un rendement élevé.
A cet effet, la presse à granuler, qui est essentiellement constituée par au moins une filière, par au moins un moyen d'alimentation et de pressage comportant au moins un cylindre de compression et par au moins un dispositif de réception et de collecte des granulés obtenus, est caractérisée en ce que la filière est une filière plate montée sur un arbre -2- vertical et en ce que le ou les cylindres de compression constitutifs du moyen d'alimentation et de pressage s'étendent radialement au-dessus de ladite filière plate, un mouvement rotatif étant généré entre ladite filière plate et le ou les cylindres de compression, qui sont montés libres en rotation ou entraînés indépendamment de l'arbre vertical. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexé, dans lesquels : la figure 1 est une vue partielle en élévation latérale d'une presse conforme à l'invention, et les figures 2 à 4 sont des vues analogues à celle da figure 1, de variantes de réalisation de l'invention. Les figures 1 à 4 des dessins annexés représentent une presse à granuler, qui est essentiellement constituée par au moins une filière 1, par au moins un moyen 2 d'alimentation et de pressage comportant au moins un cylindre de compression 3 et par au moins un dispositif de réception et de collecte 4 des granulés obtenus. Conformément à l'invention, la filière 1 est une filière plate montée sur un arbre vertical 7 et le ou les cylindres de compression 3 constitutifs du moyen 2 d'alimentation et de pressage s'étendent radialement au-dessus de ladite filière plate 1, un mouvement rotatif étant généré entre ladite filière plate 1 et le ou les cylindres de compression 3, qui sont montés libres en rotation ou entraînés indépendamment de l'arbre vertical 7.
De préférence, le ou les cylindres de compression 3 constitutifs du moyen 2 d'alimentation et de pressage sont montés, par l'intermédiaire de paliers 5 sur un support 6 s'étendant parallèlement à la filière plate 1, ledit support 6 étant lui-même monté sur l'arbre vertical 7 portant la filière plate 1.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, représenté à la figure 1 des dessins annexés, la filière plate 1 est avantageusement solidarisée avec l'arbre vertical 7 la portant et le support 6 de montage des cylindres de compression 3 est monté sur ledit arbre 7, au-dessus de la filière plate 1, par l'intermédiaire de paliers à roulements 8, ce support 6, présentant un contour circulaire et étant muni d'une couronne dentée 9 coopérant avec un pignon 10 d'au moins un moteur d'entraînement 11. De préférence, et pour des questions de puissance installée et d'encombrement, -3- plusieurs moteurs d'entraînement 11 avec pignon 10 pourront être répartis sur la périphérie de la couronne dentée 9 du support 6. Il est également possible, selon une variante de réalisation de l'invention, non représentée aux dessins annexés, de munir le support 6, dans sa partie centrale au-dessus des paliers à roulements 8, d'un flasque coopérant relié à un moteur d'entraînement central. Dans un tel cas un moteur central unique réalise l'entraînement du support 6 et donc du ou des cylindres de compression 3. Le moyen 2 d'alimentation et de pressage, comporte, outre un ou plusieurs cylindres de compression 3, au moins un dispositif 12 d'alimentation et d'épandage des produits à compacter sur la filière plate 1, ce dispositif 12 pouvant être monté sur le support 6 devant le cylindre de compression 3 ou entre deux cylindres de compression et étant relié à un dispositif extérieur d'alimentation 13 par l'intermédiaire d'un joint tournant 14. Il est également possible de réaliser le dispositif 12 sous forme d'un conteneur fixe s'étendant au-dessus du support 6 et déversant à intervalles réguliers les produits à compacter à travers des ouvertures correspondantes prévues dans le support 6. Ainsi, les produits provenant du dispositif 12 sont comprimés et compactés sur la filière plate 1 par l'intermédiaire du ou des cylindres de compression 3 et sont pressés ou extrudés à travers les ouvertures de ladite filière 1 pour être évacués sous forme de granulés dans le dispositif de réception et de collecte 4. A cet effet, il est prévu, sous la filière plate 1 un moyen de coupe tel qu'un couteau 14 ou analogue entraîné en rotation sous ladite filière. A titre d'exemple, un tel couteau peut être monté entre deux couronnes circulaires, l'une, intérieure, centrée sur l'arbre vertical 7 et, l'autre, extérieure, sur la périphérie du dispositif de réception et de collecte 4, ladite couronne extérieure pouvant être équipée, en outre, d'une couronne dentée coopérant avec un pignon 15 entraîné par un moteur 16. La figure 2 des dessins annexés représente une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle la filière plate 1 est montée de manière rotative sur l'arbre vertical 7, par l'intermédiaire de paliers à roulement 1', et le support 6 des cylindres de compression 3 du moyen 2 d'alimentation et de pressage est monté de manière fixe sur ledit arbre 7, les cylindres de compression 3 étant montés libres en rotation sur les paliers 5 de montage sur le support 6. -4- Dans ce mode de réalisation, la filière plate 1 est préférentiellement pourvue d'une couronne dentée circulaire périphérique 17 coopérant avec au moins un pignon 18 d'un moteur d'entraînement 19. De préférence, dans ce mode de réalisation également plusieurs entraînements périphériques par ensembles moteur 19 et pignon 18 seront prévus, pour des raisons d'équilibre et de limitation des puissances individuelles installées. Il est également possible, conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, non représentée à la figure 2, de munir la filière plate 1 d'une couronne dentée centrale entourant l'arbre vertical 7 et entraînée en rotation par l'intermédiaire d'un pignon denté d'un moteur d'entraînement agissant directement sur ladite couronne dentée ou encore par l'intermédiaire d'un dispositif à renvoi d'angle ou d'un ensemble de transmission à réducteur. Dans ce cas, la couronne dentée sera préférentiellement disposée sous la filière 1, du côté opposé à celui en contact avec les cylindres de compression 3. Au moins un dispositif 12 d'alimentation et d'épandage des produits à compacter sur la filière plate 1 est, dans ce mode de réalisation, préférentiellement installé de manière fixe devant un cylindre de compression 3 ou entre deux cylindres de compression 3 consécutifs, à distance de ladite filière plate 1. Ainsi, la filière plate 1, animée d'un mouvement rotatif par l'intermédiaire du ou des moteurs d'entraînement 19 et des poulies correspondantes 18 coopérant avec la couronne dentée 17, peut être alimentée en produits à compacter et à granuler par l'intermédiaire du dispositif 12 d'alimentation et d'épandage et au cours de sa rotation la filière 1 transporte lesdits produits au contact des cylindres de compression 3, de sorte que ces derniers sont automatiquement entraînés en rotation et, sous l'effet de coin se produisant, ils compactent lesdits produits et les pressent dans les ouvertures prévues dans la filière 1, pour les extruder à travers cette dernière, un couteau 14, tel que celui décrit précédemment à propos de la figure 1, réalisant le débitage régulier en granulés, qui sont récupérés dans le dispositif de réception et de collecte 4. Conformément à une autre variante de réalisation de l'invention, représentée à la figure 3 des dessins annexés, il est également possible de monter la filière plate 1 de manière libre en rotation sur l'arbre vertical 7, le ou les cylindres de compression 3 étant montés par -5- l'intermédiaire de leurs paliers 5 sur le support 6, qui est solidarisé en rotation avec l'arbre vertical 7, lesdits cylindres de compression 3 étant entraînés individuellement en rotation par un moteur correspondant 20. Le montage libre en rotation de la filière plate 1 sur l'arbre vertical 7 peut être effectué, de manière connue, comme également représenté à la figure 2, par l'intermédiaire de paliers à roulement l'. Le montage du dispositif 12 d'alimentation et d'épandage des produits à compacter sur la filière plate 1 peut être effectué de la manière décrite à propos de la figure 2 et n'est pas représenté sur la figure 3. Cependant, l'arrivée des produits à compacter sur la filière 1 est avantageusement réalisée à proximité immédiate des cylindres de compression 3, de manière à être entraînés sous ces derniers et à être comprimés sur la filière 1 pour être pressés à travers les orifices de cette dernière en vue de l'extrusion des granulés. En effet, le dépôt des produits entre les cylindres 3 et la filière plate 1 permet, lors de la rotation des cylindres de compression 3, de réaliser un effet de coin par lequel est obtenu un entraînement en rotation de la filière plate 1 guidée sur les paliers 1'. Le dispositif de réception et de collecte 4 des granulés obtenus, ainsi que le couteau 14, réalisant le débitage régulier en granulés, ne sont pas représentés sur la figure 3, du fait qu'ils sont identiques et que leur fonctionnement est également identique à celui décrit à propos des représentations des figures 1 et 2. Selon une variante de réalisation de l'invention, non représenté à la figure 3 des dessins annexés, la filière plate 1, montée de manière rotative sur l'arbre vertical 7 par l'intermédiaire des paliers à roulement 1', peut avantageusement être pourvue d'un moyen d'entraînement en rotation par l'intermédiaire des cylindres de compression 3. En l'occurrence, un tel moyen d'entraînement peut avantageusement consister en un dispositif de renvoi d'angle à cardan ou à pignon conique monté à l'extrémité de l'arbre d'entraînement de chaque cylindre de compression 3, du côté opposé au moteur 20, ce renvoi d'angle coopérant, à son autre extrémité, avec une couronne dentée solidaire de la filière plate 1. Par la prévision d'un tel moyen d'entraînement complémentaire, l'effet d'entraînement des produits à compacter et à granuler par les cylindres de compression 3 est notablement amélioré, la rotation de ces derniers n'ayant plus tendance à créer un effet de refoulement des produits devant lesdits cylindres de compression 3, du fait que lesdits produits sont -6- simultanément entraînés dans la même direction, c'est-à-dire sous les cylindres 3 par la filière 1. La figure 4 des dessins annexés représente une autre variante de réalisation de l'invention, dans laquelle la filière plate 1 est montée à liaison d'entraînement sur l'arbre vertical 7 avec possibilité de coulissement vertical, par l'intermédiaire d'un palier 21, coopérant avec une clavette d'entraînement ou analogues, et est réglable en déplacement vertical sur ledit arbre vertical 7 par l'intermédiaire d'un chemin de roulement périphérique 22 monté de manière réglable en hauteur dans un carter 23, les cylindres de compression 3, constitutifs du moyen 2 d'alimentation et de pressage, avec leur moteur d'entraînement 20 étant montés sur le carter 23, au-dessus de la filière plate 1 et les arbres d'entraînement 24 des cylindres de compression 3 étant munis chacun à leur extrémité opposée au moteur 20 d'un pignon denté conique 25 coopérant avec une couronne dentée 26 fixée sur l'arbre vertical 7, ledit arbre vertical 7 étant guidé en rotation dans des paliers 27 correspondants du carter 23. Dans ce mode de réalisation, le support 6 décrit à propos des figures 1 à 3 devient inutile, les cylindres de compression 3 étant montés avec leur moteur d'entraînement 20 sur les parois latérales du carter 23.
Ainsi, il est possible d'effectuer un entraînement en rotation de la filière plate 1 par l'intermédiaire de l'arbre vertical 7, les moteurs 20 et les cylindres de compression 3 restant à poste fixe. En outre, dans un tel mode de réalisation, l'alimentation en produits à compacter et à granuler peut être réalisée de manière très simple au moyen de trémies déversant ledit produit dans les espaces entre les cylindres de compression 3. Pour garantir un maintien amélioré des cylindres de compression 3, l'extrémité de leur arbre d'entraînement comportant le pignon conique 25 peut avantageusement être montée dans un carter de renvoi d'angle 28 entourant simultanément la couronne dentée 26 d'entraînement de l'arbre vertical 7. Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une presse à granuler permettant l'obtention de rendement élevé et une fiabilité de fonctionnement accrue. En effet, du fait même de la constitution de la presse sous forme d'une filière plane, fixe ou rotative et de cylindres de compression montés sur un support rotatif par rapport à la filière et au support de cette dernière ou fixe par rapport à la filière et à son support, il est possible de -7- réaliser, pour chaque type de fonctionnement, un entraînement indépendant de l'arbre de support vertical, de sorte que ce dernier ne subit aucune contrainte mécanique de torsion et qu'il peut être dimensionné de manière relativement faible, tout en permettant une installation de forte puissance, c'est-à-dire de rendement très élevé, donc dont les dimensions peuvent être importantes. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.