Brevet FR2348303A1 — publié le 19771110

La presente invention se rapporte a un nouveau type de cylindre perfectionné pour le traitement de fils, étoffes, films, bandes ou analogues, à l'aide d'un fluide vaporisé injecté a l'intérieur dudit cylindre. Le chauffage de fils, étoffes, films, papiers, bandes ou analogues, avec des cylindres rotatifs chauffés par un fluide sous forme de vapeur est en soi bien connu. Schématiquement, un tel organe se compose essentiellement, d'un cylindre creux rotatif a l'intérieur duquel on injecte de la vapeur, et à la périphérie duquel passe la matière a traiter. Le fluide vaporisé au contact des parois internes du cylindre, se refroidit, et a ainsi tendance à se condenser. I1 importe donc de récupérer les condensats pour les éliminer, à défaut de quoi, on perturherait la régularité du chauffage de l'ensemble. Pour ce faire, on a tout d'abord proposé de placer à I'inté- rieur du cylindre un conduit fixe en forme de canne venant lécher les parois du cylindre. Ce conduit forme ainsi siphon et permet d'aspirer les condensats formés. Toutefois, cette solution ne s'est avérée efficace que pour des vitesses de rotations du cylindre faibles, voire moyennes. En effet, sous l'effet de la rotation du cylindre, donc de la centrifugation des condensats, la récupération de ces derniers est ponctuelle donc limitée. Enfin, I'extrêmité du conduit fixe dans un corps en rotation provoque des perturbations dans le liquide à récupérer. Plus récemment, on a suggéré d'utiliser un ou plusieurs siphons rotatifs amenant les condensats dans un tube axial diffuseur formant moyeu. Cette solution, qui donne de meilleurs résultats pour des vitesses de rotation élevées du cylindre, présente toutefois l'inconvénient, lors d'un arret, de ne pas permettre l'élimination des condensats, car généralement les siphons ne sont pas arrêtés en position basse, de sorte qu'on ne réalise Plus l'amorçage du ou des siphons qui aspirent essentiellement les vapeurs et non les condensats liquides. La présente invention pallie ces inconvénients. Elle concerne un dispositif pour le chauffage des fils, nappes de fils, étoffes, films ou autres matières analogues en nappes, du type constitué essentiellement par : - un cylindre creux horizontal sur les parois extérieures duquel passe la matière traiter, - des moyens pour entraîner ledit cylindre en rotation, - des moyens pour amener à l'intérieur dudit cylindre un fluide chauffé vaporisé mais condensahle, - des moyens pour retirer du cylindre ledit fluide vaporisé et les condensats, - des moyens pour récupérer au bas dudit cylindre, les condensats de fluide formés. Le perfectionnement selon l'invention, se caractérise en ce que le moyen pour récupérer au bas du cylindre les condensats formés se compose d'un disque fixe monté sur un tube creux coaxial au cylindre, ledit disque étant sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal du cvlindre, et étant percé d'un conduit vertical disposé radialement vers le bas, et dont la circonférènce situéé au voisinage de la paroi interne du cylindre présente une gorge circulaire dans laquelle débouche l'orifice de sortie dudit conduit vertical. La manière dont i'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation ui suit, donne à titre indicatif et non limitatif. La figure 1 représente en coupe longitudinale un dispositif de chauffage perfectionné, conforme l'invention. La figure 2 montre une vue détaillée du disque fixe, caractéristique de l'invention. En se référant aux figures, le dispositif de chauffage se compose essentiellement - d'un cylindre horizontal creux 1, en acier chromé ou autre matière (alliage léger), dont la périphérie extérieure sur laquelle passe la matière à traiter 21 (fils, câbles, nappes, étoffes, films, papiers,etc.) peut ou non être revêtue d'un revêtement de protection et dont l'extrêmité est fermée par un couvercle démontable 2. - un arbre support 3,monté par exemple en porte à faux, maintenu par deux paliers 15 et 19, - une prise de mouvement (moteur...) 18, pour l'entrainement du cylindre 1 par l'intermédiaire de l'arbre 3, - un bottier rotatif fixe 4, d'un type en soi connu (par exemple, type SBPH de Johnson), destiné à l'alimentation et la récupération des condensats, - une tuyauterie 5 pour l'alimentation du fluide vaporisé condensable (vapeur d'eau, fluide caloporteur...), reliée à une source de fluide non représentée, - une tuyauterie 6, pour le retour du fluide vaporisé et des condensats, reliée à un récipient de récupération et de recyclage non représente, - un tube 7 pour l'amenée du fluide dans le cylindre 1, percé d'orifices 16 pour le passage du fluide, - un tube fixe creux 8, par exemple en acier, pour le retour des condensats et du fluitle vaporisé, coaxial au cylindre 1, - une pièce de centrage 9 pour le guidage et le centrage du tube 8, - un disque Il, par exemple en acier ou en alliage léger, perpendiculaire à l'axe du tube creux 8, donc perpendiculaire à l'axe longitudinal du cylindre 1, percé ans son épaisseur d'un canal vertical 12, disposé radialement vers le bas du cylindre 1, ledit canal 12 étant connecté en 22 au canal du tube 8. Ce disque 11 (voir figure 2) caractéristique de l'invention, est emboîté à l'extrêmité du tube creux 8 et est soudé en 17 sur ce tube 8. Ses flancs sont percés de plusieurs orifices 10 destinés d'une part, à assurer la circulation et la repartition du fluide chaud vaporisé dans le cylindre 1 et, d'autre part, à alléger le disque. Sur sa circonférence 20, ce disque présente une gorge annulaire 14 sur laquelle le canal 12 débouche par l'orifice 13. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. Le fluide de chauffage vaporisé (par exemple de la vapeur d'eau) est alimenté en 5, passe dans le canal entre 7 et 8, puis à travers les orifices 16 et 10, et de là, remplit la chambre interne du cylindre 1, et ainsi chauffe les parois par l'intérieur. Lorsque ce cylindre 1 rotatif s'arrête de tourner pour une cause quelconque, la vapeur se condense au bas du cylindre 1, c'est à dire du côté od se trouve le canal d'aspiration 12. Ce dernier canal 12 forme siphon et élimine l'eau formée au fur et à mesure de sa condensation. La distance entre la paroi interne du cylindre 1 et la circonférence 20 du disque 11, et plus précisément l'orifice 13, étant aussi faible que possible, ce siphon s'amorce facilement, car l'orifice 13 du canal 12 baigne dans un liquide. Lorsque le cylindre 1 tourne, sous l'effet de la force centrifuge, il se forme une couche annulaire de condensats sur la paroi interne du cylindre 1. Lorsque cette couche annulaire atteint une épaisseur égale au jeu qui existe entre la paroi interne du cylindre 1 et la circonférence 20 du disque, re siphon s'amorce par l'intermédiaire de la gorge 14 vers l'orifice 13, puis, de là, vers le canal 12. Ainsi, le liquide condensé est aspiré, donc éliminé. En revanche, si la couche annulaire a une épaisseur inférieure à la distance paroi 1 - circonférence 20, dans le canal 12 et le retour 6, on aspire seulement de la vapeur. On a constaté qu'en pratique, il était préférable que la gorge 14 soit aussi large et aussi peu profonde que possible. A titre d'exemple, on a réalisé un cylindre chauffant 1 ayant les caractéristiques suivantes - diamètre extérieur du cYlindre 1 : 183 mm - diamètre intérieur du cylindre 1 : 152 mm - longueur du cylindre 1 : 550 mm - fluide chauffant : vapeur d'eu 20 bars - diamètre du disque 11 : 150 mm - largeur de la circonférence 20 du disque 11 : 20 mm - largeur de la gorge 14 : 15 mm - profondeur de la gorge 14 : 1,5 mm - diamètre de l'orifice 13 : 8 mm - vitesse périphérique de rotation du cylindre 1 : 400 m/mn. Un tel cylindre convient parfaitement comme rouleau étireur pour la fabrication des fils ou des câbles textiles en matière chimique. I1 convient également comme calandre de traitement des nappes de fils, des étoffes, des films, des papiers, etc.. En outre, non seulement il ne présente pas les inconvénients énumérées dans le préambule, mais il permet également de travailler économiquement à des vitesses élevées. REVENDICATIONS ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 1/ Dispositif pour le chauffage des fils, nappes de fils, étoffes, films ou autres matières analogues en nappes, du type constitué essentiellement par - un cylindre creux horizontal 1 sur les parois extérieures duquel passe la matière à traiter, - des moyens 18 pour entraîner ledit cylindre 1 er rotation, - des moyens 5 pour amener à l'intérieur dudit cylindre 1 un fluide chauffé vaporisé mais condensable, - des moyens 6 pour retirer du cylindre 1 ledit fluide vaporisé et les condensats, - des moyens pour récupérer au bas dudit cylindre 1, les condensats de fluide formés, caractérisé en ce que le moyen pour récupérer au bas du cylindre les condensats formés se compose d'un disque lu fixe monté sur un tube creux 8 coaxial au cylindre 1, ledit disque Il sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal du cylindre 1 étant percé d'un conduit vertical 12 disposé radialenent vers le bas, et dont la circonférence 20 située au voisinage de la paroi interne du cylindre 1 présente une gorge 14 circulaire dans laquelle débouche l'orifice 13 de sortie dudit conduit vertical 12. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le disque 1l présente sur ses flancs des trous 11 pour le passage du fluide de chauffage vaporisé. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube creux 8, sur lequel est monté le disque fixe 11, est con necté à la tuyauterie 6 de retour du fluide vaporisé. 4/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la gorge annulaire 14 de la circonférence 20 du disque 11 est plus large que profonde. 5/ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le diamètre du disque 1l est voisin mais légèrement inférieur à celui de l'intérieur du cylindre 1.