EP0414621A1 - Presse de déshydratation - Google Patents

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EP0414621A1
EP0414621A1 EP90460028A EP90460028A EP0414621A1 EP 0414621 A1 EP0414621 A1 EP 0414621A1 EP 90460028 A EP90460028 A EP 90460028A EP 90460028 A EP90460028 A EP 90460028A EP 0414621 A1 EP0414621 A1 EP 0414621A1
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EP
European Patent Office
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press according
plates
endless
press
bands
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP90460028A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Raymond Burger
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of EP0414621A1 publication Critical patent/EP0414621A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • B30B9/24Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using an endless pressing band

Definitions

  • the present invention relates to a dehydrating press, that is to say a press intended for the extraction of a liquid contained in a liquid / solid suspension, suspension which is in the form of a paste or a semi-liquid mud.
  • the invention relates more precisely to a so-called filter belt press, of the type comprising a pair of endless porous and mobile bands moving continuously and arranged to receive and press between them the material which is to be dehydrated.
  • Document FR-A-1 526 592 relates to a fruit press, the filter strips of which have two parallel strands which enclose the material to be dehydrated, in this case pieces of fruit or vegetables. These two strands, which extend horizontally, are clamped between two pressure plates formed by frames carrying support rollers; each pressure plate acts against the strip strand associated with it by means of a movable endless belt.
  • This mat is hollowed out, on the side which bears against the filter band, with a series of grooves allowing the flow ment and the evacuation of the liquid which has been extracted by the pressing of the cake trapped between the two strips, and which has passed through the pores thereof.
  • Appropriate sealing means are provided along the longitudinal edges of the filter bands to retain the material therebetween.
  • the endless belt is constituted by an assembly of pressing plates which are articulated on each other in the manner of a track.
  • This type of press is generally satisfactory in current applications, in particular for pressing fruit, in which a low or moderate pressure (of the order of 5 bars) is sufficient to carry out the desired extraction.
  • one of the objectives of the present invention is to provide a press of the type mentioned above which makes it possible to work under appreciably greater pressures than those which can be obtained hitherto, this without significant modifications of this type. Press.
  • Another objective of the invention is to propose a press of simple and robust structure, the various elements of which are protected from early wear or deterioration.
  • Another objective is to provide a press that is easy to implement and can work with a high yield.
  • the dewatering press according to the invention is of the type comprising a pair of endless movable filter bands of which two approximately parallel strands enclosing the material to be dehydrated are pinched between two pressure plates, each of these acting against one of the strands strip through a movable endless belt, and sealing means being provided at the edges of said strip strands to confine the material therein.
  • each of these pressing plates is associated with at least one endless rolling chain, and preferably a plurality of endless rolling chains which are arranged parallel to each other and are driven jointly, these chains carrying a series of free rotating rollers, which are inserted between the pressure plate and the endless belt.
  • rollers which are interposed between each of the pressure plates and the associated endless belt will therefore be able both transmit pressure forces without damage and, since the chains are driving, carry out the drive of the endless belt against which they are supported; correlatively, they will therefore also cause or facilitate the entrainment of the filter band which tends, as a result of the pressure, to adhere to the associated moving mat, as well as the cake.
  • each of the belts has the shape of a caterpillar consisting of a set of flat plates which are articulated to each other around transverse axes, that is to say perpendicular to the direction of advance of the carpet and chains.
  • means are provided which ensure the relative guiding of the chains and of the associated belt in their direction of movement; these means are for example elongated shoes which are fixed to at least some of the plates constituting the caterpillar, and which are inserted between two neighboring chains.
  • each pressure plate carries a series of rails which serve to guide the rollers of each of the rolling chains.
  • the sealing means provided at the edges of the strip strands can consist simply in a 180 ° folding of one of the strips, under the other.
  • the press shown in FIGS. 1 to 5 comprises a frame 1 which includes a lower bed base 10, an upper bed base 11 and vertical uprights 12.
  • a lower pressure plate 2 and an upper pressure plate 3 are arranged between the box springs 10 and 11 which consist for example of "H" beams arranged longitudinally (parallel to the plane of FIG. 1) and welded to each other.
  • Appropriate guide means are provided which allow the guiding of each of the pressure plates 2, 3 in the frame in a vertical direction, from top to bottom and from bottom to top. These means nevertheless allow a slight pivoting of at least one of the two pressure plates in the longitudinal direction, allowing them to converge towards each other when moving from right to left in Figure 1 .
  • Each of the pressure plates 2, 3 can be moved vertically by hydraulic cylinders.
  • the upper plate 3 is driven by four double-acting cylinders 30 arranged in a rectangle and mounted on the upper base 11.
  • the lower plate 2 consists of three independent sections 201, 202, 203, which can be actuated independently, each by four jacks 20 carried by the lower base 10.
  • the press is equipped with two endless filter bands designated by the reference 6, the upper band being referenced 6a and the lower band 6b.
  • Each of these bands have a horizontal rectilinear section, or strand 63 which passes between the two pressure plates 2, 3. Between these pressure plates, the two strands 63a and 63b are located at a short distance from each other and are approximately parallel.
  • these two bands are guided by deflection rollers 62 which are rotatably mounted in appropriate bearings integral with the press frame.
  • the filter strips are made of a porous material, but not very permeable (due to the importance of the pressures), with very fine pores.
  • fabrics of fibrous material either natural such as linen, or synthetic or mineral such as fiberglass, are suitable in many applications.
  • the strip strands 63 move from right to left in FIG. 1, in the direction of arrow G.
  • the upstream part of the lower strand 63b passes under a hopper 7 which distributes the product to be dehydrated.
  • a conveyor 8 for example a conveyor belt, capable of receiving and evacuating the dehydrated product.
  • Scraping members 80, 81 of the strips, as well as suitable cleaning devices (not shown) are advantageously also provided at this end.
  • a tarpaulin 100 is placed inside the lower bed base 10. This tarpaulin is intended for collecting the liquid having passed through the filtering strips during the pressing process which is carried out between the two plates 2 and 3.
  • Each of the endless bands 6 is supported by its horizontal strand 63 against an endless belt of shorter length.
  • the upper and lower belts are respectively referenced 5a and 5b in Figure 1 and are shown in broken lines.
  • the press is equipped with two series of rolling chains 4a, 4b. Each of the series is arranged inside a mat 5a, 5b. It is shown in broken dashed lines in Figure 1.
  • Each series comprises a certain number of identical chains, arranged parallel to each other and passing over a series of idler sprockets 60, 61 mounted respectively at the downstream and upstream ends of the frame 1.
  • the sprockets 60 arranged downstream are fixed on a shaft horizontal and transverse common which is driven in rotation, at continuous and uniform speed, by a geared motor controlled by a variable speed drive.
  • the two sets of upper 4a and lower 4b chains are driven either by a single motor, via an appropriate transmission, or each by an independent motor, so that they move jointly at the same speed between the two pressure plates 2 and 3.
  • the arrows F have shown the rotation of the motor pinions 60a and 6ob.
  • the sets of upstream pinions 61a and 61b are idler gears free to rotate, not driven.
  • the rolling chains 4 are preferably handling chains conforming to the international standard "ISO 1977". They are formed by rollers 40 connected by lateral blades 41, 42. The rollers 40 are carried by pins 44 and are free to rotate on these.
  • This rolling chain is of the same type as that which is the subject of French Patent No. 2,512,135.
  • each chain is offset longitudinally with respect to the neighboring chain so as to achieve a regular distribution of the rollers in the horizontal plane and correspondingly obtain a homogeneous distribution of the support pressures exerted by the associated pressure plate.
  • Each of the rolling chains is guided in the longitudinal direction in rails 21, 31 which are fixed, for example by means of screws, to the pressing plates 2 respectively 3.
  • the moving belts 5 have the form of tracks. They consist of an assembly of rectangular plates 50 which are articulated to each other by means of transverse axes 51. As can be seen in FIG. 3, the adjacent edges of two adjacent plates preferably have a complementary bevelled shape suitable for ensure a correct transmission of the forces from one plate to the next, while allowing their relative pivoting when the strip is wound at the same time as the chains around the end sprockets 60 and 61.
  • Some of the plates carry an elongated shoe 43 which is shaped and positioned to be placed between the blades of two adjacent chains in order to ensure the stability of the belts 5 in the transverse direction.
  • the shoes have for example a "T” shape (see FIG. 5), the edges of the transverse bar of the "T” coming into contact with the blades constituting the chain links.
  • Each of the filter strips 6a, 6b is in contact against the plates 50 of one of the movable strips 5a respectively 5b.
  • the wall of the plates 50 of the liquid passage channels consist of holes passing through the plates and / or of grooves capable of directing the liquid extracted on the sides of the press.
  • these channels consist of holes passing through the plates and / or of grooves capable of directing the liquid extracted on the sides of the press.
  • the plates 50 of the upper belt Sa one can provide grooves, transverse or oblique, directing the liquid on the sides of the press, where additional means can then be intended to conduct this liquid by gravity into the cover 100.
  • the seal is simply ensured by virtue of the fact that the lower strip 6b has a greater width than the upper strip 6a, and that its protruding edge 65 is folded 180 ° inwards and towards the high so as to pass under the upper band, and to be pinched between the plates 50 and this upper band, which ensures its retention (see FIG. 5).
  • the two strips 6a, 6b therefore form a pocket in which the material to be treated is confined.
  • edges of the filter bands are reinforced, for example are made of a less porous material but more resistant than the rest of the bands, so as to be able to resist without risk of tearing the high pressures which develop at inside the pocket and which tend to push the material laterally on the sides of the press.
  • the two filter bands 6a, 6b are driven positively, in the same direction as the chains according to arrow G ), but at a speed double of the latter, for a reason which will be explained later.
  • suitable motors are provided which rotate certain of the deflection rollers 62a and 62b.
  • the jacks 30 are first actuated, so as to lower the pressure plate 3 and bring it into contact with the upper rolling chains 4a.
  • the function of the jacks 30 is to allow rapid movement of the upper pressure plate, which is useful for example for cleaning the press and / or maintenance work; they are not intended to control the clamping pressure of the bands, this function being assigned to the jacks 20 which act on the lower pressure plate 2.
  • the jacks 20 are then actuated so as to bring the different sections 201, 202 and 203 to the desired distance from the upper plate. These movements are made over a small amplitude, so that the various elements interposed between the pressing plates, namely the filtering bands, the chains and the moving belts, which have a certain flexibility, do not hinder these movements.
  • the actuation of the lower cylinders 20 is determined so that the two opposite faces of the plates 2 and 3, and correspondingly the two strip strands 63a and 63b, converge very slightly in the direction of advance G of the material.
  • this angle is less than 1 degree, the spacing of the two strands 63a, 63b varying for example from 30 to 15 mm from upstream to downstream.
  • each of the sections 201, 202, 203 is stressed differently so that the pressure within the cake will be gradually increasing.
  • this pressure will for example be of the order of 5 to 15 bars in the area of the first section 201, from 15 to 30 bars in the area of the second section 202, and from 30 to 50 bars in the area of the third and last section 203.
  • the material to be treated for example a sludge from a treatment plant, is continuously discharged from the hopper 7.
  • Known means are provided which ensure an almost regular distribution of the material over the entire width of the lower band 6b.
  • the material is continuously transported between the pressing plates 2 and 3 where it is pinched under high pressure between the two filter strips 6a and 6b.
  • the vertical force H exerted by each of the pressing plates (in this case the upper plate 3 in FIG. 1A) is transmitted to the filter band 6 associated via the rollers 40 and the platelets 50.
  • each of the filter bands adheres to the moving mat which is associated with it and moves together with it, driving the cake who is trapped between the two bands.
  • This adhesion is generally sufficient to drive the filter strips 6a, 6b.
  • it is possible to positively drive the filter bands (at a speed double that of the chains), to help their movement, in particular when empty. These bands are not subjected to any significant tensile or shear force and they therefore work in excellent conditions.
  • the cake is subjected to a progressively increasing compressive force which achieves the extraction of the liquid contained in the cake through the filtering strips, this liquid being collected in the sheet 100.
  • the dehydrated material is detached from the filter strips to which it tends to adhere by means of the scrapers 80, 81, and it is deposited on the conveyor 8 which routes it either to a storage area or to a subsequent processing machine.
  • each of the pressing zones corresponding to the sections 201, 202, 203 may have a length of the order of 2 m, which gives a total pressing length of 6 m.
  • the width of the bands will be of the order of 1 to 1.5 m depending on the capacities of the press that are desired.
  • the number of rolling chains associated with each of the pressing plates will be as large as possible, for example ten for a width of 1 m.
  • the diameter of the rollers 40 will for example be 70 mm.
  • the chains and the beams constituting the pressing plates will preferably be made of hard steel treated so as to withstand without deformation the high pressures developed by the press.
  • the lower pressure plate 2 could be made in one piece (and not be composed of independent sections).
  • the control means of the movable plate could consist, in a variant, in a force multiplier system with articulated parallelogram or toggle switch, actuated by jack.
  • the vertical displacement of the two pressure plates 2, 3 is achieved by horizontal displacement of a control part 301.
  • a control part 301 On each side of the press are provided two series of links 300, 200 articulated at one of their ends on one of the plates 3, 2, by means of axes 303, respectively 302. At their other end, these links are articulated, by means of a common axis 304 on the part 301 control, whose movement is provided by a cylinder (not shown).
  • the control part 301 is arranged under the lower plate 2, and the links 300 ensuring its connection with the upper plate 3 have an arcuate shape.
  • the axes 303, 302 are located in the same vertical plane and, during the pressing phase, the axis 304 also tends to approach this same plane. Thanks to this arrangement, a relatively low tensile force Q on the part 301 makes it possible to develop a pressing force R which, at the end of the stroke, is extremely high.
  • one of the two pressure plates with longitudinal stops - for example in plastic material with a low coefficient of friction (such as PTFE) - used to support the edges of the strips.
  • the guiding of the track-like belt with respect to the chains could be done, in a variant, by means of longitudinal grooves formed on the back of the plates, through which the rollers of the chains would pass.
  • the various plates constituting the tracks could be connected to each other not by axes, but by different connecting elements, for example chains or cables.
  • a press according to the invention can advantageously be placed downstream of a traditional press, in particular of the kind described in FR-B-2 580 946 already cited, which will have varied the dry matter content of the product from about 3% to 15 % about. Without adding product between the two presses, the press of the invention is then capable of increasing this rate from approximately 15% to approximately 30%.
  • the dehydrated product obtained is in the form of a very thin layer, the subsequent drying of which can be carried out easily, for example in a traditional drying tunnel.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filtration Of Liquid (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Abstract

Cette presse comprend une paire de bandes sans fin filtrantes mobiles (6a, 6b) dont deux brins (63a, 63b) parallèles enserrant la matière à déshydrater sont pincées entre deux plateaux presseurs (3, 2), chacun de ceux-ci agissant contre l'un des brins de bande (63a, 63b) par l'intermédiaire d'un tapis sans fin mobile (5a, 5b) conformément à l'invention, à chaque plateau presseur (3, 2) est associée au moins une chaîne de roulement sans fin (4a, 4b) portant une série de galets qui sont libres en rotation et s'intercalent entre le plateau presseur et le tapis sans fin associé.

Description

  • La présente invention concerne une presse de déshydra­tation, c'est-à-dire une presse destinée à l'extraction d'un liquide contenu dans une suspension liquide/solide, suspension qui se présente sous la forme d'une pâte ou d'une boue semi-­liquide.
  • Comme exemple d'utilisation possible d'une telle presse on peut citer le traitement des boues dans les stations d'épuration, l'assèchement de la tourbe, l'essorage de matières cellulosiques ou fibreuses dans les installations de fabrica­tion du papier, l'extraction du jus de la pulpe de fruits ou de légumes.
  • L'invention se rapporte plus précisément à une presse dite à bandes filtrantes, du type comprenant une paire de bandes sans fin poreuses et mobiles se déplaçant en continu et agencées pour recevoir et presser entre elles la matière qui doit être déshydratée.
  • Une presse de ce genre est décrite par exemple dans les documents de brevets FR-A-2 066 083, FR-B-2 580 946 et FR-A-1 526 592.
  • Le document FR-A-1 526 592 concerne une presse à fruits dont les bandes filtrantes présentent deux brins paral­lèles qui enserrent la matière à déshydrater, en l'occurence des morceaux de fruits ou de légumes. Ces deux brins, qui s'étendent horizontalement, sont pincés entre deux plateaux presseurs constitués par des cadres portant des rouleaux d'appui ; chaque plateau presseur agit contre le brin de bande qui lui est associé par l'intermédiaire d'un tapis sans fin mobile.
  • Ce tapis est creusé, du côté qui est en appui contre la bande filtrante, d'une série de rainures permettant l'écoule­ ment et l'évacuation du liquide qui a été extrait par la suite du pressage du gâteau emprisonné entre les deux bandes, et qui a traversé les pores de celle-ci. Des moyens d'étanchéité appro­priés sont prévus le long des bords longitudinaux des bandes filtrantes pour retenir la matière entre celles-ci.
  • Dans une variante, le tapis sans fin est constitué par un assemblage de plaquettes de pressage qui sont articulées les unes sur les autres à la manière d'une chenille.
  • Ce genre de presse donne généralement satisfaction dans des applications courantes, notamment pour le pressage de fruits, dans lesquelles une pression faible ou modérée (de l'ordre de 5 bars) est suffisante pour réaliser l'extraction recherchée.
  • Il ne convient cependant pas dans des applications dans lesquelles il est nécessaire de développer au sein du gâteau des pressions fortes ou très fortes, de l'ordre de 50 bars ou plus. En effet, si la pression est très élevée, il se pose des problèmes liés à l'entraînement des bandes et du gâteau en raison de l'importance des frottements qui se dévelop­pent entre les parties fixes et les parties mobiles ; corrélati­vement, se pose la question de l'usure et de la détérioration prématurée des éléments mobiles, et en particulier des bandes filtrantes ; en effet, dans certaines applications il est souhaitable d'utiliser pour la fabrication de ces bandes un matériau à texture fine, tel qu'une toile de lin par exemple, dont les caractéristiques mécaniques ne sont pas nécessairement bonnes, en particulier les caractéristiques de résistance à la traction.
  • Or, les procédés de traitement d'épuration biologique qui sont utilisés dans les stations d'épuration produisent des boues de plus en plus difficiles à déshydrater par des moyens classiques à des coûts satisfaisants. De plus, les normes de rejet internationales évoluent pour exiger des siccités éle­ vées, généralement supérieures à 30 %, sans apport de substan­ces extérieures telles que la chaux ou des supports carbonés, si bien que les besoins en presses à déshydrater à hautes performances travaillant à haute et très haute pression se font de plus en plus ressentir sur les marchés.
  • C'est pourquoi, l'un des objectifs de la présente invention est de proposer une presse du type évoqué plus haut qui permette de travailler sous des pressions notablement plus importantes que celles pouvant être obtenues jusqu'ici, ceci sans modifications importantes de ce type de presse.
  • Un autre objectif de l'invention est de proposer une presse de structure simple et robuste, dont les différents éléments soient à l'abri d'une usure ou d'une détérioration précoces.
  • Un autre objectif est de proposer une presse facile à mettre en oeuvre et pouvant travailler avec un rendement élevé.
  • La presse de déshydratation selon l'invention est du type comprenant une paire de bandes sans fin filtrantes mobiles dont deux brins approximativement parallèles enserrant la matière à déshydrater sont pincés entre deux plateaux pres­seurs, chacun de ceux-ci agissant contre l'un des brins de bande par l'intermédiaire d'un tapis sans fin mobile, et des moyens d'étanchéité étant prévus aux bords desdits brins de bande pour y confiner la matière.
  • Conformément à l'invention, à chacun de ces plateaux presseurs est associée au moins une chaîne de roulement sans fin, et de préférence une pluralité de chaînes de roulement sans fin qui sont disposées parallèlement les unes aux autres et sont entraînées conjointement, ces chaînes portant une série de galets libres en rotation, qui s'intercalent entre le pla­teau presseur et le tapis sans fin.
  • Les galets qui sont interposés entre chacun des pla­teaux presseurs et le tapis sans fin associé vont donc pouvoir à la fois transmettre sans dommage les efforts de pression et, puisque les chaînes sont motrices, réaliser l'entraînement du tapis sans fin contre lequel elles sont en appui ; corrélati­vement, elles vont donc aussi provoquer ou faciliter l'entraî­nement de la bande filtrante qui a tendance, par suite de la pression, à adhérer au tapis mobile associé, ainsi que le gâteau.
  • Dans un mode de réalisation préférentiel de l'inven­tion, chacun des tapis a la forme d'une chenille constituée d'un ensemble de plaquettes planes qui sont articulées les unes aux autres autour d'axes transversaux, c'est-à-dire perpendi­culaires à la direction d'avance du tapis et des chaînes.
  • Il est avantageusement prévu des moyens qui assurent le guidage relatif des chaînes et du tapis associé suivant leur direction de déplacement ; ces moyens sont par exemple des sabots allongés qui sont fixés à certaines au moins des pla­quettes constitutives de la chenille, et qui viennent s'inter­caler entre deux chaînes voisines.
  • Avantageusement, chaque plateau presseur porte une série de rails qui servent au guidage des galets de chacune des chaînes de roulement.
  • Les moyens d'étanchéité prévus aux bords des brins de bande peuvent consister simplement en un repliement à 180° de l'une des bandes, sous l'autre.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront de la description et des dessins annexés qui en représentent un mode de réalisation préférentiel.
  • Sur ces dessins :
    • - la figure 1 est une vue schématique de face, et partiellement coupée, d'une presse conforme à l'invention ;
    • - la figure 1A est une vue de détail destinée à illus­trer le principe d'entraînement du tapis au moyen d'une chaîne motrice ;
    • - la figure 2 est une vue de côté schématique de la figure 1 ;
    • - les figures 3 et 5 sont des vues en coupe respecti­vement longitudinale et transversale de la zone de pressage ;
    • - la figure 4 est une vue de dessus schématique corres­pondant au plan IV-IV de la figure 5 ;
    • - les figures 6 et 7 représentent schématiquement une variante du mécanisme d'entraînement des plateaux presseurs, ceux-ci étant respectivement en position écartée (phase de dégagement) et en position rapprochée (phase de pressage).
  • La presse représentée sur les figures 1 à 5 comporte un bâti 1 qui comprend un sommier inférieur 10, un sommier supérieur 11 et des montants verticaux 12.
  • Entre les sommiers 10 et 11 sont disposés deux plateaux presseurs, un plateau presseur inférieur 2 et un plateau presseur supérieur 3. Ceux-ci sont constitués par exemple par des poutrelles en "H" disposées longitudinalement (parallèlement au plan de la figure 1) et soudées les unes aux autres. Des moyens de guidage appropriés non représentés sont prévus qui permettent le guidage de chacun des plateaux presseurs 2, 3 dans le bâti en direction verticale, de haut en bas et de bas en haut. Ces moyens autorisent néanmoins un léger pivotement d'au moins l'un des deux plateaux presseurs dans le sens longitudinal, permettant de les faire converger l'un vers l'autre lorsqu'on se déplace de la droite vers la gauche à la figure 1.
  • Chacun des plateaux presseurs 2, 3 peut être déplacé verticalement par des vérins hydrauliques.
  • Le plateau supérieur 3 est entraîné par quatre vérins à double effet 30 disposés en rectangle et montés sur le som­mier supérieur 11.
  • Le plateau inférieur 2 est constitué de trois tronçons indépendants 201, 202, 203, pouvant être actionnés indépendam­ment, chacun par quatre vérins 20 portés par le sommier infé­rieur 10.
  • La presse est équipée de deux bandes filtrantes sans fin désignées par la référence 6, la bande supérieure étant référencée 6a et la bande inférieure 6b. Chacune de ces bandes possèdent un tronçon, ou brin, rectiligne horizontal 63 qui passe entre les deux plateau presseurs 2, 3. Entre ces plateaux presseurs, les deux brins 63a et 63b sont situés à faible distance l'un de l'autre et sont approximativement parallèles. De manière usuelle, ces deux bandes sont guidées par des rouleaux de renvoi 62 qui sont montés rotatifs dans des paliers appropriés solidaires du bâti de la presse.
  • Les bandes filtrantes sont réalisées dans un matériau poreux, mais peu perméable (en raison de l'importance des pressions), à pores très fins. L'usage a montré que des toiles de matière fibreuse, soit naturelle telle que le lin, soit synthétique ou minérale telle que la fibre de verre, conve­naient dans de nombreuses applications.
  • Les brins de bande 63 se déplacent de la droite vers la gauche à la figure 1, dans le sens de la flèche G.
  • Comme cela est bien connu, la partie amont du brin inférieur 63b passe sous une trémie 7 qui distribue le produit à déshydrater.
  • A l'extrémité aval des bandes filtrantes est prévu un convoyeur 8, par exemple un tapis transporteur, apte à recevoir et à évacuer le produit déshydraté. Des organes de raclage 80, 81 des bandes, ainsi que des dispositifs de nettoyage appro­priés (non représentés) sont avantageusement prévus également à cette extrémité.
  • De manière usuelle, une bâche 100 est disposée à l'intérieur du sommier inférieur 10. Cette bâche est destinée à la collecte du liquide ayant traversé les bandes filtrantes au cours du processus de pressage qui est réalisé entre les deux plateaux 2 et 3.
  • Chacune des bandes sans fin 6 prend appui par son brin horizontal 63 contre un tapis sans fin de plus petite longueur. Les tapis supérieur et inférieur sont référencés respectivement 5a et 5b à la figure 1 et sont représentés en traits interrom­pus.
  • Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la presse est équipée de deux séries de chaînes de roulement 4a, 4b. Chacune des séries est disposée à l'intérieur d'un tapis 5a, 5b. Elle est représentée en traits interrompus mixtes à la figure 1.
  • Chaque série comprend un certain nombre de chaînes identiques, disposées parallèlement les unes aux autres et passant sur une série de pignons de renvoi 60, 61 montés respec­tivement aux extrémités aval et amont du bâti 1. Les pignons 60 disposés en aval sont calés sur un arbre horizontal et transver­sal commun qui est entraîné en rotation, à vitesse continue et uniforme, par un motoréducteur commandé un variateur de vites­se. Les deux ensembles de chaînes supérieur 4a et inférieur 4b sont entraînés soit par un moteur unique, via une transmission appropriée, soit chacun par un moteur indépendant, de telle manière qu'elles se déplacent conjointement à la même vitesse entre les deux plateaux presseurs 2 et 3. A la figure 1 on a figuré par les flèches F la rotation des pignons moteur 60a et 6ob. Les ensembles de pignons amont 61a et 61b sont des pignons de renvoi libres en rotation, non entraînés.
  • Comme on le voit plus particulièrement en référence aux figures 3, 4 et 5, les chaînes de roulement 4 sont de préférence des chaînes de manutention conformes à la norme internationale "ISO 1977". Elles sont formées de galets de roulement 40 reliés par des lames latérales 41, 42. Les galets 40 sont portés par des axes 44 et sont libres en rotation sur ceux-ci.
  • Cette chaîne de roulement est du même type que celle qui fait l'objet du brevet français n° 2 512 135.
  • On notera que chaque chaîne est décalée longitudinale­ment par rapport à la chaîne voisine de manière à réaliser une répartition régulière des galets dans le plan horizontal et d'obtenir corrélativement une répartition homogène des pres­sions d'appui exercées par le plateau presseur associé.
  • Chacune des chaînes de roulement est guidée dans le sens longitudinal dans des rails 21, 31 qui sont fixés, par exemple à l'aide de vis, aux plateaux presseurs 2 respecti­vement 3.
  • Les tapis mobiles 5 ont la forme de chenilles. Ils sont constitués par un assemblage de plaquettes rectangulaires 50 qui sont articulées les unes aux autres au moyen d'axes transversaux 51. Comme on le voit à la figure 3, les bords adjacents de deux plaquettes voisines ont de préférence une forme biseautée complémentaire apte à assurer une transmission correcte des efforts d'une plaquette à la suivante, tout en autorisant leur pivotement relatif lorsque la bande s'enroule en même temps que les chaînes autour des pignons d'extrémité 60 et 61.
  • Certaines des plaquettes portent un sabot allongé 43 qui est conformé et positionné pour venir se placer entre les lames de deux chaînes voisines afin d'assurer la stabilité des tapis 5 suivant la direction transversale. Les sabots ont par exemple une forme en "T" (voir figure 5), les bords de la barre transversale du "T" venant en contact avec les lames constitu­tives des maillons des chaînes.
  • Chacune des bandes filtrantes 6a, 6b se trouve en contact contre les plaquettes 50 de l'une des bandes mobiles 5a respectivement 5b.
  • Pour permettre l'écoulement et l'évacuation du liquide qui est extrait de la matière traitée, désignée par la référen­ce P aux figures 3 et 5, il est prévu dans la paroi des plaquet­tes 50 des canaux de passage du liquide. Ces canaux consistent en des trous traversant les plaquettes et/ou en des rainures aptes à diriger le liquide extrait sur les côtés de la presse. Ainsi, on peut par exemple prévoir des trous dans les plaquet­tes constitutives du tapis inférieur 5b, le liquide s'écoulant alors par gravité à travers les plaquettes et tombant dans la bâche 100. Dans les plaquettes 50 du tapis supérieur Sa, on peut prévoir des rainures, transversales ou obliques, dirigeant le liquide sur les côtés de la presse, où des moyens supplémen­taires peuvent alors être prévus pour conduire ce liquide par gravité dans la bâche 100.
  • Sur le bord des bandes filtrantes 6a, 6b, sont prévus des moyens qui assurent l'étanchéité à ce niveau. Divers moyens peuvent être prévus qui peuvent par exemple s'inspirer des enseignements donnés dans le document FR-A-1 526 592 mentionné plus haut.
  • Dans le mode de réalisation représenté, l'étanchéité est simplement assurée grâce au fait que la bande inférieure 6b possède une largeur plus grande que la bande supérieure 6a, et que sa rive dépassante 65 est repliée à 180° vers l'intérieur et vers le haut de manière à repasser sous la bande supérieure, et à être pincée entre les plaquettes 50 et cette bande supérieure, ce qui assure sa retenue (voir figure 5).
  • Dans la zone de pressage, les deux bandes 6a, 6b forment donc une poche dans laquelle la matière à traiter se trouve confinée.
  • Il est possible de prévoir que les rives des bandes filtrantes soient renforcées, par exemple soient réalisées dans un matériau moins poreux mais plus résistant que le reste des bandes, de manière à pouvoir résister sans risque de déchire­ment aux pressions importantes qui se développent à l'intérieur de la poche et qui tendent à repousser la matière latéralement sur les côtés de la presse.
  • Eventuellement, les deux bandes filtrantes 6a, 6b sont entraînées positivement, dans le même sens que les chaînes selon la flèche G), mais à une vitesse double de ces dernières, pour une raison qui sera expliquée plus loin.
  • Pour réaliser cet entraînement des bandes, des moteurs appropriés non représentés sont prévus qui entraînent en rota­tion certains des rouleaux de renvoi 62a et 62b.
  • Nous allons maintenant expliquer de quelle manière travaille la presse de déshydratation qui vient d'être décrite.
  • Les vérins 30 sont d'abord actionnés, de manière à abaisser le plateau presseur 3 et l'amener en contact avec les chaînes de roulement supérieures 4a.
  • Les vérins 30 ont pour rôle de permettre un déplace­ment rapide du plateau presseur supérieur, ce qui est utile par exemple pour le nettoyage de la presse et/ou les travaux de maintenance ; ils ne sont pas destinés à contrôler la pression de pincement des bandes, cette fonction étant dévolue aux vérins 20 qui agissent sur le plateau presseur inférieur 2.
  • Les vérins 20 sont alors actionnés de manière à amener les différents tronçons 201, 202 et 203 à la distance souhaitée du plateau supérieur. Ces déplacements se font sur une faible amplitude, de sorte que les différents éléments interposés entre les plateaux presseurs, à savoir les bandes filtrantes, les chaînes et les tapis mobiles, qui possèdent une certaine flexibilité, ne contrarient pas ces déplacements.
  • L'actionnement des vérins inférieurs 20 est déterminé pour que les deux faces en regard des plateaux 2 et 3, et corré­lativement les deux brins de bande 63a et 63b, convergent très légèrement dans le sens d'avancement G de la matière.
  • A titre indicatif, cet angle est inférieur à 1 degré, l'écartement des deux brins 63a, 63b variant par exemple de 30 à 15 mm d'amont en aval.
  • De préférence, chacun des tronçons 201, 202, 203 est sollicité différemment de telle sorte que la pression au sein du gâteau va être progressivement croissante.
  • A titre indicatif, cette pression sera par exemple de l'ordre de 5 à 15 bars dans la zone du premier tronçon 201, de 15 à 30 bars dans la zone du second tronçon 202, et de 30 à 50 bars dans la zone du troisième et dernier tronçon 203.
  • La matière à traiter, par exemple une boue provenant d'une station d'épuration, est déversée de manière continue de la trémie 7. Des moyens connus sont prévus qui assurent une répartition à peu près régulière de la matière sur toute la largeur de la bande inférieure 6b.
  • La matière est transportée en continu entre les pla­teaux presseurs 2 et 3 où elle se trouve pincée sous une forte pression entre les deux bandes filtrantes 6a et 6b.
  • Comme cela est illustré à la figure 1A, la force verti­cale H exercée par chacun des plateaux presseurs (en l'occu­rence le plateau supérieur 3 à la figure 1A) est transmise à la bande filtrante 6 associée par l'intermédiaire des galets 40 et des plaquettes 50.
  • Comme la chaîne portant les galets 50 est déplacée positivement, les galets 40 roulent sur le plateau presseur et tournent sur eux-mêmes (flèche j). En raison de l'importance de la force H, les frottements des galets sur les plaquettes 50 sont suffisants pour entraîner ces dernières (flèche J). Cet entraînement se fait dans le même sens que le sens de déplace­ment des chaînes, mais à une vitesse double de celle des chaînes. En effet, la génératrice du galet qui est en contact avec les plaquettes est soumise à deux mouvements qui se combi­nent et dont les vitesses sont égales, à savoir le mouvement d'avance de la chaîne, et le mouvement tangentiel de rotation du galet sur lui-même.
  • Par suite de la pression de travail, chacune des bandes filtrantes adhère au tapis mobile qui lui est associé et se déplace conjointement avec celui-ci, entraînant le gâteau qui est emprisonné entre les deux bandes. Cette adhérence suffit généralement à entraîner les bandes filtrantes 6a, 6b. Toutefois, comme dit plus haut, il est possible d'entraîner positivement les bandes filtrantes (à une vitesse double de celle des chaînes), pour aider leur déplacement, en particulier à vide. Ces bandes ne sont soumises à aucun effort de traction ou de cisaillement notable et elles travaillent donc dans d'excellentes conditions.
  • Pendant son passage entre les plateaux presseurs, le gâteau est soumis à un effort de compression progressivement croissant ce qui réalise l'extraction du liquide contenu dans le gâteau à travers les bandes filtrantes, ce liquide étant recueilli dans la bâche 100.
  • La matière déshydratée est détachée des bandes filtran­tes auxquelles elle a tendance à adhérer au moyen des racleurs 80, 81, et elle se dépose sur le convoyeur 8 qui l'achemine soit vers une aire de stockage, soit vers une machine de traite­ment subséquent.
  • A titre indicatif, chacune des zones de pressage correspondant aux tronçons 201, 202, 203 pourra avoir une longueur de l'ordre de 2 m, ce qui donne une longueur d'e pres­sage totale de 6 m. La largeur des bandes sera de l'ordre de 1 à 1,5 m selon les capacités de la presse qui sont souhaitées. Le nombre de chaînes de roulement associées à chacun des plateaux presseurs sera le plus grand possible, par exemple de dix pour une largeur de 1 m. Le diamètre des galets 40 sera par exemple de 70 mm.
  • Les chaînes et les poutrelles constitutives des pla­teaux presseurs seront de préférence réalisées en acier dur traité de manière à résister sans déformation aux hautes pres­sions développées par la presse.
  • Bien entendu, le plateau presseur inférieur 2 pourrait être réalisé d'un seul tenant (et non être composé de tronçons indépendants).
  • L'un seulement des deux plateaux presseurs - par exemple le plateau inférieur - pourrait être mobile, l'autre étant fixe. Dans ce cas, les moyens de commande du plateau mobile pourraient consister, dans une variante, en un système multiplicateur d'efforts à parallèlogramme articulé ou à genouillère, actionné par vérin.
  • Dans la variante schématiquement représentée aux figures 6 et 7, le déplacement vertical des deux plateaux presseurs 2, 3 est réalisé par déplacement horizontal d'une pièce de commande 301. Sur chaque côté de la presse sont prévues deux séries de biellettes 300, 200 articulées à l'une de leurs extrémités sur l'un des plateaux 3, 2, au moyen d'axes 303, respectivement 302. A leur autre extrémité, ces biellettes sont articulées, par l'intermédiaire d'un axe commun 304 sur la pièce de commande 301, dont le déplacement est assuré par un vérin (non représenté). La pièce de commande 301 est disposée sous le plateau inférieur 2, et les biellettes 300 assurant sa liaison avec le plateau supérieur 3 ont une forme arquée. Les axes 303, 302 sont situés dans le même plan vertical et, durant la phase de pressage, l'axe 304 tend également à se rapprocher de ce même plan. Grâce à cette disposition, un effort de traction Q relativement faible sur la pièce 301 permet de développer une force de pressage R qui, en fin de course, est extrêmement élevée.
  • Pour prévenir le risque que la rive repliée 65 de la bande filtrante 6b ne se déplie sous l'effet de la pression du gâteau, on pourrait munir l'un des deux plateaux presseurs de butées longitudinales - par exemple en matière plastique à faible coefficient de frottement (tel que le P.T.F.E.) - servant d'appuis aux bords des bandes.
  • Le guidage du tapis en forme de chenille par rapport aux chaînes pourrait se faire, dans une variante, au moyen de rainures longitudinales ménagées au dos des plaquettes, dans lesquelles passeraient les galets des chaînes.
  • Les différentes plaquettes constitutives des chenilles pourraient être reliées les unes aux autres non pas par des axes, mais par des éléments de liaison différents, par exemple des chaînes ou des câbles.
  • Une presse selon l'invention peut avantageusement être placée en aval d'une presse traditionnelle, notamment du genre décrit dans FR-B-2 580 946 déjà cité, qui aura fait varier le taux de matière sèche du produit de 3 % environ à 15 % environ. Sans apport de produit entre les deux presses, la presse de l'invention est alors capable de faire passer ce taux de 15 % environ à 30 % environ. Le produit déshydraté obtenu se présente sous forme d'une couche très fine dont le séchage ultérieur peut se faire facilement, par exemple dans un tunnel de séchage traditionnel.

Claims (11)

1. Presse de déshydratation, du type comprenant une paire de bandes sans fin filtrantes mobiles (6a, 6b), dont deux brins (63a, 63b) approximativement parallèles enserrant la matière (P) à déshydrater sont pincées entre deux plateaux presseurs (3, 2), chacun de ceux-ci agissant contre l'un des brins de bande (63a, 63b) par l'intermédiaire d'un tapis sans fin mobile (5a, 5b), et des moyens d'étanchéité étant prévus aux bords desdits brins de bande (63a, 63b) pour y confiner la matière, caractérisée par le fait qu'à chaque plateau presseur (3, 2) est associée au moins une chaîne de roulement sans fin (4a, 4b) portant une série de galets (40) libres en rotation, qui s'intercalent entre ledit plateau presseur (3, 2) et le tapis sans fin (5a, 5b).
2. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'à chaque plateau presseur est associée une pluralité de chaînes de roulement sans fin (4a, 4b) disposées parallèlement les unes aux autres et conjointement entraînées.
3. Presse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les bandes filtrantes sont réalisées dans un matériau fibreux, par exemple en toile de lin.
4. Presse selon l'une des revendications 1 à 3, carac­térisée en ce que chacun des tapis (5a, 5b) a la forme d'une chenille, constituée d'un ensemble de plaquettes planes (50) qui sont articulées les unes aux autres autour d'axes (51) perpendiculaires à la direction d'avance du tapis.
5. Presse selon l'une des revendications 1 à 4, carac­térisée en ce qu'elle est pourvue de moyens (43) assurant le guidage relatif des chaînes (4a, 4b) et du tapis (5a, 5b) associé, suivant leur direction de déplacement.
6. Presse selon l'une des revendications 2 à 5, carac­térisée en ce que chaque plateau presseur (3, 2) porte une série de rails (31) de guidage des galets (40).
7. Presse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la chaîne de roulement sans fin (4a, 4b) est du type conforme à la norme 150 1977.
8. Presse selon l'une des revendications 1 à 7, carac­térisée en ce que les deux brins de bande filtrante (63a, 63b) convergent légèrement l'un vers l'autre dans le sens d'avance­ment des bandes (6a, 6b).
9. Presse selon l'une des revendications 1 à 8, carac­térisée en ce que chacun des plateaux presseurs (3, 2) est mobile, son déplacement étant réalisé par une série de vérins hydrauliques (30 ; 20).
10. Presse selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'un (2) desdits plateaux presseurs est composé de plusieurs tronçons indépendants (201, 202, 203) déplaçables individuellement par les vérins (20), ce qui permet d'obtenir des zones à pression croissante suivant le sens d'avancement (G) des bandes filtrantes (6a, 6b).
11. Presse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens d'étanchéité consistent en un repliement à 180° de la rive (65) de l'une (6b) des bandes, sous l'autre (6a).
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