CA1240817A - Presse a chambre gonflable annulaire - Google Patents
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Abstract
DE DIVULGATION Presse à chambre gonflable annulaire. Une chambre gonflable est placée à l'intérieur d'un corps d'appui extérieur et sa paroi extérieur est tenue plaquée contre ce dernier par des plaques et des tiges de traction, de sorte que la paroi intérieure a sensiblement le même diamiètre quand la chambre est à la pression atmosphérique et quand elle est à la pression maximum de compression d'un corps contre lequel cette paroi intérieure est appliquée.
Description
L'invention a pour objet une presse à chambre gonflable annulaire contenue dans un corps tubulaire extérieur rigide et destinée à comprimer essentiellement en sens radial, sur l'ensemble de sa longueur, tout corps introduit dans l'espace central entouré par la chambre gonflable annulaire quand celle-ci est à l'état degonflé.
~n connaît déjà des presses de ce type dans lesquelles la chambre gonflable réalisée en matière extensible élastiquament, par exemple en élastomère, se présente comme un manchon cylindrique que l'on dégonfle pour le faire se rétracter avant d'y introduire un corps à comprimer et que l'on gonfle ensuite pour le faire se dilater en comprimant ce corps. La chambre gonflable est en contact avec le corps à
comprimer par sa paroi annulaire intérieure.
Pendant l'opération de compression, il est courant que le diamètre extérieur du corps comprimé diminue. Autrement dit, plus la pression s'élève à l'intérieur de la chambre gonflable, plus le coxps comprimé se réduit en diamètre et plus la paroi annulaire intérieure de la chambre gonflable devrait elle aussi diminuer en longueur circonférentielle ou périmétrique, afin de suivre la variation de dimension du corps comprimé contre lequel elle est plaquée par la pression.
En pratique, cette paroi annulaire intérieure s'adapte à la réduction de diamètre du corps comprimé en fo~mant de nombreux plis qui prennent progressivement de l'importance à
mesure que la compression se poursuit.
Ces plis sont une cause d'affaiblissement et de détérioration rapide de la matière qui constitue la chambre gon~lable. On constate, en effet, qu'un effet important de compression s'exerce sur la matière, au fond des plis, jusqu'à en provoquer la cassure, par écrasement. Dans les flancs des plis, et surtout à proximité du corps comprimé, il se produit au contraire un allongement qui dépasse couramment 50% et qui peut même être supérieure à la limite élastique des élastomères (400 à 500%). De plus, à l'endroit des plis qui croissent constamment en importance pendant la compression, la contrainte de pression excercée sur le corps comprimé
n'est pas égale à ce qu'elle est dans les zones où la paroi de la chambre est bien appliquée à plat contre le corps comprimé.
L'invention a pour but principal de parvenir à une presse à
chambre gonflable annulaire en élastomère ayant une paroi intérieure annulaire qui est appliquée par la pression contre un corps à comprimer et qui ne forme pas de plis en accompagnant la diminution de grosseur du corps comprimé sous l'effet de la pression.
on atteint ce but, selon l'invention, avec une presse ayant un corps d'appui tubulaire exterieur rigide, une chambre gonflable annulaire en élastomère ayant une paroi exterieure pouvant être appli~uée contre ce corps d'appui et une paroi intérieure destinée à être appliquée contre un corps à
comprimer, dans laquelle, quand la paroi extérieure est appliquée substantiellement contre la face intérieure du corps d'appui tubulaire et ~ue la pression dans la chambre est la pression maximum de compression d'un corps à comprimer contre laquelle est appliquée la paroi intérieure de cette chambre, cette paroi intérieure a un périmètre en section droite qui est compris entre 1 et 0,85 fois le périmètre de la même section droite quand la pression dans la chambre gonflable est sensiblement égale à celle du milieu environant.
Si l'on suppose, pou.r faciliter les explications, que le corps à comprimer est un cylindre, au moins approximativement, ayant un diamètre avant compression exprime par D0 et un diamètre en fin de compression exprimé
par DP, le diamètre intérieur DGO de la chambre gonElable mise librement en communication avec l'atmosphère devient en fin de compression égal à une valeur comprise entre DGO et .
1 ~-8~
0,850 DG0. Il est préférable d'adopter la valeur égale à
0,90 DP eniron.
Il est préférable aussi que la paroi extérieure de chambre gonflable soit tenue appliquée en permanence contre le corps d'appui extérieure rigide par des moyens de liaison fixes.
De cette fa~on, si l'on fait le vide dans la chambre, la paroi intérieure de celle-ci vient s'appliquer contre la paroi extérieure. La chambre gonflable a alors une épaisseur radiale que l'on peut estimer à 20 mm au maximum, en tenant compte de l'épaisseur de chacune des deux parois superposées et de celle des moyens de liaison dont l'épaisseur est très variable selon leur nature. Dans cet état où elle est vide d'air, la chambre a un diamètre intérieur DGV dont la valeur doit être supérieure au diamètre extérieur D0 du corps à
comprimer pour reserver un jeu radial permettant une introduction facile de ce corps à l'intérieur de la chambre vide d'air. Cependant, ce jeu doit rester aussi faible qu'il est possible, afin que la course morte de la paroi intérieure de la chambre avant son contact avec le corps à comprimer soit minimisée. En général, on admet la relation DGV = 1,015 à 1,035 D0 entre le diamètre intérieur de la chambre vide d'air et le diamètre exterieur du corps à comprimer.
Le corps à comprimer n'est pas compressible jusqu'à un diamètre nul. De nombreuses observations ont montre que dans la plupart des cas le diametre DP en fin de compression est égal à 80% environ du diamètre D0 avant compression.
Il résulte de ce qui précède que le diamètre de la paroi intérieure de la chambre gon~lable varie de la valeur de son diamètre intérieur DGV quand elle est vide d'air~qui égale 1,035 D0 au maximum) à la valeur de son diamètre DG0 qui égale la valeur DP, ou 0,86 DP au minimum en fin de compression, soit au minimum 0,85 x 0,80 D0 (puisque DP =
0,80 D0~ ou 0,68 D0.
~Z4~7 Par ailleurs, puisque à la fin de la compression, la paroi intérieure a un diamètre identique à son diamètre en 1'absence de pression et de dépression dans la chambre, on constate que cette paroi intérieure est mise en allongement entre la valeur DGV = 0,80 DO et la valeur l,035 DO sous 1'effet combiné des moyens de liaison qui agissent sur la paroi exterieure de la chambre et de la dépression créée dans celle-ci en vue de la mise en place du corps à comprimer. On vérifie facilement que cet allongement est de l'ordre de 30%.
Or, on admet couramment qu'un élastomère travaille dans des conditions satisfaisantes quand son allongement est de 50% au maximum.
Par conséquent, une presse réalisée avec des moyens fixes de liaison tenant en permanence la paroi extérieure de la chambre appliquée contre le corps d'appui extérieur, satisfait à toutes les conditions nécessaires à la réalisation d'un pressage régulier et homogène du corps comprimé, sans formations de plis ni allongement excessif de la paroi intérieure de la chambre gonflable.
Il est preferable, en outre, que la paroi extérieure de la chambre soit en état d'allongement quand elle est tenue appliquée contre le corps d'appui extérieur.
on peut adopter comme moyens de liason entre ls paroi extérieure de la chambre gonflable et le corps d'appui extérieure fixe tous les moyens convenables qui conservent l'étanchéité de la chambre et qui n'imposent pas de contraintes excessives à la paroi extérieure. Par exemple, on peut réaliser une liaison de nature chimique par adhérence de l'élastomère à la surface du corps d'appui, métallique de préférence. On peut réaliser aussi une liaison de nature mécanique au moyen de pièces planes fixées à la paroi extérieure de la chambre, d'une part, et au corps d'appui d'autre part.
i`
.
~Z~
Selon un mode de réalisation de l'invention plusieurs plaques espacées, successives, allongées dans le sens circonférentiel de la chambre sont montées à l'intérieur de celle-ci; chacune de ces plaques est fixée à au moins une tige radiale qui traverse de façon étanche la paroi extérieure de la chambre et qui traverse aussi librement, par un trou correspondant, le corps d'appui extérieur. Chaque tige radiale est munie en dehors du corps d'appui d'un moyen de traction et de blocage, tel qu'un écrou par exemple, qui sert à tirer la plaque correspondante vers le corps d'appui jusqu'à ce qu cette plaque tienne fermement la paroi extérieure de la chambre appliquée contre la surface intérieure du corps d'appui.
De préférence, chaque plaque est cintrée à un rayon de courbure qui est égal ou supérieur à celui de la surface intérieure du corps d'appui, afin que la paroi extérieure de la chambre soit bien appliquée contre le corps d~appui.
on donnera maintenant, sans intention limitative et sans exclure aucune variante, une description d'un exemple préféré
de réalisation. On se reportera au dessin annexé dans lequel:-la figure 1 est une vue schematique en coupe par un plan transversal, d'une presse conforme à l'invention, représentéeavant la réalisation de la liaison entre la chambre gonflable et le corps d'appui extérieure, la figure 2 est une vue analogue à la Figure 1 après la réalisation de la liaison entre la chambre gonflable et le corps d'appui extérieur, dans la moitié supérieure de la figure la chambre est à la pression atmosphérique environante, dans la moitié inférieure de la figure le vide est réalisé dans la chambre, les figures 3 et 4 sont des vues de la même presse respectivement en coupe par un plan transversal et en coupe par un plan longitudinal, avec un corps représenté à
l'intérieure de la chambre gonflable, avant la compression ~2~
dans la moitié supérieure des fiyures, à la fin de l'opération de compression dans la moitié inférieure des figures.
Une presse conforme à l'invention comprend un corps d'appui extérieure tubulaire 1, rigide, ayant, quand le corps à
comprimer est cylindrique, la configuration d'un cylindre avec un diamètre intérieur D. A l'intérieur de ce corps d'appui 1 est placée une chambre gonflable 2 en matière élastique du genre élastomère (caoutchouc naturel ou synthétique, polyuréthane, silicone, ...~. A l'etat libre, la chambre 2 a l'apparence genérale d'un fourreau annulaire cylindrique avec une paroi cylindrique extérieure 3 et une paroi cylindrique intérieure 4 comme on peut le voir sur la Figure l; son diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur D du corps d'appui extérieure 1. Le corps d'appui extérieur 1 et la chambre 2 ont une longeuur qui est sensiblement égale à celle d'un corps C à comprimer comme le montre la Figure 4. Le volume intérieur 5 de la chambre 2 est mis en communication avec l'extérieur, pour en permettre le gonflange et le dégonfalge, par une tubulure inférieure 6 qui traverse le corps d'appui 1 par une ouverture 7 correspondante. Cette tubulure 6 serait suffisant si la chambre 2 était utilisée avec un gaz sous pression. Il est préférable pour des raisons de sécurité, de gon~ler la chambre 2 à l'aide d'un liquide sous pression. Dans ce cas une tubulure de purge d'air 8 est prévue à sa partie supérieure; cette tubulure de purge 8 traverse aussi le corps d'appui 1.
Dans le volume intérieur 5 de la chambre 2 sont disposées des plaques 9 se succèdent en sens circonférentiel et qui s'étendent chacune sur toute la longueur de cette chambre 2.
Le nombre de ces plaques 9 dépend du diamètre de la chambre;
en pratique, une largeur de 100 mm en sens circonférentiel convient bien. Chaque plaque 9 est pourvue en son centre d'une ti~e de traction 10 qui traverse de manière étanche la paroi extérieure 3 de la chambre ~ et qui traverse ausssi, mais de manière libre, par un trou 11 correspondant de grosseur convenable, le corps d'appui extérieur 1. Chaque tige de traction 10 est filetée; en y vissant un écrou qui vient s'appuyer contre la face extérieure du corps d'appui 1 on exerce sur la tige 10 une traction de valeur contrôlable.
La tubulure inférieure 6 et la tubulure supérieure de purge 8 peuvent être fixées chacune à une plaque 9 a l'intérieur de la chambre 2 et jouer le rôle d'une tige 10; elles sont montées à la manière du corps de valve qui traverse une jante métallique et qui est réuni à une chambre à air sur une roue de bicyclette.
Dans le cas où les plaques 9 seraient très longues ou seraient insuffisamment rigides sur la totalité de leur longueur, on pourrait prévoir dans le sens de la longueur et aussi en sens circonférentiel, plusieurs tiges de traction 10 sur chaque plaque.
A l'état libre (Figure 1) la chambre 2 est espacée en sens radial du corps d'appui extérieur 1. Les plaques 9 sont alors jointives, de préférence, en sens circonférentiel.
Quand on exerce une traction sur les tiges 10 vers l'extérieur de la chambre 2 et du corps d'appui ~, les plaques 9 tirent la paroi extérieure 3 de la chambre 2 et la tiennent serrée contre la face intérieur du corps d'appui 1 (Figure 2). La paroi extérieure 3 subit un allongement circonférentiel, les plaques 9 s'écartent les unes des autres puisqu'elles vont se placer sur une circonférence plus grande. Ces plaques 9 doivent être suffisamment rigides pour appliquer également par toute leur surface la paroi extérieure 3 contre le corps d'appui 1. Elles sont réalisables en métal (acier ordinaire, acier inoxydable, aluminium..) ou en matière plastique.
La paroi interieure 4 ne subit qu'un allongement circonférentiel minime ou nul et elle presente alors un diamètre intérieur DGO quand la chambre 2 est en communication libre avec l~extérieur.
Cet état est celui de la presse de l'invention prète à être utilisée, la paroi extérieure 3 de la chambre 2 restant constamment liée à la face intérieure du corps d'appui extérieur rigide 1. Ainsi qu'on l'a dit plus haut, les plaques 9 et les tiges de traction 10 ne sont qu'un moyen mécanique de liaison susceptible d'être remplacé par des moyens équivalents.
Les dimensions, et notamment le diamètre de la chambre 2 et du corps d'appui 1, se déterminent en fonction du diamètre du corps à comprimar. Si l'on suppose que celui-ci a un diamètre DO avant compression (voir la moitié supérieure des Figures 3 et 4) et un diamètre DP en fin de compression (voir la moitié inférieure des même figures), il faut, que, quand elle est vidée de son air, la chambre 2 presente un diamètre intérieur DGV (voir la moitié inférieure de la Figure 2) qui permette d'y introduire facilement le corps C à comprimer.
En pratique, on admet que DGV = 1,015 à 1,035 DO, par exemple 1,020 DO.
Quand le corps C à comprimer a été placé à l'intèrieur de la chambre 2 vidée de son air (moitié supérieure des Figures 3 et 4), on gonfle cette dernière à l'aide d'un liquide sous pression jusqu'à la valeur maximum de la pression (50 bars dans le présent exemple). Le corps C diminue de diamètre jusqu'à une valeur DP qui est aussi le diamètre de la paroi intérieure 4 de la chambre 2 (moitié inférieure des Figures 3 et 4).
Dans cet état de compression totale du corps C, la paroi intérieure 4 doit avoir retrouvé sensiblement son diamètre DGO à l'état libre de la Figure 2. On peut admettre que cette paroi intérieure prenne, en fin de compression du corps C, un diamètre inférieure à DGO; par exemple, on peut avoir DP = 0,85 DGO environ. En effet, dans une certaine mesure .
'.
qui correspond sensiblement à cette relation, une excès de longeur de la paroi intérieure 4 en sens circon~érentiel est "absorbé" par l'allongement que la pression fait subir à la chambre 2 en sens longitudinal. Une diminution plus importante du diamètre DP en fin de compression par rappork au diamètre DGO à l'état libre de la paroi intérieure 4 risque de provoquer la formation des plis que l'on désire éviter.
Le diamètre intérieur D du corps d'appui extérieur 1 découle de ce qui précède, compte tenu de ce que l'allongement de la paroi extérieure 3, sous l'effet des moyens de liaison 9,10 ne doit pas dépasser ce que la matière élastique qui constitue la chambre 2 peut supporter.
Une presse conforme à l'invention ne sert pas seulement à la compression de corps cylindriques; tout corps peu~ être comprime dans la mesure où il est possible de realiser une chambre gonflable 2 ayant une paroi intérieure 4 qui prend à
l' état libre une configuration semblable à celle de la face exterieure du corps à comprimer. Dans ce cas, plus général, ce n'est plus le diamètre qui sert commodément de dimension de référence, mais le périmètre P de la section droi~e; on doit alors donner à la paroi intérieure de la chambre gonflable un périmètre en section droite P à l'état libre qui prenne en fin de gonflage une valeur comprise entre P et 0,85 P.
Comme utilisation de la presse de l'invention, on peut citer la compression de matière agricole divisée en couches minces séparées par des toils, comme décrit dans la demande canadienne No. 50~,896, pour déshydrater cette matière (luzerne, pulpe de betterave, drèches de brasseri~..) jusqu'à
un taux de matière sèche supérieur à 50% avec une consommation minimum d'energie.
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~n connaît déjà des presses de ce type dans lesquelles la chambre gonflable réalisée en matière extensible élastiquament, par exemple en élastomère, se présente comme un manchon cylindrique que l'on dégonfle pour le faire se rétracter avant d'y introduire un corps à comprimer et que l'on gonfle ensuite pour le faire se dilater en comprimant ce corps. La chambre gonflable est en contact avec le corps à
comprimer par sa paroi annulaire intérieure.
Pendant l'opération de compression, il est courant que le diamètre extérieur du corps comprimé diminue. Autrement dit, plus la pression s'élève à l'intérieur de la chambre gonflable, plus le coxps comprimé se réduit en diamètre et plus la paroi annulaire intérieure de la chambre gonflable devrait elle aussi diminuer en longueur circonférentielle ou périmétrique, afin de suivre la variation de dimension du corps comprimé contre lequel elle est plaquée par la pression.
En pratique, cette paroi annulaire intérieure s'adapte à la réduction de diamètre du corps comprimé en fo~mant de nombreux plis qui prennent progressivement de l'importance à
mesure que la compression se poursuit.
Ces plis sont une cause d'affaiblissement et de détérioration rapide de la matière qui constitue la chambre gon~lable. On constate, en effet, qu'un effet important de compression s'exerce sur la matière, au fond des plis, jusqu'à en provoquer la cassure, par écrasement. Dans les flancs des plis, et surtout à proximité du corps comprimé, il se produit au contraire un allongement qui dépasse couramment 50% et qui peut même être supérieure à la limite élastique des élastomères (400 à 500%). De plus, à l'endroit des plis qui croissent constamment en importance pendant la compression, la contrainte de pression excercée sur le corps comprimé
n'est pas égale à ce qu'elle est dans les zones où la paroi de la chambre est bien appliquée à plat contre le corps comprimé.
L'invention a pour but principal de parvenir à une presse à
chambre gonflable annulaire en élastomère ayant une paroi intérieure annulaire qui est appliquée par la pression contre un corps à comprimer et qui ne forme pas de plis en accompagnant la diminution de grosseur du corps comprimé sous l'effet de la pression.
on atteint ce but, selon l'invention, avec une presse ayant un corps d'appui tubulaire exterieur rigide, une chambre gonflable annulaire en élastomère ayant une paroi exterieure pouvant être appli~uée contre ce corps d'appui et une paroi intérieure destinée à être appliquée contre un corps à
comprimer, dans laquelle, quand la paroi extérieure est appliquée substantiellement contre la face intérieure du corps d'appui tubulaire et ~ue la pression dans la chambre est la pression maximum de compression d'un corps à comprimer contre laquelle est appliquée la paroi intérieure de cette chambre, cette paroi intérieure a un périmètre en section droite qui est compris entre 1 et 0,85 fois le périmètre de la même section droite quand la pression dans la chambre gonflable est sensiblement égale à celle du milieu environant.
Si l'on suppose, pou.r faciliter les explications, que le corps à comprimer est un cylindre, au moins approximativement, ayant un diamètre avant compression exprime par D0 et un diamètre en fin de compression exprimé
par DP, le diamètre intérieur DGO de la chambre gonElable mise librement en communication avec l'atmosphère devient en fin de compression égal à une valeur comprise entre DGO et .
1 ~-8~
0,850 DG0. Il est préférable d'adopter la valeur égale à
0,90 DP eniron.
Il est préférable aussi que la paroi extérieure de chambre gonflable soit tenue appliquée en permanence contre le corps d'appui extérieure rigide par des moyens de liaison fixes.
De cette fa~on, si l'on fait le vide dans la chambre, la paroi intérieure de celle-ci vient s'appliquer contre la paroi extérieure. La chambre gonflable a alors une épaisseur radiale que l'on peut estimer à 20 mm au maximum, en tenant compte de l'épaisseur de chacune des deux parois superposées et de celle des moyens de liaison dont l'épaisseur est très variable selon leur nature. Dans cet état où elle est vide d'air, la chambre a un diamètre intérieur DGV dont la valeur doit être supérieure au diamètre extérieur D0 du corps à
comprimer pour reserver un jeu radial permettant une introduction facile de ce corps à l'intérieur de la chambre vide d'air. Cependant, ce jeu doit rester aussi faible qu'il est possible, afin que la course morte de la paroi intérieure de la chambre avant son contact avec le corps à comprimer soit minimisée. En général, on admet la relation DGV = 1,015 à 1,035 D0 entre le diamètre intérieur de la chambre vide d'air et le diamètre exterieur du corps à comprimer.
Le corps à comprimer n'est pas compressible jusqu'à un diamètre nul. De nombreuses observations ont montre que dans la plupart des cas le diametre DP en fin de compression est égal à 80% environ du diamètre D0 avant compression.
Il résulte de ce qui précède que le diamètre de la paroi intérieure de la chambre gon~lable varie de la valeur de son diamètre intérieur DGV quand elle est vide d'air~qui égale 1,035 D0 au maximum) à la valeur de son diamètre DG0 qui égale la valeur DP, ou 0,86 DP au minimum en fin de compression, soit au minimum 0,85 x 0,80 D0 (puisque DP =
0,80 D0~ ou 0,68 D0.
~Z4~7 Par ailleurs, puisque à la fin de la compression, la paroi intérieure a un diamètre identique à son diamètre en 1'absence de pression et de dépression dans la chambre, on constate que cette paroi intérieure est mise en allongement entre la valeur DGV = 0,80 DO et la valeur l,035 DO sous 1'effet combiné des moyens de liaison qui agissent sur la paroi exterieure de la chambre et de la dépression créée dans celle-ci en vue de la mise en place du corps à comprimer. On vérifie facilement que cet allongement est de l'ordre de 30%.
Or, on admet couramment qu'un élastomère travaille dans des conditions satisfaisantes quand son allongement est de 50% au maximum.
Par conséquent, une presse réalisée avec des moyens fixes de liaison tenant en permanence la paroi extérieure de la chambre appliquée contre le corps d'appui extérieur, satisfait à toutes les conditions nécessaires à la réalisation d'un pressage régulier et homogène du corps comprimé, sans formations de plis ni allongement excessif de la paroi intérieure de la chambre gonflable.
Il est preferable, en outre, que la paroi extérieure de la chambre soit en état d'allongement quand elle est tenue appliquée contre le corps d'appui extérieur.
on peut adopter comme moyens de liason entre ls paroi extérieure de la chambre gonflable et le corps d'appui extérieure fixe tous les moyens convenables qui conservent l'étanchéité de la chambre et qui n'imposent pas de contraintes excessives à la paroi extérieure. Par exemple, on peut réaliser une liaison de nature chimique par adhérence de l'élastomère à la surface du corps d'appui, métallique de préférence. On peut réaliser aussi une liaison de nature mécanique au moyen de pièces planes fixées à la paroi extérieure de la chambre, d'une part, et au corps d'appui d'autre part.
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Selon un mode de réalisation de l'invention plusieurs plaques espacées, successives, allongées dans le sens circonférentiel de la chambre sont montées à l'intérieur de celle-ci; chacune de ces plaques est fixée à au moins une tige radiale qui traverse de façon étanche la paroi extérieure de la chambre et qui traverse aussi librement, par un trou correspondant, le corps d'appui extérieur. Chaque tige radiale est munie en dehors du corps d'appui d'un moyen de traction et de blocage, tel qu'un écrou par exemple, qui sert à tirer la plaque correspondante vers le corps d'appui jusqu'à ce qu cette plaque tienne fermement la paroi extérieure de la chambre appliquée contre la surface intérieure du corps d'appui.
De préférence, chaque plaque est cintrée à un rayon de courbure qui est égal ou supérieur à celui de la surface intérieure du corps d'appui, afin que la paroi extérieure de la chambre soit bien appliquée contre le corps d~appui.
on donnera maintenant, sans intention limitative et sans exclure aucune variante, une description d'un exemple préféré
de réalisation. On se reportera au dessin annexé dans lequel:-la figure 1 est une vue schematique en coupe par un plan transversal, d'une presse conforme à l'invention, représentéeavant la réalisation de la liaison entre la chambre gonflable et le corps d'appui extérieure, la figure 2 est une vue analogue à la Figure 1 après la réalisation de la liaison entre la chambre gonflable et le corps d'appui extérieur, dans la moitié supérieure de la figure la chambre est à la pression atmosphérique environante, dans la moitié inférieure de la figure le vide est réalisé dans la chambre, les figures 3 et 4 sont des vues de la même presse respectivement en coupe par un plan transversal et en coupe par un plan longitudinal, avec un corps représenté à
l'intérieure de la chambre gonflable, avant la compression ~2~
dans la moitié supérieure des fiyures, à la fin de l'opération de compression dans la moitié inférieure des figures.
Une presse conforme à l'invention comprend un corps d'appui extérieure tubulaire 1, rigide, ayant, quand le corps à
comprimer est cylindrique, la configuration d'un cylindre avec un diamètre intérieur D. A l'intérieur de ce corps d'appui 1 est placée une chambre gonflable 2 en matière élastique du genre élastomère (caoutchouc naturel ou synthétique, polyuréthane, silicone, ...~. A l'etat libre, la chambre 2 a l'apparence genérale d'un fourreau annulaire cylindrique avec une paroi cylindrique extérieure 3 et une paroi cylindrique intérieure 4 comme on peut le voir sur la Figure l; son diamètre extérieur est inférieur au diamètre intérieur D du corps d'appui extérieure 1. Le corps d'appui extérieur 1 et la chambre 2 ont une longeuur qui est sensiblement égale à celle d'un corps C à comprimer comme le montre la Figure 4. Le volume intérieur 5 de la chambre 2 est mis en communication avec l'extérieur, pour en permettre le gonflange et le dégonfalge, par une tubulure inférieure 6 qui traverse le corps d'appui 1 par une ouverture 7 correspondante. Cette tubulure 6 serait suffisant si la chambre 2 était utilisée avec un gaz sous pression. Il est préférable pour des raisons de sécurité, de gon~ler la chambre 2 à l'aide d'un liquide sous pression. Dans ce cas une tubulure de purge d'air 8 est prévue à sa partie supérieure; cette tubulure de purge 8 traverse aussi le corps d'appui 1.
Dans le volume intérieur 5 de la chambre 2 sont disposées des plaques 9 se succèdent en sens circonférentiel et qui s'étendent chacune sur toute la longueur de cette chambre 2.
Le nombre de ces plaques 9 dépend du diamètre de la chambre;
en pratique, une largeur de 100 mm en sens circonférentiel convient bien. Chaque plaque 9 est pourvue en son centre d'une ti~e de traction 10 qui traverse de manière étanche la paroi extérieure 3 de la chambre ~ et qui traverse ausssi, mais de manière libre, par un trou 11 correspondant de grosseur convenable, le corps d'appui extérieur 1. Chaque tige de traction 10 est filetée; en y vissant un écrou qui vient s'appuyer contre la face extérieure du corps d'appui 1 on exerce sur la tige 10 une traction de valeur contrôlable.
La tubulure inférieure 6 et la tubulure supérieure de purge 8 peuvent être fixées chacune à une plaque 9 a l'intérieur de la chambre 2 et jouer le rôle d'une tige 10; elles sont montées à la manière du corps de valve qui traverse une jante métallique et qui est réuni à une chambre à air sur une roue de bicyclette.
Dans le cas où les plaques 9 seraient très longues ou seraient insuffisamment rigides sur la totalité de leur longueur, on pourrait prévoir dans le sens de la longueur et aussi en sens circonférentiel, plusieurs tiges de traction 10 sur chaque plaque.
A l'état libre (Figure 1) la chambre 2 est espacée en sens radial du corps d'appui extérieur 1. Les plaques 9 sont alors jointives, de préférence, en sens circonférentiel.
Quand on exerce une traction sur les tiges 10 vers l'extérieur de la chambre 2 et du corps d'appui ~, les plaques 9 tirent la paroi extérieure 3 de la chambre 2 et la tiennent serrée contre la face intérieur du corps d'appui 1 (Figure 2). La paroi extérieure 3 subit un allongement circonférentiel, les plaques 9 s'écartent les unes des autres puisqu'elles vont se placer sur une circonférence plus grande. Ces plaques 9 doivent être suffisamment rigides pour appliquer également par toute leur surface la paroi extérieure 3 contre le corps d'appui 1. Elles sont réalisables en métal (acier ordinaire, acier inoxydable, aluminium..) ou en matière plastique.
La paroi interieure 4 ne subit qu'un allongement circonférentiel minime ou nul et elle presente alors un diamètre intérieur DGO quand la chambre 2 est en communication libre avec l~extérieur.
Cet état est celui de la presse de l'invention prète à être utilisée, la paroi extérieure 3 de la chambre 2 restant constamment liée à la face intérieure du corps d'appui extérieur rigide 1. Ainsi qu'on l'a dit plus haut, les plaques 9 et les tiges de traction 10 ne sont qu'un moyen mécanique de liaison susceptible d'être remplacé par des moyens équivalents.
Les dimensions, et notamment le diamètre de la chambre 2 et du corps d'appui 1, se déterminent en fonction du diamètre du corps à comprimar. Si l'on suppose que celui-ci a un diamètre DO avant compression (voir la moitié supérieure des Figures 3 et 4) et un diamètre DP en fin de compression (voir la moitié inférieure des même figures), il faut, que, quand elle est vidée de son air, la chambre 2 presente un diamètre intérieur DGV (voir la moitié inférieure de la Figure 2) qui permette d'y introduire facilement le corps C à comprimer.
En pratique, on admet que DGV = 1,015 à 1,035 DO, par exemple 1,020 DO.
Quand le corps C à comprimer a été placé à l'intèrieur de la chambre 2 vidée de son air (moitié supérieure des Figures 3 et 4), on gonfle cette dernière à l'aide d'un liquide sous pression jusqu'à la valeur maximum de la pression (50 bars dans le présent exemple). Le corps C diminue de diamètre jusqu'à une valeur DP qui est aussi le diamètre de la paroi intérieure 4 de la chambre 2 (moitié inférieure des Figures 3 et 4).
Dans cet état de compression totale du corps C, la paroi intérieure 4 doit avoir retrouvé sensiblement son diamètre DGO à l'état libre de la Figure 2. On peut admettre que cette paroi intérieure prenne, en fin de compression du corps C, un diamètre inférieure à DGO; par exemple, on peut avoir DP = 0,85 DGO environ. En effet, dans une certaine mesure .
'.
qui correspond sensiblement à cette relation, une excès de longeur de la paroi intérieure 4 en sens circon~érentiel est "absorbé" par l'allongement que la pression fait subir à la chambre 2 en sens longitudinal. Une diminution plus importante du diamètre DP en fin de compression par rappork au diamètre DGO à l'état libre de la paroi intérieure 4 risque de provoquer la formation des plis que l'on désire éviter.
Le diamètre intérieur D du corps d'appui extérieur 1 découle de ce qui précède, compte tenu de ce que l'allongement de la paroi extérieure 3, sous l'effet des moyens de liaison 9,10 ne doit pas dépasser ce que la matière élastique qui constitue la chambre 2 peut supporter.
Une presse conforme à l'invention ne sert pas seulement à la compression de corps cylindriques; tout corps peu~ être comprime dans la mesure où il est possible de realiser une chambre gonflable 2 ayant une paroi intérieure 4 qui prend à
l' état libre une configuration semblable à celle de la face exterieure du corps à comprimer. Dans ce cas, plus général, ce n'est plus le diamètre qui sert commodément de dimension de référence, mais le périmètre P de la section droi~e; on doit alors donner à la paroi intérieure de la chambre gonflable un périmètre en section droite P à l'état libre qui prenne en fin de gonflage une valeur comprise entre P et 0,85 P.
Comme utilisation de la presse de l'invention, on peut citer la compression de matière agricole divisée en couches minces séparées par des toils, comme décrit dans la demande canadienne No. 50~,896, pour déshydrater cette matière (luzerne, pulpe de betterave, drèches de brasseri~..) jusqu'à
un taux de matière sèche supérieur à 50% avec une consommation minimum d'energie.
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.
Claims (5)
DROIT EXCLUSIF DE PROPRIETE OU DE PRIVILEGE EST REVENDIQUE, SONT DEFINIES COMME IL SUIT:
1. Presse pour compression d'un corps à comprimer, comprenant un corps d'appui tubulaire extérieur rigide, une chambre gonflable annulaire ayant une paroi extérieure destinée à être appliquée contre la face intérieure du corps d'appui, une paroi intérieure destinée à être appliquée contre le corps à comprimer, caractérisée en ce que, quand la paroi extérieure est appliquée par une partie substantielle de sa surface contre le corps d'appui extérieur, et que la chambre est gonflée à une pression égale à la valeur maximum de la pression de gonflage en comprimant un corps à l'état de compression maximum, la paroi intérieure a un périmètre de sa section droite qui est compris entre 1 et 0,85 fois le périmètre de la même section droite quand la pression dans cette chambre est sensiblement égale à la pression du milieu environnant.
2. Press selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de liaison fixes qui tiennent la paroi extérieure de la chambre gonflable appliquée contre le corps d'appui extérieure à toute valeur de la pression et de la dépression à l'intérieur de cette chambre.
3. Presse selon la revendication 2 caractérisée en ce que la paroi extérieure est tenue appliquée contre le corps d'appui extérieur en état d'allongement permanent périmétrique.
4. Presse selon la revendication 2 caractérisée en ce que les moyens de liaison comprennent des plaques disposées à
l'intérieure de la chambre s'étendant sur la longueur de celle-ci et se succédant en sens pérmétrique, chaque plaque étant pourvue d'au moins une tige de traction qui traverse de façon étanche la paroi extérieure, qui traverse librement le corps d'appui et qui est munie en dehors de ce dernier de moyens de traction et de blocage au moyen desquels la paroi extérieure est tenue appliquée par les plaques contre le corps d'appui extérieur.
l'intérieure de la chambre s'étendant sur la longueur de celle-ci et se succédant en sens pérmétrique, chaque plaque étant pourvue d'au moins une tige de traction qui traverse de façon étanche la paroi extérieure, qui traverse librement le corps d'appui et qui est munie en dehors de ce dernier de moyens de traction et de blocage au moyen desquels la paroi extérieure est tenue appliquée par les plaques contre le corps d'appui extérieur.
5. Presse selon la revendication 4 dans laquelle la chambre gonflable est pourvue d'une tubulure de gonflage et de dégonflage et éventuellement d'une tubulure de purge d'air, caractérisé en ce que chacune de ces tubulures est munie intérieurement à la chambre d'une plaque et joue le rôle d'une tige de traction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000493226A CA1240817A (fr) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | Presse a chambre gonflable annulaire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000493226A CA1240817A (fr) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | Presse a chambre gonflable annulaire |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1240817A true CA1240817A (fr) | 1988-08-23 |
Family
ID=4131649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000493226A Expired CA1240817A (fr) | 1985-10-17 | 1985-10-17 | Presse a chambre gonflable annulaire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA1240817A (fr) |
-
1985
- 1985-10-17 CA CA000493226A patent/CA1240817A/fr not_active Expired
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Legal Events
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| MKEX | Expiry |