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MACHINE A IMPREGNER.
L'invention concerne les presses continues à vis et plus parti- culièrement les presses spécialement destinées à l'imprégnation de certaines matières cellulosiques avec des acides dans le but de les hydroliser dans les opérations de fabrication du sucre ou de l'alcool ou destinées à des usages analogues. Dans'de tels procédés, on arrose ou mouille de toute autre manière une'matière cellulosique appropriée, telle que des grains de blé, avec un acide dilué, puis on lui fait subir l'action de la pression à, une température appropriée pendant une'période d'une durée convenable.
On a besoin pour exécuter cette opération d'un dispositif faisant agir la pression sur la matière et la chauffant ou la refroidissant, de préférence d'une manière continue, tandis que la matière première avance d'une manière constante dans l'installation.et'-'d'un dispositif permettant de régler la température.
L'invention a pour objet une machine simple et commode, ayant la forme d'une presse à vis, convenant à l'opération à exécuter, cette machine comportant une vis de pression tournant autour d'un axe vertical avec desdispositifs perfectionnés servant à la comman- der, à supporter le poids des pièces, à tenir compte de la poussée suivant l'axe, à faire arriver la matière première et faire sortir le produit fini, à régler la température en faisant agir la chaleur ou le froid, et à provoquer l'avancement de la matière dans la machine.
Un autre objet de l'invention consiste dans une machine du type décrit de forme simple, comportant un nombre .relativement faible de pièces toutes susceptibles d'assurer un service de longue durée et de ne pas se détériorer en service, la machine entière étant de forme très ramassée et d'un encombrement minimum sur le sol.
D'autres caractéristiques de l'invention résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple:
La. figura 1 est une coupe verticale de la moitié supérieure d'une forme de réalisation de la machine suivant l'invention,
La figure 2 est une coupe semblable de la moitié inférieure de la machine.
Les figures 3, 4 et 5 sont des coupes horizontales suivant les lignes respectives 3-3, 4-4 et 5-5 de la figure 2.
Les figures 6 et 7 sont des coupes horizontales suivant les lignes 6-6 et 7-7 de la figure 1, et
La figure 8 est une élévation de détail d'une portion de la machine vue à partir de la partie inférieure de la figure 7,
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La machine représentée à titre d'exemple sur la dessin cohor- te un bâti avec socle 1,' destiné à reposer sur le sol ou tout autre support, et plusieurs colonnes ou montants 2, en forme de canaux, dont trois sont représentéqet surdesquels sont montées une tête
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ou plate-forme supérieure 3, servant de support au moteur de comman- de 4, d'autres pièces, et plusieurs tablettes horizontales 5, 6, 7 en forme de plaques, dont la dernière supporte une plaque inclinée de déchargement 8,
située entre deux plaques latérales parallèles 9 et destinée à recevoir le résidu solide et à le décharger en avant, c'est à dire du côté gauche sur la figure 2, La plaqua 7 supporte
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. aussi un guide ou manchon la en métal 0pais.
Les colonnes 3 peuvent-reposer sur le socle cérame l'indique la figure 2, . de sorte que toute la. machine se trouve au-dessus du ni-
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veau du sol, ou si 9n le désire la socie 1 peut astro fixé sur les colonnes 2 en un point -quèl-cbnque entre leurs extrémités supérioure et inférieure, la portion centrale du socle étant échancrée de :La- çon à loger les autres pièces de la machine, en permettant ainsi de
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supporter la machine par le sol et au-dossuc de lui, tandis nu'olle DO prolonge vers le bas par uno ouverture du pencher dans l,; 10c0.1 qui se trouve au-dessous.
Des tubes ou manchons pleins 11, 12, intérieur et extérieur, concentriques sont fixés d'une manière rigide, par exemple par soudure, dans des ouvertures découpées dans les diverses tablettes et
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sont disposés suivant un axe vertical au centre ontre lus diverses colonnes 2. Ces tubes sont espacés l'un de l'autre do fa'¯;on à 'or- mer une cavité ou espace annulaire 13 entre eux. Le tube intérieur est assez épais et résistant, pour supporter la pression, mais le tube extérieur peut êtreen métal plus mince, car il ne sertqu'à former une double paroi.
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Le tube 11 se prolonge au-dessus de la t()tE) ou plate-forme :1, et supporte un disque lla, eur laquai est monté d'une manière rigi- de LUI mécanisme de transmission approprié, représenté schématique- ment et désigné par 14. Ce mécanisme peut comporter des roues d'en- grenage coniques ou autres et des dispositifs de changement de vi- tesse, s'il y a lieu, non représentés et servant à transmettre l'é- nergie avec un rapport de vitesse quelconque à volonté d'un arbre de commande horizontal 18, à un arbre commandé vertical 16.
L'arbre
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de commande 15 est actionné par le moteur zal., dont l'arbre 17 compo- te un pignon de chaîne 18 relié par une chaine 18a à, un pignon de chaine 19 monté sur.l'arbre 15.
Si on le désirele mécanisme de transmission peut être d'une' forme plus simple, sans dispositif do changement de vitesse et les
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changements de vitesse peuvent Stre obtenus en changeant les diamo- tres des deux pignons de chaine 18, 19 ou on employant un moteur à vitesse variable, ainsi que le comprendront facilement les spécia- listes.
L'extrémité inférieure de l'arbrecommandé 16 pénètre et s'appuie dans un évidement ou alvéole d'un bouchon plein 20, soudé sur l'extrémité supérieure d'un arbre d'avance tubulaire 21 et accouplé d'une manière appropriée de façon à commander cet arbre, par exemple par une clavette ou le boulon transversal.33 représenté. Cet arbre d'avance est logé dans le tube 11 et lui est concentrique, mais son diamètre est plus petit, laissant libre un espace annulaire
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25, dans lequel est logée une série d'ailettes hélicoïdales r sou- dées sur l'arbre 21 et espacées sur lui dans le sens de la longueur.
Chaque ailette fait un ou plusieurs tours autour.de l'axe de l'arbre et l'extrémité postérieure de chaque ailette est espacée dans le sens longitudinal de l'arbre de l'extrémité antérieure de l'ailette suivante, en laissant un intervalle entre chacune des deux ailettes
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suoce#ives.-.dans lesquels sa logo une butée, tel cju'un couteau ou goujon fixe 25. Ainsi que l'indique la figure 1, la première ailett.e 24a. fait environ 2 1/2 tours autour de'l'axe et son pas est relativement grand. Elle se trouve en face de l'orifice d'alimentation et exerce une action plus efficace sur la matière en vrac au moment où elle arrive dans la machine.
Le pas des autres ailettes diminue jusquà une très faible valeur par rapport à celui de la première ailette 24a, à l'extrémité inférieure ou de déchargement/où la ma-
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tière est devenue le plus dense. Les portions périphériques du bord de chaque ailette s'appliquent évidemment très étroitement contre la surface intérieure du tube 11.
Les goujons ou éléments de butée 25 sont vissés dans des trous taraudés percés dans deux barres 26 situées l'une en face de l'au- tre et soudées en position entre les tube s'intérieur et extérieur 11, 12, en divisant la cavité 13 en deux moitiés semi-cylindriques et permettant d'ajuster ou de remplacer les goujons de l'extérieur du tube en y appliquant directement un outil, malgré la forme de construction en double paroi du cylindre.
La matière première à comprimer est amenée dans la machine en l'y introduisant par une goulotte 27 soudée sur le cylindre et communiquant par l'orifice d admission 28, avec l'espace dans lequel cette matière est traitée.
Les deux tubes 11 et 12 du cylindre se terminent à leur extré- mité inférieure, sur la tablette 6, de sorte que l'espace de compres- sion débouche ou '*'aboutit au-dessus de la plaque inclinée de dé- chargement 8, qui dirige la matière finie ou. traitée hors de la ma-' chine. Hais l'arbre de la vis 21 passa à travers la plaque 8 et la tablette 7 et est monté dans le manchon 10 qui lui sert de portée.
Chacune des moitiés semi-cylindriques de la chambre 13 entre les tubes 11 et 12 comporte à ses extrémités supérieure et inférieu re un tuyau 29 qui permet de faire circuler dans cette cavité géné- ralement de bas en haut soit de la vapeur dechauffage, soit de l'eau ou un autre fluide de refroidissement. L'action de la chaleur ou du refroidissement peut s'exercer directement sur la surface ex- térieure du tuyau intérieur 11 du cylindre et tout près de la masse de la matière de forme tubulaire en cours de traitement sous pres- sion.
De préférence, la machine est construite de façon à exercer une action analogue sur la masse tubulaire de la matière à partir de l'intérieur et à travers la paroi tubulaire de 1-'arbre.de la vis.
A cet effet, sur une partie du bâti, telle que la tablette 7, est fixé, d'une manière rigide, un bras 30, dirigé vers le bas et com- portant une plaque 31 9 sa partie inférieure sur laquelle est monté un tube 32 disposé concentriquement dans l'arbre 21, mais de plus petit diamètre, de façon à former une cavité annulaire. 33, et un peu plus court de façon à se terminer à sa partie supérieure à peu de distance du bouchon 20. L'extrémité inférieure du tube 32 est fermée par un bouchon 34 percé d'un trou taraudé 35 dans lequel est logé un tuyau 36 et 'la plaque 31 supporte un manchon 37 comportant une garniture 38 et une ouverture latérale dans laquelle se loge un tuyau 39.
Un fluide peut être amené par le tuyau 39, ce fluide rem- plit la cavité 33, exerce..une action de refroidissement et sort par le tube 32 puis par la tuyau 36. La vapeur de chauffage peut circu- ler de la même manière.
Le manchon 37 est généralement monté sur un disque supplémen- taire 40, dont on peut régler la position en le faisant tourner sur le disque 31, en desserrant les boulons de serrage 41, qui passent à travers de courtes fentes périphériques de la plaque 31. On peut ainsi faire arriver le tuyau d'alimentation d'eau 39 par n'importe quelle direction,
L'installation décrite ci-dessus peut servir à de nombreuses applications diverses et l'invention n'est pas limitée à un usage particulier quelconque. Une application est décrite ci-après à ti- tre d'exemple et ne doit pas être considérée comme limitant'l'in- vention.
Pour traiter des grains de blé ou autres matières cellulosiques pour les transformer en sucre ou alcool, on arrose cette matière, généralement à l'état de fine division ou broyée, ou on.la mélange de toute autre manière avec un'acide dilué. On fait ..arriver la ma- tière ainsi mouillée dans la goulotte 27, pendant que la machine fonctionne et que l'arbre à vis tourne dans le sens qui convient pour faire descendre la matière. Celle-ci pénètre dans-la cavité
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annulaire 231 rencontre les ailettes 24,a.1 24 et est refoulée de haut en bas, en subissant une compression ;N croissante pendant son mouvement) du fait de la diminution du pas des ailettes succez- .sives. Les goujons 25 empêchent la matière de tourner avec la via
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et provoquent son avancement.
En choisissant convenablement les
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proportion de la machine con ce qui concerne la longueur et le dia- mètre de l'arbre do la vis, la vitesse a cl rotation, etc., la matic- re est maintenue sous pression dans la machine pendant li temps que
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l'on désire entre des limites raisonnables. Pendant que la matière est souspression, elle subit l'action d'une température quelconque
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à volonté au moyen do l'une ou l'autre ou des deux cavités de la
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double paroi à l'intérieur et à l'extérieur de la colonne tubulaire
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mobile formée par cette matière. Le tuyau 11 oit, plein, par suite
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aucun liquide ne sort de la masse, mais la masse entière se déchar-
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ge sur la plaque inclinée 8 et arrive dans un récipient ou couloir
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quelconque approprié ou s'empile sur le sol.
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Dans une machine particulière utilisée c13 18, manière décrite ci-dessus, la pression maximum peut atteindre ;011 kg/cm2. L'arbre de la vis tourne à 4 tours par minute, avec une capacité de 33 1.=i; par heure, on consommant 2 1/2 à 2 3/4 CV. Les variations do pression peuvent être obtenues eu employant de#:.,. arbres à vil; différent:.) avuc des ailettes (la pas différprjtc ou en =f'a;1;ja,ti.(; VLli'.1 i)T' 1 LL 'lJui'tr'ilr.:C' en humidité de la matière pénétrant dans la presse. par n:.:"'r'11e, avec la même matière, telle qus des crains do blé, CUfI.';i)üa.l1'i;'7, d'humidité, la pression est de ?. , 4 à $=i , 1 ¯¯ 1 GI:¯ .,,a, .¯, tandis ,, r 1 i'c ' -.L. ::'13(.1..',:;.. uant la teneur \;j humidité à 1.ôoj.?1 la pression peut <:,a- i"?'.'1'¯'.1'r ,:1 (? ,.". or12.
La, pression peut aussi &.l:re réglée au moyen <"','l1j mécanisme usuel réglable do réduction de section ordinaire 2. l'orifice de sor-
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tie.
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La machine décrite ast de forme relDtivc1:ent Gj¯:<,...;::11, 5?":(';'.>.:t d'axercer de fortes pressions et de faire agir la cî.:o.¯¯..,¯:¯^ ., ou 1 1',;- i'ro:.cLlüc ::¯3mt sur la nlLtt.i11,; à t,r'û.it(";r 21. l'intérieur et. a 1.' ;::l:c¯ rieur; elle est de grande capacité et d'un;"! durée do :>E-;;: ic ¯ pro- longée. Le poids de toutas les 1j()CG3 lourdes est ;L?-'w:Grt:, par le, plate-forme supérieure et los diverses tablettes. La pouscoo .1-' 'ni,: en haut est tranumiso au :: .Ô t= ;.:.i i àL > ,i :> do , ,, :ai" l'arbre 16, qui repose (.él.l1:J soii éç-id.<=::<;.:;iik 1.a:1;= ?')on par l' intJ,jr2''':J- diaire du boulon 23. Le poids de l'arbn c la vie g m z ;, a:l,f,:!.'i'';. ':a:, faible, il co/nso do sa forme tubulain :=:1; C{':?0;p(an. sa. :-C':C:fYté1nCl0 est suffisante pour l'usage D,11ql.L(:1 elli'': (IS.1:,'" (/;:,.;:ir1 .
J:';, répara- tions les 1^C;,IaCS, par H::r;'"p:'.r. d."'.'- 'i-,oulomj 2.''i, boni G:¯< .¯ peuvent être <; <-; 1' =r e c t1=¯ é g- par des opérations siu.'. ii ,,, s . ) , ., .. c i;¯ r]j : ,; i¯>,p le sens i>a<i.ic,l =iiù= 1<.>s ¯>ar..iiiiz::: ;:<:1: :,p;.i;.,irzi,<i>=;;.iî; zc### i=j¯=?"<i ..=,,, 1.". ' 0'- sition verticale d. l'arbre.' de la vis, et C1^f.'[,: ;: < " à. Ù.:lj ; :n ;1¯ ;, j. ;. < (i¯ ut:.li'"a également la gravité pour faciliter 1''avance-.''.t ,à :-/ l a .. ,;, j 1 ?, .= ; j C7 t= la.refouler ds haut en bas l3 .'Long d,-. l'ar'-r." nc la cJ--a,;.:br-. de CCIytrC::W 10n. d < ; .l: 1. a 6¯ j¯ i= j=. <; j j, i; 1 ç< n ;, ; ; z>1;= , .t, ;j,;; z, n 1 ;: ''.".'''.int-'lir .::.'; ,(¯t le nivnau de l'huilo lubrifiante qui C^i2V!'?i=',ra...l,il,¯, ?.':, '!I'.;'<,ï',..':i¯L.., Cependant d.'.j:..'. certains s c o i i ,;' µ..1;
5 ¯ ç> r. l'aj:,.:. d.. l'arbre d.'. 1."'. -,- 1 . ¯ , , ; rt3:'(î i . i 1 Z " Îi ' ' ' µ l 1 " 1' '? qu/il J. 6" S facile .';'¯.. ], "' é V ? i j T laÏi <1 jo ? "- .
D'autres avantages x Gj 1.' j.iJ'i (,:' t :i.:i.) [/;r': :,:" i.(>'1' t CeL1' 2. ,.;Ó ,-;.::- cialistns. lw,tLtr(,11J.or':;nt, l'invention ,.,1(,:;:)[., ITc,Jl,-,,"'.-(-l...:!.:j.t..'.é) :1,1,1.(1,.,. d'exécution l':.'tiï'C:;F)l2tC. C2'[: décrit qui n'a Ôt:; cl.c:;.s:1. t11';r i':.. :,1'.,v; cI' 0:.: .:,\]]j? l ( > .
.C1 '.W,. 1J i; E L'invention a pour obJ.'",t une m;-..c:..iG e, i;..'-,,: .;--1,""1' ." .
12 0 &."i. j- ' i Îlo iÎ".v t n a Eo n c #<, c ij ai o ac a c t. c; <#b r b j i ;j ;# .t. 1; i iùi r< i i .z e> r ;*;;,c u u = ¯ j¯ % j¯r, an ,; .t i<, <n -...¯,.....J ,j é ;r.i;#; =j <; r, é, . , > a ;. ;z ,= .;,i .., - rj 8; = , ./g :. , ¯ ;, / ¯ j,y, ; ; notar.r.ant par les 8 carEW t.ori bti r]vr"j suivantec, con 2:L(ér<G; ,'.;8'\'["1'0-
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mont ou en combinaisons:
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a) elle comporte un babi avec une 1; 1 .i; é> , DJ1 -:'t ;ï. ' - 1- ' i compartimenté, plein, réujii à a tête, "'('fr'C''> '-"l1!l'l'" cuvf-:r' ,.
(11'1(' mission au voisinage d'une de $':8 e;-,.,'EJ..'1' +l;'" et CLv,^-1'i, a CC"" B,L , i.ï''; extrumite, une vis hélicoïdale de rression montée sur le ttHG, 112.6-
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sant dans 1,% chambre du cylindre et fG prolongeant au-delà de son .extrémité de sortie et un dispositif de commanda do Cette vis monte sur la tête:
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b) une portée radiale de l'extrémité de sertie Clé la, vis .¯;t fixée sur le bâti;
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c) la paroi du cylindre comporte deux éléments tubulairos con- oentriquos OS}1[\,CÓfJ l'un d:;:: l'autre do façon à u'inD..,J1r ertro ,'1::: 1.1'.17' cavité équipée avec des (.,i..r1.OfjJ.1',J.:rs faisant, circuler un fluide :1<o.i;s ladite cavité;
d) des lJai?xi<35 longitudinales sont li8"o;-.HO dc.n;; le dite C1:'."i ¯ té n C3t des clients do butée fixes nascant à travers ces barros lit pénètrent dans la chambre cylindrique de façon à empêcher la matière de tourner'avec la vis;
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e) une plaque do clÓcl:.ar';e! 18nt inclinéa entoure )¯'a.ubi^ (::.., lu, vis au-delà de. l'ouverture de sortie du cylindre et à r GU <1.r= (liGtan- ce de la portée radiale;
r) .la vis est de forme tlibu-laire et oOl-:..tient tu tubt ouvert à une extrémité et situé ..à une' certaine distance de la. iris, de fe,r;on à former une cavité intérieure, ce tube comportant w son autre ;::h'8 mité une portée. en ±'01"'1:18 de manchon pour la vis et dr >j racco:cc1s per- mettent de faire circuler un fluide dans chacune des cavités 1;71.il- riqure et extérieure;
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g) la position due, ce tube peut tn, l'0).Óe en 1 ±txi ;àL:,x;t..1:.;L=<- ner autour de l'axede la vis;
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h) le bâti est dirisé dans le : tans vertical et supporte la .1:8- te à son extrémité supérieure et le cylindre se dirige: vers le bas à partir de la tête;
i) un mécanisme de transmission coopère avec la vis et est supporté par la tête;
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j) une tablette est montée sur le bti, est percée d'une ouver- ture laissant passer l'extrémité de sortie de la vis et supporte un manchon formant une portée pour la. vis;
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k) un arbre tubulaire passe dans la chambre constitué ':'0.:(, In cylindre à une certaine distance de ses parois., de façon à, former un eppace annulaire, dans lequel se trouve la matière, à traiter et
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cet arbre tubulaire comporte des ailettes héiico-3:daic,- faisant Ewan- 00-15'cette matière dans l'espace précité;
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1')' le pas des ailettes hélicoïdales diminue vers l' :
fi,rcn:riLé de sortie de'l'espace annulaire; m) chaque ailette s'étend sur'360 au moins autour'de l'axe
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de l''arbre; .. ¯ n) deux ailettes successives sont séparées par une butée fixe.