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La présente invention concerne d'une manière -générale l'extraction de jus de canne à sucre et autres végétaux à cellules contenant du jus et vise notamment un appareil pour l'extraction de jus.
Les procédés actuellement utilisés pour extraire le jus de végétaux juteux sent de deux types principaux. L'un' consiste essentiellement à comprimer le végétal pour en expri- ,-mer le jus et l'autre-à-faire traverser le. végétal par de l'eau ou- un autre diluant pour entraîner le jus. Ces deux types de procédé sont utilisés industriellement pour extraire le sucre de canne, le premier étant dit -procédé de broyage et le second "procédé de diffusion".
Lorsqu'on procède pr broyage,les cannes sont écrasées et comprimées entre les rouleaux d'une série de mou- lins et habituellement arrosées, entre ces moulins, d'eau ou de jus dilué d'imprégnation qui rend l'extraction .plus effi- cace dans la mesure où il se mélange au jus résiduel.
Pour procéder par diffusion, on commence par déchiqueter la canne en la défibrant ou autrement, pour rompre la plupart de ses cellules, puis on l'envoie; dans un sens-, traverser-un réci- pient convenable contenant de l'eau introduite en sens opposés qui traverse à contre-courant le végétal déchiqueté jusqu'en un point d'évacuatin situé à l'opposé,;
Sous l'action de la pesanteur, l'eau traverse le végétal et s'enrichit progressi- vement en jus à mesure qu'elle se rapproche du point d'évacua- tion -mais demeure toujours moins riche que la canne -qu'elle traverse, ceci afin non seulement de mélanger l'eau et le jus libérés par déchiquetage préalable, mais aussi de faire
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diffuser dans l'eau, grâce au gradient de concentration, le . saccharose contenu dans les cellules non rompues. Dans l'ex- traction par compression ou broyage, le facteur temps n'inter- vient pas, de sorte que le processus est rapide.
Par contre, le passage par diffusion du saccharose contenu, dans le jus, dans le diluant environnat prend un certain temps et il faut quelque quarante à soixante-minutes pour opérer efficaement l'extraction par diffusion.
Dans. le broyage, la bàgasse déchargée à l'extré- mité d'un train de moulin est assez sèche pour servir de com- bustible,, mais le processus¯est si bref que le 1-iquide d'im- prégnation (eau ou autre diluant) ne peut-se-mélanger-que'.------. superficiellement au jus subsistant dans les tiges et que le saccharose contenu dans les cellules noir rompues ne peut diffuser dans le diluant.
Dans la diffusion, le saccharose a le temps de diffuser dans le diluant, mais la préparation imprimée à la canne poar rompre ces cellules: dort depont essentiellement le rendement du processus, ne peut pas être assez poussée pour séparer complètement la moelle des fibres, de sorte que l'action de la pesanteur est alors insuffisante pour faire pénétrer le diluant à travers la canne déchiquette ou bagasse,. De plus, la bagassè déchargée par l'appareil de diffusion est si humide qu'elle est inutilisable en l'état et très difficile à manipuler..
La demanderesse a mis au point un procédé pour l'extraction de jus contenu dans des végétaux juteux permet- tant, quand on l'applique à la canne à sucre, d'extraire aisément un taux d'extraction de jus correspondant au maximum obtenu par diffusion et qu'on ne saurait atteindre par broyage et ce. sans l'appareillage gigantesque ni la grosse consomma- tion d'énergie nécessaire au broyage et sans les délais ni
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l'encombrement impliqués par la diffusion. Ce procédé est décrit dans la demande de brevet déposée aux Etats-Unis le 4 novembre 1964 .sous le n 409. 002. La présente invention a pour objet un appareil particulièrement indiqué pour la mise ¯en oeuvre-de-ce procédé, qu'on peut utiliser isolément ou grouper avec d'autres appareils identiques.
Elle a pour but de proposer un appareil pour l' ex- traction de jus à partir de végétaux cellulaires ayant subi un déchiquetage destiné à rompre les cellules contenant-du jus, dans lequel les végétaux préparés se déplacent par gravité à travers un récipient et y subissent l'effet d'un diluant agis- sant de manière à comprimer les végétaux et à .en extraire tant le jus déjà libéré que celui encore retenu, le diluant - agissant sur les végétaux pendant que ceux-ci traversent par gravité un récipient ou trémie exerçant un effet de coincement pour accroître la compression et améliorer l'extraction ; en atteignant la base du récipient, les végétaux en sont positi- vement extraits et subissent une compression destinée à ex- primer un supplément de jus et à faciliter le traitement ultérieur.
Suivant'un autre aspect de l'invention, les végétaux subissent dans le récipient l'action du diluant dans une série d'étages situés à des niveaux différents, destinés à tasser et à comprimer les végétas, à déplacer le jus libéré, à li- bérer le jus encore retenu et à extraire par rinçage ces deux catégories de' jus des végétaux. Le récipient ou trémie a la torse et la disposition voulues pour favoriser l'écoulement du liquide appliqué à chaque étage vers une sertie de liquide individuelle et pour'accuser la compression- imprimée au végé- tal.
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Suivant encore un autre aspect de l'invention, les - végétaux progressent par gravité à vitesse contrôlée et l'on utilise la charge--engendrée- par la--masse de végétaux et par le liquide appliqué à un étage précoce- pour .assurer le rinçage sous pression des végétaux en cours d'avance à un ou plusieurs niveaux inférieurs et 1,?on fait en sorte de pouvoir régler la quantité de liquide appliquée aux végétaux-en interposant un robinet sur la sortie de chaque étage.
Suivant l'inven- tion, il est encore prévu, dans un appareil du genre décrit, une presse à vis à plusieurs-corps cylindriques, destiné e à extraire positivement les végétaux comprimés humides-de la base de la trémie ou du récipient décrit ci-dessus et à re- fouler ces végétaux à travers un orifice variable prévu à la sortie de chaque-corps, ce qui permet de régler la vitesse à laquelle les végétaux traversent lesdits corps, qui exprime un supplément de jus et réduise la teneur en liquide des végé- taux pour'faciliter leun manutention ultérieurs.
Dans la presse à vis du genre décrit, la section de passage des ori- fices-prévus aux sorties des corps cylindriques est réglée par des moyens pneumatiques ou hydrauliques, inter-accouplés pour maintenir uniforme, dans tous les corps de presse, la résis- tance opposée au refoulement du végétal.
- D'autres buts et avantages de l'invention apparai- tront à la lecture de la description détaillée, dépourvue de tout caractère limitatif, qu'on va maintenant donner-en se référant aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue de profil d'un appareil d'extraction de jus suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, avec coupes- et arra lhements partiels permettant de voir plus clairement certains détails de structure..
- la figure-2--est, en élévation et de l'arrière;
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une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; - la figure 3 est une vue de détail en coupe suivant la ligne 3-3 de la figure 1; - la figure 4 est, à plus grande échelle, une vue en plan de la presse à vis suivant la ligne 4-4 de la figure 5; - - - la figure 5 est une vue en coupe de la presse suivant la ligne 5-5 de la figure 4; ---la figure 6 est, à plus grande échelle, unevue de détail en coupe suivant la ligne 6-6 de la figure 4 ;
- la figure 7 est vue de détail, à la même échelle que la figure 6, d'un corps de presse et des pièces associées, vus en partie de profil et en partie en coupe suivant la ligne 7-7 de la figure 4 ; - la figure 8 est une vue en bout de l'extrémité de sortie du corps de presse montré sur la figure 7, et - la figure 9 est une vue de détail en coupe suivant la ligne 9-9 de 18 figure 7-
Sur les dessins, les pièces homologues portent sur toutes les figures les mêmes références numériques.
L'ap- pareil d'extraction de jus suivant l'invention est applicable à l'extraction du jus contenu dans tout végétal à cellules contenant du jus, tel que canne à-sucre, betterave à sucre et ananas;que le produit final soit le jus lui-même ou, corme dans le cas-de la car.ne à sucre et des betteraves, du saccha- -rose ou autre corps dissous dans le jus. Toutefois, l'appareil est sans doute principalement indiqué pour être incorporé à une installation d'extraction de jus de canna à sucre, à la place des trains de moulins et des batteries de diffusion actuellement utilisés à cette fin..
En conséquence, chaque fois qu'il y aura-lieu-de donner, pour mieux faire comprendre l'invention, certains détails sur le végétal en cours de
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traitement, on se référera à titre d'exemple à la canne à sucre.
On peut incorporer des appareils suivant l'invention, isolément ou par groupe-,- à -une installation de traitement et l'emplacement ocupé-dans cette installation par un appareil affecte la quantité de jus que cet appareil peut extraire, car- le- végjtal s'appauvrit nécessairement en jus à mesure que son traitement se poursuit. Toutefois, quelle que soit la position de l'appareil, l'extraction de jus est surtout assu- rée par un liquide diluant : eau ou jus dilué. -En -conséquence, les végétaux envoyés à l'appareil doivent avoir subi un déchi- quetage préalable destiné à rompre un grand nombre de leurs cellules contenant du jus.
Le déchiquetage varie en général -selon la nature- du végétal et peut être grossier ou accusé, mais si un déchiquetage ultérieur n'est pas prévu dans l'ins- tallation, il faut que le déchiquetage initial soit assez poussé pour rompre le plus grand nombre possible de cellules contenant du jus.
Selon le degré de déchiquetage ou de prépa- ration désiré à ce stade, on peut écraser soit le végétal, par exemple canne à sucre, entre des rouleaux de broyage, soit le défibrer à l'aide d'un déchiqueteur de Scarby ou analogue, dans lequel il passe entre des marteaux oscillants, montés sur un organe rotatif, et des enclumes fixes, soit lui impri- mer à la fois un broyage et un défibrage, par exemple dans un broyeur-déchiqueteur de Maxwell, dans lequel il est broyé entre des rouleaux broyeurs, puis finement défibré par un organe rotatif à dents effilées. On assure une préparation encore plus poussée, permettant d'obtenir le résultat optimum permis par la technique industrielle actuelle, c'est-à-dire. la rupture d'environ 94 des- cellules.
contenant du jus, en découpant la canne en courts tronçons avant de la soumettre
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au broyage et au déchiquetage.
L'appareil suivant l'invention reçoit le végétal contenant du jus, convenablement déchiqueté-', dans .le tronçon supérieur 1 d'un 'récipient disposé suivant une direction générale- verticale et ouvert à la base, dans lequel le végétal est entraîné de haut en bas par l'action de la pesanteur vers un trou de sortie 3 percé dans la base du récipient.
Le récipient 2 est conçu pour contenir en fonctionnement une - colonne-de végétal indiquée en 5, qui conserve une hauteur -sensiblement uniforme, recevant en continu au sommet du végé- tal d'appoint qui remplace celui soutiré à la base- Pour conserver à une telle colon¯ne une hauteur constante, il faut non seul-ment régler l'alimentation, mais freiner la descente du végétal dans le récipient, -pour ajustez- le- débit, en ajus- tant la section de passage du trou de sortie 3 par rapport à celle du récipient 2, ou en assurant au niveau du trou 3 un déchargement positif assurant l'extraction à vitesse contrôlée de végétal à partir de la base de la colonne.
Il vaut mieux prévoir à la fois un-trou de sortie 3 étranglé et un décharge- ment positif, le mieux, pour étrangler la sortie, étant de réaliser le récipient 2 sous forme de trémie convergeant pro- gressivement vers le bas, au moins dans sa partie inférieure-or.
Pour bien exprimer le jus de la colonne de végétal déchiqueté qui traverse la récipient 2, il faut faire traver- ser cette colonne par un liquide diluant destiné à en extaire le jus, qu'on -introduit-dans la colonne à divers étages situés à des niveaux différents. Le liquide arrivant à chaque étage doit traverser la totalité du végétal introduit dans le réci- pient et, peur le ou les derniers étages, on obtient le plus facilement ce résultat en donnant au tronçon intéressé du ré- cipient une section rectangulaire et en assurant l'introduc- tion e l'évacuation de liquide suivant la largeur du récipient,
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l'entrée et la sortie ayant des positions relatives telles que le liquide traverse toute la masse de végétal.
La trémie 2 'représentée à-titre d'axemple, qui sa : tisfait à ces conditions, est -à section rectangulaire sur toute sa hauteur et présente des parois latérales parallèles verticales 7, reliées par des parois. avant 8 et arrière 9. qui dans le tronçon supérieur 1, sont. verticales et parallèles et qui, dans le tronçon inférieur 6, sont toutes deux inclinées, convergent l'une vers l'autre, en direction de la base 4.
L'ensemble tronçon inférieur 6 de la trémie 2, qui présente ain- si -une forme en coin grâce à l'inclinaison relative des parois avant 8 et arrière 9, est de préférence incliné sur la verticale vers le-bas et vers l'arrière.
De la canne ou autre végétal déchiqueté-arrive dans- .le trémie 2 par un trou d'entrée 10, percé dans la paroi avant 8 près du sommet 11 de la trémie, sous l'action d'un élévateur à claire-voie formé de courroies-Du d'un autre transporteur 12 convenable et, en fonctionnement, la colonne de végétal 5 rem- plit la trémie jusqu'au niveau du trou d'entrée. Destinée notamment à extraire du jus de canne à sucre déchiquetée n'ayant pas subi-d'autre traitement, la trémie 2 représentée à titre d'exemple est agencée pour injecter du jus dilué ou quide diluant dans trois étages situés à des niveaux différents..
Au premier étage, du liquide diluant -est projeté sur le sommet de la colonne de végétal 5 par une tête d'admissin ou d'injec- tion suspendueformée de préférence d'une ou plusieurs pommes arroseuse 13: convenablement montées au-dessus du trou d'entrée 10 dans un couvercle 14, qui referme au sommet la trénie 2, et dirigées de manière à répartir le liquide projeté sur -tout le sommet de la colonne 5, Les têtes d'admission ou'd'injec- tion de second étage 15 et de troisième étage 16 sont toutes
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deux montées.sur-la paroi arrière 9 de la. trémie 2, dans le tronçon inférieur convergent. 6, celle de second étage étant voisine du sommet-de ce-tronçon et celle de troisième étage décalée vers le bas-vers-le trou- de sortie 3.
Pour étaler le diluant.injecté sur toute la largeur de la colonne de végétal 5, chacune des têtes d'injection de second étage 15 et de troi- sième étage 16 comporte un collecteur 17, -de -tonneparallélépi- pédique ou autre convenable, monté extérieurement en travers de la paroi arrière 9 et qui débouche dans llintérieur de la trémie à travers une plaque perforée-, un tamis ou autre élément ajouré 18 encastré dans cette paroi.
A chacune des têtes d'injection 13, 15 et 16 est af- fectésune sortie individuelle, disposée de manière à ce que le- liquide injecté dans l'étage intéressé, ainsi que le jus qu'il entraîne à partir, du végétal, atteigne en majeure partie la sortie que lui affecte, en traversant pour l'atteindre la co- lonne de végétal 5. Pour ménager ces sorties, la paroi avant 8 est à double épaisseur sur la quasi totalité du tronçon inférieur 6 de la trémie, comportant, -une épaisseur intérieure 19; formée d'une plaque perforée, d'un tamis -ou analogue de retenue du végétal, et une- paroi extérieure-20, non perforée, espacée de-la précédente.
L'espace ménagé entre les épaisseurs intérieure 19 et extérieure 20 est fermé- sur- les -côtés- -et s'é tend en travers de l'avant-de la trémie; on le divise à peu près à mi-hauteur, par -une cloison -transversale, en deux com- partiments de sortie, supérieur 21 et moyen 22, affecté le premier-au premier étage et le second au deuxième étage.
La sortie 23 du troisième étage d'injection est situé au-dessous - des sorti-es 21 de premier étage et 22 de second étage, à peu près à l'aplomb de la tête d'injection associée.
Dans la trémie 2 choisie à titre d'exemple, la sortie inférieure de troisième étage 23 est aussi garnie d'un tamis mais, au
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lieu d'être incorporée à la paroi avant 8, elle est délimitée par la paroi avant correspondannte 24 et par la paroi inférieure
25 d'un. carter de prolongement 26.
Aux bases de sorties supé- rieure 21, moyenne 22 et inférieure 23 sont reliés des tuyaux d'évacuation respectifs 27, 28 et 29, dont chacun s'étend vers le bas de la sortie associée jusque au-dessous de la base 4 de la tréie 2 et est muni d'un robinet de réglage 30 permettant dajuster le débit de liquide qui emprunte la sortie associée
Grâce à cet agencemet de têtes d'admission 13, 15 et 16 et de sorties associées 21, 22 et 23, on peut faire pas- ser du liquide à travers la colonne de végétal 5, contenue dans la trémie 2, à des étages différents, situés chacun au- dessous du précédent. De plus, la sortie de chaque étage est située plus bas que 1-* entrée associée.
Ainsi, à chaque étage, le liquide traverse la colonne 5 en diagonale et non à contre- courant. s'-écoulant de chaque entrée vers la sortie associée en biais par rapport au trajet emprunté par le végétal déchi- queté. C'est là qu'intervient l'inclinaison vers l'arrière imprimée de préférence au tronçon inférieur convergent 6 de la trémie 2 et plus particulièrement à la partie inférieure de la paroi avant 8, cette -inclinaison permettant à la pesan- teur de contribuer à diriger le liquide diluant de l'entrée vers la sortie de chaque étage.
Etant donné qu'une fraction du jus résiduel riche contenu dans le végétal déchiqueté est éliminée à chaque étage, le végétal présente une teneur en jus de plus en plus faible à mesure qu'il progresse vers le bas de la trémie 2.. Pour jouer le rôle désiré, il faut que le liquide diluant introduit à chaque étage ait, s'il s'agit de jus dilué, une teneur en jus inférieure à celle du végétal qu'il traverse et, étant donné que la, teneur en jus du végétal décroît vers le trou de
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sortie 3, il est préférable que la teneur en jus du liquide injecté baisse progressivement de manière correspondante, afin que le végétal subisse dans chaque étage l'action-d'un liquide, moins riche en jus que celui agissant dans l'étage précédent.
Pour obtenir ces différences entre les teneurs en jus des liquides injectés à chaque étage, et qui arrivent en continu dans tous les étages, il faut prévoir une source fournissant constatent eu liquide ayant les teneurs en jus désirées. On peut résoudre ce problème assez épineux, non seulement pour un seul appareil, mais pour l'ensemble des appareils incorporés à une installation d'extraction de jus, en munissant l'installation d'un conduit, d'un réservoir ou d'un canal 32 situé'plus bas que toutes les sorties, s'étendant de l'avant à l'arrière de l'installation et présentant en direction de l'extrémité avant 8 l'inclinaison vers le bas voulue pour que le liquide s'écoule à vitesse convenable vers cette extrémité.
En assurant l'appoint nécessaire à l'aide ,d'eau arrivant par l'extrémité arrière de l'installation et en déversant les liquides extraits aux divers étages dans le conduit 32 en des points longitudinalement d -espacés, leurs te- neurs en jue croissant vers l'extrémité avant de l'installa- tion, on confère au liquida circulant dans le conduit une teneur--en jus qui croit progressivement vers l'extré avant du conduit.
Le liquide qui circule des le conduit 32 ayant cette constitution, on assure de manière simple une alenta- tion permanente en liquide ayant la richesse désirée pour introduction en l'un Quelconque des étages par-soutirage opéré au niveau voulu sur ce conduit.
Le conduit 32 constituait la source commune de liquide diluant desstiné aux divers étages, les liquides qui ressortent des divers étages de la trémie 2 reviennent par les conduits
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de sortie 27, 28 et 29 dans le conduit 32, en des points lon- gitudinalement espacés vers l'aur iére par ordre décroissant de teneurs en jus, les prélèvements de jus sur le conduit étant opérés dans le même ordre, le point de prélèvement pour chaque étage se situant en arrière du-point d'arrivée du liqui- de évacué de l'étage.
En variante, si la trémie 2 est la-pre- mière trémie de l'installation de traitement, le liquide éva- cué de son premier étage est plus riche en jus que tout liquide évacué plus en aval dans l'installation et, au lieu'de déver- ser ce liquide dans le conduit 32, on peut le canaliser direc- . tement vers une salle des chaudières ou autre poste (non re- présentée pour -le concentrer davant-age-ou le traiter autrement.
Dans ce cas, le végétal déchiqueté traversé par le liquide dans le premier étage constitue non seulement une source de jus riche, mais encore une couche de filtrage de tous solides.
De toute manière,-les entrées de liquides 13, 15 et 16 sont branchées'en des points respectifs du conduit 32 par des tuyaux d'alimentation respectifs 33, 34 et 35, dans lesquels le liqui- de est refoulé ou entraîné par une pompe convenable 36, centri- fuge ou autre.
Lorsqu'elle est alimentée en canne é sucre transfor- mée en bagasse par déchiquetage, mais non autrement traitée, la trémie 2 reçoit la bagasse à l'état aéré dans lequel elle présente une forte proportion de lacune, ses fibres et sa moelle ,pouvant absorber jusqu'à dix fois leur poids de liquide avant que ce dernier commence à s'en égoutter. La bagasse est arrosée de liquide diluant par la première tête d'injection 13 et, de ce fait, elle se tasse et se feutre on se'-déplaçant vers le -bas dans le tronçon supérieur 1 de la .-trémie 2.
Le débit. de traversée de la sortie .de premier étage 21 étant réglé par'le robinet 30 posé sur letuyau -de- sortie 27, il-faut injecter
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dans le premier étage une quantité de liquide insuffisant?pour faire déborder la trémie 2, mais suffisante pour imprégner jusqu'à saturation la bagasse et pour la traverser, une fois la colonne de végétal établie, jusqu'à la sortie 21.
Dans le premier étage, le liquide s'écoule surtout par gravité, car l'effet de la ¯projection ne se propage pas loin de la colonne et en traversant la bagasse, il rencontre et entraine une grande-partie du jus déjà libéré des cellules qu'a rompu le déchiquetage préliminaire.- Toutefois, du--moins dans le cas de bagasse, l'injection de premier étage opérée en 13 joue aussi de préférence un autre rôle. A température normale, le saccharose contenu dans les cellules non rompues ne peut diffuser dans le liquide diluan-que par processus lent de dialyse.
Toutefois, si l'on chauffe le liquide, ce qui est préférable par exemple à l'aide--de serpentins 37 de chauf- fage à la vapeur d'eau ou analogues incorporés au conduit 32 et si le liquide arrivant est assez chaud pour porter la-ba- sasse entre 79 et 85 C non seulement les fibres dures se trouvent ramollies, mais les parois des cellules --'¯vantes non rompues sont détruites par la chaleur et deviennent complé- tement perméables, permettant le-passage en sens opposés du jus et du diluante de sorte que la diffusion peut avoir lieu sans dialyse.
Ainsi, lorsqu'il arrive chaud, le liquide diluant de premier étage tasse d'un:part la bagasse de manière à ce qu'elle traverse la trémie sous forme de.colonne cohérente et entraîne par lavage le jus déjà libéré, mais assure en cutre la libération et l'entraînement d'une partie du jus encore enfermé,
De préférence, la libération du jus encore enfermé et le ramollissement desfibres se poursuivent dans'les second et troisiéme étages du fait qu'on injecte le liquide diluant
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maud à travers les têtes d'injection 15 et 16 mais, contrai- rement à la technique de diffusion, on peut injecter et on injecte de préférence le liquide sous pression dans ces der- niers étages car, jusqu'à la limite de sa proprepression,
la colonne sous pression de bagasse et de liquide située plus haut empêchent le liquide de refluer. En conséquence, la densité dynamique peut atteindre, dans-le tronçon inférieur 6 de la trémie.dans lequel ont lieu les derniers lavages, une valeur de 1,008, ce*qui permet d'accroître en conséquence non seulement la quantité de diluant continue dans la colonne 5, mais encore la quantité qui peut traverser la colonne à tout instant. L'injection de liquide diluant opérée au-dessous du sommet de la colonne 5 a encore l'avantage que la bagasse su- bit une compression progressive en se rapprochant du trou de sortie 3, scus l'action du poids de bagasse et de liquide diluant qui la surmonte dans la colonne.
Les fibres de bagas- ses pouvant être comprimées à un degré très supérieur à celui résultant du poids de la colonne, sans que leur perméabilité 'en trouve affectée, la compression opérée par ledit poids n'empêche pas'le liquide de s'écouler à travers la colonne et a seulement l'effet avantageux d'accroître d'autant la quantité de bagasse exposée au liquide. A la compression résultant-du- poids de la colonne s'ajoute, dans la trémie 2 préférée, l'ef- ¯¯¯¯ fet de coincement résultant à la fois de l'inclinaison -de la paroi 31 et de l'étranglement progressif imprimé au tronçon inférieur $ du fait que ses parois avant 8 et arrière 9 con- ¯¯¯¯¯ verger vers le bas.
Dans la trémie préférée 2, il faut que l'effet de coincement obtenu dans.le tronçon inférieur 6 soit insuffisant pour provoquer un engorgement au-dessus du trou de sortie 3, bien qu'on puisse dans une certaine mesure éviter l'engorgement
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ou y remédier en accroissant le débit de liquide diluant qui traverse le tronçon 6. Même,ainsi! on dispose d'une marge considérable pour choisir l'angle que font ensemble la paroi., : ' de coincement 31 et la paroi arrière 9 située en regard, cet angle pouvant, selon la hauteur de la colonne, -dépasser -un peu
20 sans qu'il y ait engorgement.
Toutefois, on tend'en géné- ral à imprimer à la bagasse, à la base de la colonne, par com- pression verticale- et horizontale, une densité 2 à 2,5 fois supérieures à celle présente au soumet, sous l'action du poids de la colonne s'exerçant tant directement que par l'in- termédiaire de la paroi de coincement.
Pour une colonne d'environ 6,7 m de haut, on peut obtenir une forte compression de cet ordre en donnant, à la paroi de coincement arrière 31 une inclinaison vers l'arrière d'environ 20 sur la verticale et aux parois convergentes 31 et 9 une inclinaison relative d'en- viron 12 ,
Les dimensions de la trémie ou récipient 2 utilisé dans une installation donnée dépendent de la capacité de production désirée et du temps pendant lequel on doit retenir le végétal déchiqueté. On peut bien entendu .-faire varier les trois dimensions, mais tant l'écoulement du liquide diluant dans le récipient que la manutention de la bagasse déchargée deviennent plus difficiles lorsqu'on accroît les dimensions horizontales et notamment la longueur.
En conséquence, s'il faut accroître les dimensions, il vaut mieux en général augmen- ter la hauteur que les autres dimensions.
Si le déchiquetage est poussé et le temps de séjour suffisant., le liquide diluant appliqué dans les divers étages peut extraire jusqu'à 97% du saccharose contenu dans la canne à sucre, mais le temps de séjour doit alors être de l'ordre d'environ trente minutes. Si la hauteur est suffisante, on
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peut assurer ce temps de séjour dans un seul récipient, mais, dans la plupart des installations, la hauteur est. pratiquement limitée.. Il est donc plus. pratique de prévoir plusieurs réel- p-ients montés en périe et de répartir entre eux le temps de séjour total.
Dans un tel agencement, on prévoit une trémie initiale, ayant une capacité de production horaire de 91 t de canne avec .un temps de séjour d'environ dix minutes etassez - haute pour contenir une colonne de canne de 6,7 m-de haut, son tronçon inférieur ayant l'inclinaison précitée, la section au sommet de la colonne pouvant être d'environ 2,3 x 2 m et les trois étages pouvant appliquer jusqu'à1451 t par heure de liquide diluant au végétal, bien qu'un débit horaire-de - l'ordre de 272 t suffise en général.
Par contraste avec un récipient à parois rectilignes ouvert à la base, un récipient à trou-de sortie étranglé, notamment du genre trémie, permet de régler dans une certaine' mesure la vitesse d'avance imprimée au végétal par la pesanteur.
Toanefois, pour imprimer à cette vitesse le réglage plus précis habituellement désirable, il faut faire décharger-ou soutirer positivement le végétal de la base-de la trémie. En atteignant le trou de sortie 3, la matière végétale a une teneur en humi- dité dépassant 80 %-et est de préférence chaude. Même dans cet état, elle peut être positivement déchargée par un certain nombre de dispositifs entraîneurs, par exemple celui à pales,...-- rotatives décrit dans le brevet des Etats-Unis n 3.279.357 accordé le 18 Octobre 1966 par un rateau rotatif., par deux rouleaux à surface rugueuse ou par un transporteur à vis.
La presse à vis multiples 38, fixée à la base 6 de la trémie 2 constitue un exemple de dispositif d'évacuation positive con- v-enable: mais présente en outre l'avantage de permettre l'ex- traction d'un supplément de jus et de réduire suffisamment la
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teneur en humidité de la bagasse pour rendre facile sa manu- tention aux fins de traitement ultérieur, par exemple le trans- port par 1'élévateur à claire-voie-:3-9:-du. végétal refoulé par-
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la presser jusqu'à'l'étage suivant.
La presse à vis 38 représentée à titre d'-exemple - comporte des vis 40, au nombre de quatre, entraînées chacune,
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par 1'intermédiairejd'un engrenage démultiplicateur 41, par un moteur individuel 42 et entourées chacune par un corps cy- lindrique 4--3- -dans lequel est comprimée la matière émanant de la trémie 2.
La presse 3& comporte des vis -40 qui s'étendent côte à côte, parallèlement les unes aux autres, mais sans engrener ensemble et qui peuvent s'étendre parallèlement ou perpendiculairement à la largeur de la trémie 2, la presse 38 étant de préférence inclinée vers le haut et v?rs l'arrière, ceci pour renvoyer des corps 43 vers la sortie 23 l'excès de liquide qui dégoutte de la base de la trémie, ainsi que pour simplifier le montage de la presse et de la trémie sur une ambase commune 44 d'inclinaison correspondante et pour facili- ter le déversement du produit refoulé par la presse sur le transporteur de sortie 39.
-L'enveloppe 26, ayant de préférence une section -rectangulaire qui épouse la l'orme de la base de la trémie 2 et communique au sommet avec cette trémie présente, dans sa paroi inférieure 25, la sortie de troisième étage 23- et constitue la partie de la presse 38-dans laquelle la matière humide pénètre en sortant de la trémie.
Les vis 40 traversent-l'enveloppe 26, chacune dans--un berceau concave individuel 45, incorporé à la¯paroi inférieure 25, qui a de préférence un profil correspondant, et-les vis situées dans l'enveloppe-26 sont de pas uniforme, mais leurs arbres 46 sont de préférene convergents vers l'arrière de manière à exercer une traction sensiblement uniforme, d'avant
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en arrière ou transversalement, sur la matière contenue à la base de la colonne 5.
Par contre, dans les parties des cylindres 43 qui dépassent 1'enveloppe 26, les arbres 46 des
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viw-40-vow-dw-préflérence-un diamètre sensiblement uniforme, mais le pas des filets 47 décroît progressivement vers des orifices-de refoulement 48, percés dans les extrémités-.arrière ou extérieures 49 des cylindres 43, pour tenir compte .de la pression accrue imprimée à la bagasse, à ce niveau. De plus dans-le cylindre 43, les filets 47 s'interrompent à interval-
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les pour recevoir des goujons ou oreilles 50.., dirigés- ..r.a.-:dia1:e-- ment vers l'intérieur, destinés à empêcher la bagasse de tour- ner avec les- vis 40, ce qui nuirait à son entraînement,par -ces- vis.
Pour permettre au liquide de s'échapper à mesure-que la matière est comprimée, chaque cylindre 43 présente de préféren- -- ce une paroi latérale-51 perforée, revêtue intérieurement d'un tamis 52 qui empêche la bagasse de s'échapper.
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Etant 4- retenue par les Zou -jons-50 qui 1-t-empêchent de tourner avec la vis 40 à l'intérieur de chaque cylindre 43, la bagasse subit, en progressant à travers le cylindre-, un frottement que la face intérieure -du cylindre 43 lui imprime- du fait qu'elle est revêtue d'un¯tamis- 52, Ce frottement im- primé à le bagasse accuse son déchiquetage et libère une partie -du jus résiduel encore enfermé.
De plus, les interruptions des filets 47 permettant une circulation à l'opposé du sens d'avance de la bagasse, on peut opérer dans chaque cylindre 43 un rinçage à contre-courant à l'aide d'un ou plusieurs ajuteges
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3 j-i-alre-nt-drzg-tri-eus substitués à NM;ai-:n-s-- des goujons de retenue 50 et de préférence situés vers l'extré- mité 49 de sortie du cylindre.
L'orifice de refoulement 48 percé à l'extrémité de sortie de chaque cylindre 43 est annulaire -et de préférence à
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section variable --pour permettre de régler la pression appliquée à la bagasse. -On rend variable la section de l'orifice en mon- tant un manchon cylindrique 54 à l'extérieur d'un palier 55 dans lequel tourillonne l'extrémité extérieure ou tourillon 56 de l'arbre 46 de la vis, un tampon tronconique 57 étant mobile à coulissement sur ce manchon suivant l'axe de l'arbre et pou- vant pénétrer dans l'extrémité extérieure 49 du cylindre, cette extrémité étant de préférence formée, pour faciliter l'entre- tien, par un manchon amovible 58.
Les tampons 57 sont à mon- tage flottant et, bien qu'ils puissent tourner sur les paliers, ils sont indépendants des vis 40 et n'accompagnent pas néces- sairement leur rotation, ce qui réduit l'énergie consommée par la presse. On peut déplacer individuellement les divers tam- pons 57 par tout moyen convenable, mais sème quand on règle ces tampons de manière à conférer aux orifices des sections de passage -uniforme, on risque, notamment dans le cas de bagas- se, que les contre-pressions appliquées à la bagasse dans les cylindres ne soient pas les mêmes.
En conséquence, il est pré- férable que les tampons 57 soient réglés ou déplacés vers l'in- térieur par du fluide sous pression arrivant par une conduite d'alimentation commune 59 et par des conduits individuels 60 dans une chambre sous pression annulaire scellée 61 qui entoure chacun des paliers 56 et dans l'avant de laquelle pénètre un piston annulaire 62 fixé à la tranche arrière du tampon.
Leurs mouvements d'enfoncement étant limité par des butées 63, por- tées par les paliers 56, que rencontrent les tranches avant de leurs pistons 62 et qui sont inter-accouplés par leur moyen de manoeuvra- les divers tampons 57 appliquent les mêmes contre- pressions à la bagasse contenue dans tous les cylindres, par réglage automatique des sections de passage offertes par leurs orifices de refoulement 48.
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Pour éviter les problèmes de fabrication et d'assem- blage qui se poseraient faute de cette mesure, l'arbre 46 de chaque vis 40 est un arbre composé dont le tronçon extérieur 64, portant les filets, est réalisé en tronçons qu'on enfile sur une pièce intérieure ou moyen cannelé 65. C'est ce moyen 65 qui est accouplé à l'engrenage démultiplicateur 41 associé, par un manchon d'accouplement en deux moitiés 66, et qui est solidaire du tourillon 56.
Pour éviter de faire porter toutes les forces axiales engendrées par la charge hydraulique sur les tampons 57 et par réaction axiale des vis 40 sur les extrémités menantes des arbres 46, la presse préférée comporte aux deux extrémités de ces arbres des paliers de butée axiale 67, ce qui permet d'utiliser- des paliers plus petits et moins coûteux qu'il ne le faudrait autrement. Les tampons 57 étant montés sur les paliers 55 et ces derniers boulonnés sur un support- coudé de montage 68, on peut retirer d'un seul tenant l'ensem- ble d'un palier et d'une vis aux fins de réparation ou autre, à partir de l'avant du cylindre 43 intéressé, en démontant simplement le manchon d'accouplement 66,
en détachant le palier et en faisant tourner la vis 40 à l'aide des goujons 50 et des ajutages 53 éventuels. Le liquide exprimé de la bagasse, tant dans les cylindres 43 qu'au niveau des trous de refoulement 48,
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se déverse-àane--1e conduit"de"liquide commun 32 mais, leurs richesses en jus différant habituellement, ces liquides emprun- tent des entonnoirs de sortie séparés 69 et 70. Etant donné la consolation d'énergie très importante et la structure alour- die d'autant qu'il faudrait lui conférer à cette fin, la presse 38 nest pas destinée à ramener en deçà de 50% la teneur en liquide de la bagasse qu'elle reçoit d'un train de moulins.
Un autre appareil, par exemple moulin, est plus indiqué pour assurer une réduction de cet ordre. Toutefois, -en ramenant la
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teneur en humidité aux environs de 70 %, on facilite beaucoup la manutention ultérieure et une réduction de -cet--ordre, n'exi- geant qu'une compression et qu'une énergie modérées, peut être assurée efficacement par une presse à vis du genre décrit.
De l'exposé qui précede, iI ressort que l'invention offre un appareil perfectionné pour l'extraction de jus à par- tir de végétaux en contenant, l'extraction étant¯ surtout assuré par du liquide diluant qui traverse à divers étages situés à des niveaux différents, la matière déchiquetée déplacée par gravité à travers un récipient, et l'appareil suivant le mode de réalisation préféré permet non seulement de régler positi- vement la vitesse de traversée du récipient par les végétaux, mais de réduire la teneur en liquide des végétaux qu'il dé- charge dans une mesure facilitant leur manutention aux fins de traitement ultérieurs.
Bien entendu, le mode de réalisation décrit n'est cité qu'à titre d'exemple et on pourra lui appor- ter diverses modifications et variantes, sans sortir pour cela du cadre de l'invention.
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