Brevet FR2415591A1 — publié le 19790824

La présente invention concerne les dispositifs de fermeture étanche et, a notamment pour objet un appareil de lubrification de la fermeture à galets d'une chambre destinée au traitement, sous pression excédentaire, d un produit notamment en forme de ruban ou de bande. La présente invention peut être utilisée le plus avantageusement dans la teinture et l'apprêtage des textiles, notamment dans les chambres pour le traitement de tissus à de hautes températures dans un milieu aqueux ou de vapeur. On connait une fermeture de chambre de traitement, sous pression excédentaire, de produits en forme de ruban (voir le brevet d'invention américain NO 3.3200776, clO 68-5), qui ne fonctionne que lorsqu'elle est remplie d'eau. On connait d'autres fermetures (brevets américains N 3.367.151 et NO 3.255.616, c1.68-5) dont le corps n'est rempli de lubrifiant que partiellement, ce qui n'empêche pas les éclaboussures d'huile d'atteindre le tissu à traiter. D'autre part, le lubrifiant ne peut pas être collecté et renvoyé dans la zone de travail, ce qui se traduit par une consommation élevée de lubrifiant0 De plus, aucun dispositif permettant de réchauffer ou de refroidir le lubrifiant n'est prévu, ce qui, pourtant, est nécessaire pour certains types de lubrifiants. Dans de nombreuses solutions techniques visant à créer une fermeture fiable au cours du traitement continu d'un tissu sous une pression excédentaire, on a recours à un dispositif d'étanchéité utilisant des couples de frottement constitués par exemple par un acier inoxydable et un caoutchouc synthétique ther mostable. I1 est bien connu qu'un tel couple de frottement est susceptible de fonctionner dans une large gamme de charges et de vitesses, mais il exige, pendant le fonctionnement, un refroidissement et un graissage intenses.En tant qu'agent refroidissant et lubrifiant, on utilise une huile de madiine, une émulsion huile-eau ou un condensat de vapeur d'eau t ce dernier est préféré aux précédentes du fait que sa température ne peut pas dépasser celle de la vapeur saturée utilisée pour le traitement du tissu. Cependant, quel que soit le lubrifiant utilisé, surtout lorsqu'on doit assurer une lubrification abondante et de bonne qualité des faces en bout et des surfaces cylindriques des galets, il se produit des éclaboussures de lubrifiant, dont les gouttes (d'huile) atteignent le tissu en cours de traitement et entraient sa mise au rebut.Lorsqu'un condensat de vapeur d'eau est utilisé en tant qu'agent réfrigérant et lubrifiant à une température proche de la température de traitement, il se forme sur les parties saillantes du dispositif destiné à éliminer le lubrifiant un condensat qui, lors des oscillations du tissu en cours de traitement, atteint lui aussi la surface de ce dernier et entrains sa détérioration. En cas de nécessité d'assurer une lubrification abondante, l'utilisation d'un circuit de lubrification ouvert est extrtme- ment désavantageuse du point de vue économique, car elle entras ne inévitablement une consommation importante de lubrifiant. L'emploi d'un système de recirculation rend indispensable l'utilisation des dispositifs échangeurs de chaleur pour soit chauffer, soit refroidir le lubrifiant (suivant le type de lubrifiant utilisé). Le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients précités des appareils connus de lubrification des fermetures à galets et de mettre au point un appareil de lubrification perfectionné pour lesdites fermetures. A cet effet, l'invention vise à modifier le dispositif d'évacuation du lubrifiant de façon à réduire la consommation excessive du lubrifiant et à améliorer les conditions de fonctionnement des galets de la fermeture tout en protégeant le tissu à traiter contre les éclaboussures de lubrifiant. Ce problème est résolu grâce à un appareil de lubrification d'une fermeture à galets comportant des galets parallèles roulant l'un sur l'autre et entre lesquels passe verticalement un tissu à traiter, appareil du type comprenant un dispositif d'amenée du lubrifiant à la surface des galets, un dispositif d'évacuation du lubrifiant, un groupe de chauffage et un ensem ble de volets disposés en deux étages dans la zone d'écoulement (ruisadlement) du lubrifiant, l'appareil étant caractérisé, suivant l'invention, en ce que le dispositif d'évacuation du lubrifiant est réalisé sous forme d'une enceinte annulaire située au-dessous des galets, entre les deux étages de volets déflecteurs, ceux-ci collectant le lubrifiant et le dirigeant vers ladite enceinte, tandis que ledit groupe de chauffage se présente sous forme d'un calorifère tubulaire se trouvant en contact thermique avec ladite enceinte annulaire, qui est reliée à la conduite du dispositif d'amenée du lubrifiant aux galets0 Une telle solution technique permet de collecter sans pertes tout le lubrifiant usé et de protéger sûrement le tissu à traiter contre les éclaboussures de lubrifiant quelle que soit l'intensité de son mouvement D'autre part, cette solution technique permet d'utiliser un lubrifiant fortement refroidi et d'éviter la surhumidification irrégulière du tissu entré dans la zone de pression élevée par suite du chauffage de cette zone. Suivant une variante de réalisation de la présente invention, l'appareil à lubrifier la fermeture à galets est caractérisé par le fait que 1 'enceinte annulaire mentionnée du dispositif d'évacuation du lubrifiant communique, par l'intermédiaire d'une conduite de recirculation comprenant une pompe, avec la conduite du dispositif d'amenée du lubrifiant aux galets. Une telle solution technique permet d'utiliser économique- ment le lubrifiant en le ramenant dans la zone de frottement, et de réduire non seulement la consommation de lubrifiant mais aussi les dépenses d'energie thermique, car la température du lubrifiant doit être constante et qu'en cas d'introduction de quantités supplémentaires de lubrifiant, il est nécessaire de les réchauffer. Donc, plus les fuites de lubrifiant sont importantes, plus les dépenses d'énergie sont élevées. Selon encore une variante de réalisation, l'appareil à lubrifier la fermeture à galets est caractérisé par le fait qu'en cas d'utilisation d'huile de machine en tant que lubrifiant, on a recours à un échangeur de chaleur réchauffeur monté à ltextrémité de la conduite du dispositif d'amenée du lubrifiant aux galets, en aval de l'endroit où le lubrifiant de circulation est introduit dans cette conduite. Une telle solution technique permet non seulement de maintenir la température du lubrifiant, mais aussi d'éviter, si nécessaire, 1' accnulation du condensat de vapeur d'eau dans le lubrifiant. Suivant encore une autre variante de réalisation de l'invention, l'appareil à lubrifier la fermeture à galets est caractérisé par le fait que, lorsqutun condensat de vapeur d'eau est utilisé en tant que lubrifiant, on utilise un échangeur de chaleur refroidisseur monté à l'endroit où le lubrifiant sort de l'enceinte annulaire pour passer dans la conduite de recir culation. Une telle solution technique permet d'utiliser avec succès, en tant que lubrifiant, le condensat de vapeur d'eau qui se forme inévitablement dans les récipients remplis de vapeur d' eau saturée sous pression. Le condensat peut être refroidi jusqu'à une température qui est inférieure de 10 à 30 C à la température de travail. Le condensat de vapeur d'eau refroidi est un très bon lubrifiant, car il ne produit pas de tartre lors de ltébul- lition dans la zone de frottement. De plus, le refroidissement du condensat dans la zone de circulation permet d'éviter totalement son ébullition dans la zone de frottement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description suivante de divers exemples de réalisation non limitatifs, faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels t - la figure 1 représente schématiquement la fermeture de la chambre de traitement sous pression excédentaire d'un produit en forme de ruban (vue en coupe transversale) t - la figure 2 représente une vue en coupe suivant II-II de la figure 1. La fermeture de la chambre de traitement sous pression excédentaire d 'un produit en forme de ruban comprend un corps creux 1 (figure 1) monté sur la chambre 2 de traitement du tissu 3. Le corps creux i se présente sous forme d'un cylindre disposé horizontalement. Dans le corps creux 1 sont disposés une paire de galets d'entratnement 4 destinés à déplacer le tissu à traiter, et un dispositif d'étanchéité 5 qui, ensemble avec les galets 4, sert à maintenir la pression excédentaire dans la chambre 2 et à introduire le tissu 3 dans la chambre 2 ou bien à l'en extraire. Suivant l'invention, le corps I de la fermeture contient des volets supérieurs 6 et inférieurs 7 disposés des deux côtés du tissu 3. Chaque paire de volets 6 et 7 porte à ses extrémités libres des barres 8 et 9. Les volets 6 sont assemblés d'une façon étanche aux parois latérales 10 et 11 (figure 2) et forment avec ces dernières un canal annulaire formant une enceinte annulaire 12 remplie de lubrifiant 13. Entre les volets 6 et le tissu 3 sont disposés des calorifères 14 chauffés par la vapeur saturée amenée par l'intermédiaire d'un régulateur de pression (non représenté). Les calorifères 14 sont dotés d'un élément 15 d'évacuation du condensat. Le canal annulaire est lui aussi-doté d'un élément 16 d'évacuation du condensat. A un niveau inférieur à celui de la substance lubrifiante 13 est disposée une tuyauterie de recirculation 17 reliée, par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur refroidisseur 18, une pompe 19, au moins un filtre 20 et un échangeur de chaleur réchauffeur 21, à une conduite 22 d'amenée du lubrifiant aux surfaces cylindriques des galets 4, et à une conduite 23 d'amenée du lubrifiant aux faces d'extrémité des galets 4. Chacune des deux conduites 22 et 23 est dotée d'un dispositif régulateur de pression, par exemple d'un robinet 24 et d'un manomètre 25. Une valve 26 est montée entre la pompe 19 et le filtre 20. Un canal 27 comportant une valve 28 est intercalé entre la valve 26 et le filtre 20 pour assurer l'appoint du système en lubrifiant. La fermeture de sortie, dont les galets 4 tournent par exemple dans le sens indiqué par les flèches de la figure 1, est dotée de grattoirs 29 sollicités par des ressorts à lame 30 et destinés à enlever 1 'excédent de lubrifiant. Les grattoirs 29 sont articulés sur des tiges 31 fixées dans le corps 1 de la fermeture. Les ressorts sont fixés par l'une de leurs extrémités au grattoir 29 correspondant et par leur autre extrémité à une cage commune 32 reposant sur 1 'une des barres 8. Le filtre 20 comprend de préférence deux ou plusieurs éléments filtrants mon- tés en parallèle afin de permettre de couper et nettoyer chacune des sections sans réduire la pression dans la ligne.La nécessité de procéder à un nettoyage peut être déterminée d'après la chute de pression dans le filtre, mesurée à l'aide drun manomètre différentiel ou de deux manomètres classiques (non représentés), la mesure de la pression se faisant en amont et en aval du filtre. En tant que manomètre de contrôle on peut utiliser un manomètre électrique fournissant un signal d'alarme ou une impulsion d'arrêt des galets. ,Le dispositif proposé fonctionne comme suit. On introduit à travers la valve 28 un lubrifiant d'un type quelconque convenant pour le couple de friction considéré, jusqu'à ce qu'il commence à sortir de l'élément 16 d'évacuation du condensat. Le calorifère 14 est chauffé par la vapeur mise sous une pression permettant d'éviter les traces de gouttes sur le tissu. Le condensat de vapeur est chassé à travers l'élément 15 d'évacuation du condensat. Avant de mettre en marche la commande des galets 4, on lance la pompe 19 et on règle le débit de lubrifiant dans la zone de friction à l'aide des robinets 24, tout en contrôlant la pression dans les conduites correspondantes à l'aide des manomètres 25. Pour assurer une bonne lubrification, le lubrifiant est toujours envoyé dans la zone de friction en quantité excédentaire.Les excédents de lubrifiant 13 s'écoulent le long des parois du corps 1 et, dans la fermeture de sortie, le long des parois du corps et des grattoirs 29. Ceux-ci enlèvent régulièrement les excédents de lubrifiant des surfaces des galets 4 correspondants, car ils sont chacun uniformément serrés contre la surface des galets 4 correspondants par les ressorts à lame 30 respectifs, comme indiqué sur les figures 1 et 2. Lors des déplacements radiaux des galets, les ressorts 30 font pivoter les grattoirs 29 autour des tiges 31, en assurant un contact str et continu entre les surfaces cylindriques des galets 4 et les grattoirs 29. Ainsi, le tissu 3 est bien protégé contre les éclaboussures de lubrifiant par les grattoirs 29 et les volets 6. Les barres 8 et 9 sont prévues pour éviter le contact entre le tissu et le calorifère 14 chauffé. Si la lubrification se fait avec une substance qu'il est préférable de ne pas mélanger avec le condensat de vapeur d'eau, le liquide est chauffé au moyen de l'échangeur de chaleur réchauffeur 21. Si la lubrification se fait avec un condensat de vapeur d'eau ou avec une émulsion huile-eau, le liquide lubrifiant est refroidi à l'aide de l'échangeur de chaleur refroidisseur 18. Pendant ce temps l'échangeur de chaleur réchauffeur 21 est débranché. Lorsque la lubrification se fait avec une substance à une température inférieure à la température de traitement du tissu, il se forme sur les faces extérieures des volets 6 un condensat qui ne peut atteindre le tissu grâce aux volets 7. Le condensat pur staccumulant derrière les volets 7 est éliminé, ainsi que le condensat se formant sur les parois de la chambre 2, par un procédé connu quelconque. Bien entendu, la présente invention n' est nullement limitée aux Raades de réalisation décrits et représentés qui sont été donnés qu'à titre d' exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICkTIONS 1. Appareil à lubrifier un dispositif de fermeture étan che à galets mutuellement parallèles roulant l'un sur l'autre et entre lesquels passe verticalement le produit à traiter, notamment un tissu, du type comprenant un dispositif d'amenée du lubrifiant à la surface des galets, un dispositif d'évacuation du lubrifiant, un groupe de chauffage et un ensemble de volets déflecteurs disposés en deux étages dans la zone d'écoulement ou ruissellement du lubrifiant, caractérisé en ce que son dispositif d'évacuation du lubrifiant se présente sous forme d'une enceinte annulaire disposée sous les galets de l'appareil, entre les étages de volets déflecteurs, de manière que ceux-ci captent le lubrifiant et le dirigent vers cette enceinte, et en ce que le groupe de chauffage consiste en un calorifère tubulaire se trouvant en contact thermique avec ladite enceinte annulaire, celle-ci étant reliée par une conduite au dispositif d'amenée du lubrifiant aux galets. 2. Appareil à lubrifier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite enceinte annulaire du dispositif d'évacuation du lubrifiant communique avec la conduite du dispositif d'amenée du lubrifiant aux galets, par l'intermédiaire d'une conduite de recirculation comprenant une pompe. 3. Appareil à lubrifier suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que, en cas d'utilisation d'une huile de machine en tant que lubrifiant, il comporte un échangeur de chaleur réchauffeur monté à l'extrémité de la conduite du dispositif d'amenée du lubrifiant aux galets, en aval de l'endroit où le lubrifiant de recirculation est introduit dans cette conduite. 4. Appareil à lubrifier suivant l'une des revendications I à 3, caractérisé en ce que, en cas d'utilisation d'un condensat de vapeur d'eau en tant que lubrifiant, il comporte un échangeur de chaleur refroidisseur monté à 1 > endroit où le lubrifiant sort de l'enceinte annulaire pour passer dans la conduite de recirculation.