Brevet FR2421234A1 — publié le 19791026

La présente invention concerne les dispositifs d'étancherté et a notamment pour objet une vanne pour les chambres dans lesquelles des matériaux en forme de bandes ou de rubans sont soumis à un traitement sous pression excédentaire. Il est plus avantageux d'utiliser la présente invention dans les ateliers de teinture et de finissage de l'industrie textile, notamment dans les chambres utilisées pour le traitement de tissus à de hautes températures dans un milieu de vapeur où d'eau. On connatt des vannes pour les chambres dans lesquelles des tissus en forme de ruban sont soumis à un traitèrent sous pression excédentaire (voir le brevet d'invention américain nO 3 320 776, cl. 68-5). Dans le corps creux de chacune de ces vannes est placée une paire de rouleaux d'entratnement servant à déplacer le tissu à traiter et un dispositif d1étan- cherté qui, conjointement avec les rouleaux, sépare son enceinte en une zone de pression excédentaire, reliée à la chambre, et en une zone de pression atmosphérique mise en communication avec l'atmosphère. Dans ces vannes connues, le corps creux est exécuté sous forme d'un cylindre conçu de manière à permettre le passage d'un tissu dans une direction perpendiculaire à son axe. A cet effet, on a pratiqué dans son corps deux goulots disposés diamétralement. Par l'un de ces goulots, l'enceinte de la vanne est reliée à la chambre où s'effectue le traitement du tissu, tandis que par l'autre goulot elle est mise en communication avec l'atmosphère.Les rouleaux d'entratne- ment réalisant le déplacement du tissu à traiter sont dotés d'un enrobage en caoutchouc et s'appliquent intimement l'un à l'autre suivant leur génératrice et au dispositif d'étan chéîté. Du côté de la chambre mentionnée, les rouleaux sont soumis à l'action de la pression excédentaire et aux hautes températures, ce qui peut aboutir à une détérioration de leur enrobage en caoutchouc et par conséquent compromettre ltétancheté de la séparation de la vanne en lesdites zones, et par conséquent de la chambre. La vapeur s'échappe alors sous pression de la chambre à travers la vanne et crée des conditions dangereuses pour le personnel préposé. Le but de la présente invention consiste à supprimer les inconvénients mentionnés. On stest proposé pour cela de mettre au point une vanne qui assurerait l'étanchéSté de la chambre en cas de détérioration de l'enrobage en caoutchouc des rouleaux et supprimerait ainsi l'éventualité d'une situation d'avarie, en éliminant en outre la possibilité d'une non-étanchi'eSté partielle de la chambre et en améliorant ainsi sa fiabilité de fonctionnement. Ce problème est résolu grace à une vanne pour une chambre de traitement, sous une pression excédentaire, de matériaux tels que par exemple des tissus, dans le corps creux de laquelle sont placésune paire de rouleaux d'en traitement servant à déplacer le tissu à traiter et un dispositif d'étanchéité qui, conjointement avec les rouleaux, sépare son enceinte en une zone de pression excédentaire, reliée à ladite chambre, et une zone de pression atmosphérique mise en communication avec l'atmosphère, ladite vanne étant caractérisée, suivant l'invention, en ce que la zone de pression atmosphérique est reliée au moyen d'une valve de retenue montée dans le corps et réalisée sous forme d'une tubulure flexible dont le canal est adapté pour laisser passer li- brement le tissu en ruban à traiter. Une telle solution technique assure une fermeture fiable de la vanne en cas de dégradation de la séparation étanche de l'enceinte du corps de la vanne en lesdites zones et d'augmentation de la pression dans sa zone de pression atmosphérique, et par conséquent le maintien du degré prescrit d'étanchéité de la chambre pour le traitement du tissu. Cette particularité est surtout importante en cas de détérioration de l'enrobage en caoutchouc des rouleaux. En outre, la valve de retenue permet de prévenir l'éjection de la vapeur de la vanne, ce qui exclut complétement les situations d'avarie. La réalisation de la valve de retenue sous forme d'une tubulure flexible améliore la sensibilité de la valve à une élévation relativement insignifiante de la pression dans la zone de la pression atmosphérique, ce qui exclut toute non-étanchéité partielle et assure la fiabilité de fonctionnement de la chambre de traitement. In est également avantageux que la tubulure flexible soit formée par ceux plaques accouplées par leurs bords latéraux et que des coussinets soient logés au voisinage de leurs endroits ee raccordement pour conférer au canal une Corme en fente. ne tubulure ainsi conçue est simple à fabriquer et possède une élasticité suffisante, ce qui assure la sensibilité requise de la valve de retenue aux chutes de pression relativement faibles, et une étanchéité parfaite de la vanne t t par conséquent dela chambre. En outre, cette tubulure possède une inertie relativement basse, ce qui assure l'obturation de la valve de retenue en un laps de temps rela vivement court. Conformément a une des variantes de réalisation de l'invention, les paques sont réalisées a partir d'un matériau similaire au caoutchouc et leurs bords latéraux sont collés et raccordés au moyen de laques de serrage montées au voisinage des extrémités des plaques formant la tubulure, extérieurement à celles-ci. Dans @@ cas, les coussinets ont une section transversale en forme zone couteau. ;ne telle réalisation de la tubulure flexible, avec utilisation de coussinets, assure un passage facile du tissu t, en même temps, une fermeture fiable en cas de nécessité. Conformément à une a-tre variante de réalisation de l'invention, les plaques formant la tubulure sont exécutées à partir d'un métal et leurs bords latéraux sont raccordés par des manchons élastiques dont la section transversale est en forme de trident, dont la dent médiane sert de coussinet. a réalisation des plaques de la tubulure flexible en métal assure la fiabilité de service de la valve de retenue au cas où la vanne est disposée horizontalement. Dans ce cas, la dent médiane du manchon, qui sert de coussinet, assure le passage libre du tissu travers le canal de la valve de retenue et permet en même temps de fermer d'une manière fiable les canal en cas d'apparition d'une pression exce- dentaire dans la zone de pression atmosphérique de la vanne. Il est avantageux que les extrémités de la tubulure flexible soient armées pour permettre de conserver la forme rectiligne des parois du canal à section transversale en forme de fente ce qui contribue au passagé libre du tissu à traiter à travers celui-ci. Il est utile de prévoir dans la vanne un dispositif pour fermer de force le canal de la tubulure flexible, réalisé sous forme d'un cadre pivotant monté du côté extérieur de la tubulure flexible au voisinage de sa partie médiane suivant sa longueur. Ce dispositif permet d'obturer la soupape de retenue au cas où il est nécessaire de rompre l'étancheité de la séparation entre la zone de pression atmosphérique et la zone de pression excédentaire de l'enceinte du corpus de la vanne. L'invention est considérée ici, à titre d'exemple, comme étant appliquée à une vanne de chambre de traitement d'un ruban de matériau, par exemple un ruban de tissu. Cependant, il faut prendre en considération que le domaine d'utlisation de l'invention n'est pas limité à l'exemple considéré. Ci-après, une description détaillée de différents modes possibles de réalisation de l'invention est donnée à titre d'exemple non limitatif avec références aux dessins annexés qui représentent - La figure 1, une vue schématique en coupe transversale d'une vanne de chambre de traitement d'un ruban de matériau sous pression excédentaire, suivant l'invention; - La figure 2, une vue en coupe suivant II-II de la figure 1; - La figure 3, une vue en coupe suivant III-III de la figure 1, à échelle agrandie, illustrant un premier mode de réalisation de la tubulure flexible de la valve de re tenue conforme à l'invention; - La figure 4, un autre mode de réalisation de la tubulure flexible de la valve de retenue conforme à l'invention; - La figure 5, la valve de retenue au moment où son canal est fermé (vue en coupe longitudinale, à échelle agrandie). La vanne de chambre de traitement, sous pression excédentaire, de produits en forme de bandes ou de rubans, par exemple de tissus comporte un corps creux 1 (figure 7) qui est monté sur une chambre 2 pour le traitement d'un tissu 3 par exemple. Le corps creux 1 est réalisé sous forme d'un cylindre disposé horizontalement. Dans la surface cylindrique du corps 1, débouchent deux goulots 4 et 5 coaxiaux entre eux et diamétralement opposés. Les ouvertures des goulots 4 et 5 sont de forme rectangulaire allongée suivant la génératrice du corps 1, et sont adaptées pour permettre le libre passage du tissu à traiter 3. Le goulot 4 est joint au goulot de la chambre 2. Dans le corps creux 1 sont placés une paire de rouleaux d'entratnement 6 déplaçant le tissu à traiter 3, et un mise positif d'étanchéité 7. Ce dispositif, en combinaison avec les rouleaux 6, partage l'enceinte du corps 1 d'une manière étanche en une zone de pression atmosphérique 8 reliée à l'atmosphère à travers le goulot c, et en une zone de pression excédentaire 9 mise en communication cpnstante avec la chambre 2 à travers le goulot 4 et disposée au-dessous du dispositif d'étanch'eité 7. Suivant l'invention, le corps 1 de la vanne est doté d'une valve de retenue 10 par l'intermédiaire de laquelle la zone de pression atmosphérique 8 est reliée à l'atmos:- phère. La valve de retenue 10 est disposée dans le goulot 5 du corps 1. Le goulot S possède une bride 11 (comme montré sur la figure 1) à laquelle est fixé rigidement un couvercle 12. Un joint d'étanchieité 13 est place entre la bride Il et le couvercle 12. Dans le couvercle 12 est pratiqué un orifice central 14 dont la forme est identique à la forme de l'orifice du goulot 5. Sur le couvercle 12, est monté un cadre 15 dont le contour extérieur coïncide avec le contour extérieur du couvercle 12. Le cadre 15 et le couvercle 12 sont fixés sur la bride Il par des boulons communs (non représentés). A l'intérieur du cadre 15 est placé un coussinet 16 qui est serré contre le couvercle 12 par deux plaques 17 (comme montré sur les figures 1 et 2).Les plaques 17 sont rigidement fixées sur le cadre 15 par des boulons 17a. Entre le cadre 15 et le couvercle 12, est placé un joint d'étanchéité 18 comportant un orifice central 19 qui coincide avec 11 orifice central 14 du couvercle 12. Le joint 18 est serré contre le couvercle 12 par le coussinet 16 agissant sur les bords deson orifice central (comme montré sur la figure 1). Dans le coussinet 16 il y a un orifice central débouchant 19 pour le passage du tissu à traiter 3. L'orifice 19 du coussinet 16 est exécuté en forme de fente. Sur le coussinet 16, suivant les bords de son orifice central 19, sont ménagées des ailettes de renforcement 20 (comme montré sur la figure 1). Suivant l'invention, la valve-de retenue 10 est exécutée sous forme d'une tubulure flexible 21 à travers le canal 22 de laquelle passe le tissu à traiter 3. La tubulure 21 est disposée verticalement et formée par deux plaques 23 (figure 3) de forme générale rectan gulairey fixées l'une à l'autre par leurs bords latéraux. Dans la soupape de retenue 10, dont le canal 22 se ferme à une pression excédentaire allant jusqu'à 0,1 kgf/cm2 environ les plaques 23 sont réalisées, suivant l'une des variantes de réalisation de l'invention, à partir d'un matériau similaire aucaoutchouc. Elles sont collées l'une à l'autre suivant toute la longueur de leurs bords latéraux, qui sont serrés ensemble par quatre paires de plaques de serrage 24 (figure 2). Les plaques 24 sont placées au voisinage des extrémités supérieure et inférieure de chaque plaque 23, sur son c8té extérieur (comme montré sur la figure 2). Les plaques 24 sont serrées ensemble par paires, enserrant ainsi entre elles les plaques 23 (comme montré sur la figure 3). Suivant l'invention, le canal 22 de la tubulure 21 est adapté pour laisser librement passer le tissu en forme de ruban à traiter. A cet effet, on a placé entre les plaques 23, au voisinage de leurs zones de serrage par les plaques 24, quatre coussinets 25 (figure 3) destinés à conférer au canal 22 la forme d'une fente.~Chaque coussinet 25 a une section transversale en forme de couteau dont le tranchant est orienté vers les bords assemblés des plaques 23 (comme montré sur la figure 3). Suivant une autre variante de réalisation de l'invention, les plaques 23 sont fabriquées à partir de tôle, par exemple d'acier inoxydable, de titane, etc. De telles plaques sont utilisées dans le cas ou le canal 22 de la valve de retenue 10 doit être fermé à une pression comprise entre 0,1 kgf/cm2 et 0,5 kgfjcm2. On choisit l'épaisseur des plaques 23 dans les limites de 1 à 3mm. Les plaques métalliques 23 de la tubulure flexible 21 sont serrées ensemble par leurs bords latéraux au moyen de manchons éiastiques 26 (figure 4), par exemple en caoutchouc. Des tiges 27 sont fixées aux bords latéraux de chaque plaque 23, au voisinage de ses extrémités supérieure et inférieure. Dans chaque tige 27, du côté de ltune de ses faces en bout, est ménagée une rainure aXiale par l'intermédiaire de laquelle elle est engagee sur le bord de la plaque 23 (comme montré sur la figure 4) et fixée rigidement sur celle-ci. Le manchon en caoutchouc 26 a une section transversale en forme de trident. Les bords de la plaque 23 sont logés entre les dents de chaque manchon 26 (comme montré sur la figure 4).La dent médiane 28 de chaque manchon 26 est logée entre les plaques métalliques 23 et sert de coussinet assurant la forme en fente du canal 22 et le libre passage du tissu à traiter 3 à travers ce canal. Dans chaque manchon 26, au pied-de celui-ci,entre les dents du trident, sont pratiqués des orifices (comme montré sur la figure 4) par l'intermédiaire desquels le manchon est enga- gesurds tiges 27 fixées sur les bords de la plaque 23 qui sont orientés dans un même sens. Une gorge annulaire dans laquelle est monts une bague d'arrtt ou "cirelip " 29 est ménagée sur chaque tige 27, au voisinage de son extrémité libre. Les bagues d'arrêt 29 sont placées du côté extérieur des manchons 26 (comme montré sur la figure 4) et immobilisent les manchons 26 sur les tiges 27. La tubulure flexible 21 (figure 1) est fixée par son extrémité supérieure au coussinet 16, du côté de la zone de pression atmosphérique 8 de l'enceinte du corps 1. Les bords des plaques 23 sont plies vers l'extérieur et serrés contre la surface du coussinet 16 au moyen de plaques 30 rigidement fixées au coussinet 16 (comme montré sur la figure 1). Deux plaques de guidage 31 sont placées dans l'orifice 19 du coussinet 16. L'extrémité supérieure de chacune des plaques 31 est rabattue de manière qu'il contourne l'ailette de renforcement 20 correspondante du coussinet 16 (comme montré sur la figure 1). Les-extrémités inférieures des plaques 31 sont logées dans le canal 22 de la tubulure 21, en servant ainsi d'armature à l'extrémité supérieure de la tubulure 21 et en empechant le rapprochement des plaques 23 (figure 3) à la partie supérieure du canal 22 de la tubulure 21, assurant ainsi le déplacement libre du tissu à traiter 3. Deux manettes 32 sont fixées sur le coussinet 16 du côté des ailettes de renforcement 20 (figures 1 et 2). Les manettes 32 sont destinées à assurer, lors du montage de la vanne, une mise en place et un enlèvement aisés du coussinet 16 avec la valve de retenue 10 fixée sur lui. Suivant l'invention l'extrémité inférieure de la tubulure 21 est elle aussi armée. A cet effet, on a fixé une paire de listels ou analogues 33 et 34 (figure 1) en forme de cornières dont les ailes respectives sont mutuellement perpendiculaire; Les listels 33 et 34 sont disposés l'un dans l'autre (comme montré sur la figure 1) et sont rigidement fixés l'un à l'autre de manière que le bord inférieur de chaque plaque 23 soit serré entre leurs ailes disposées verticalement. La longueur des listels 33 et 34 est quelque peu inférieure à la largeur des plaques 23 (comme montré sur les figures 2 et 3). En outre, la surface horizontale formée par elles constitue un plateau 33a sur lequel agit la pression dynamique du fluide de travail stéchappant de la chambre, ce qui assure l'entrée en action instantanée de la soupape. Suivant l'invention, la vanne est aussi équipée d'un dispositif 35 (figure 1) pour la fermeture forcée du canal 22 de la tubulure flexible 21. Le dispositif 35 est monté dans le goulot supérieur 5 et exécuté sous forme d'un cadre pivotant 36 (figure 2) placé du côté extérieur de la tubulure flexibleS,au voisinage de la zone médiane de sa longueur. Le cadre 36 est fabriqué à partir d'une barre, qui est courbée (comme montré sur la figure 2) et fixée rigidement sur un arbre 37 par ses extrémités. L'arbre 37 est disposé horizontalement et parallèlement à la plaque 23, et est monté mobile en rotation autour de son propre axe dans le goulot 5 du corps 1.Une extrémité de l'arbre 37 est fixée dans la paroi du goulot 5, tandis que l'autre est engagée à travers un orifice ménagé dans sa paroi opposée, est rendue étanche par une garniture d'étancheité 38 de n'importe quel type connu approprié, et comporte une manette 39 pour la rotation de arbre 37 à la main. Dans la paroi du goulot 5 (figure 1) sont montés un manomètre 40 relié à la zone de pression atmosphérique 8 du corps 1 de la vanne, et une valve 41 mettant en communication avec l'atmosphère la zone de pression atmosphérique 8 lors de la fermeture de la valve de retenue 10. La vanne de chambre de traitement de produits en forme de-bande ou de ruban sous une pression excédentaire fonctionne de la façon suivante. Lors de l'engagement du tissu 3 dans la chambre 2, les rouleaux d'entrainement 6 sont écartés l'un de l'autre radialement. Le tissu est engagé entre eux à travers l'orifice 19 du coussinettile canal 22 de la valve de retenue 10, l'écar- tement entre les galets 6 et ensuite à travers le goulot 4 de la chambre 2. Après cela, les rouleaux 6 sont rapprochés jusqu'à ce qu'ils entrent en contact en serrant entre eux le tissu 3. Pendant le traitement, le tissu 3 est déplacé par les rouleaux 6 dans le sens de la flèche A. Dans la chambre 2 on augmente la pression jusqu'à une valeur prescrite. Dans la zone de pression excédentaire 9 de l'enceinte du corps 1 de la vanne il se crée une pression égale à la pression dans la chambre 2.Le dispositif d'étanchéité 7, en combinaison avec les rouleaux 6 étroitement appliqués sur lui, assure d'une manière fiable l'étancheité de la zone de pression excédentaire 9 et par conséquent de la chambre 2. La zone de pression atmosphérique 8 de ltenceinte du corps 1 de la vanne est reliée à l'atmosphère à travers le canal 22 de la valve de retenue 10.A l'apparition d'un défaut d'étanchéité de la zone de pression excédentaire 9, par exemple en cas de détérioration de l'enrobage en caoutchouc des rouleaux 6, le fluide gazeux de travail se trouvant dans la chambre 2 commence à passer à travers la chambre de pression excédentaire 9 et à arriver-dans la zone de pression atmosphérique 8, où il exerce une action (pression dynamique) sur le palteau horizontal 33a des~listels ou analogues 33, ce qui a pour effet de courber la tubulure flexible 21 en rapprochant ses plaques 23 et en fermant ainsi le canal 22. De ce fait, la pression dans la zone 8 augmente brusquement. La pression statique créée alors dans la zone 8, en atteignant une valeur admissible maximale, agit sur les plaques 23.Les plaques 23 se courbent au voisinage des extrémités des plaques de guidage 31 (comme montré sur la figure 5), en fermant ainsi le canal 22 de la valve de retenue 10. L'extrémité libre de la valve de retenue 10 reprend sa position initiale. Le manomètre 40 (figure 1) relié à la zone 8 fournit alors un signal d'arrêt des rouleaux 6. Après cela, on ouvre la valve 41 et on met en communication la zone 8 avec ltat- mosphère. La valve de retenue 10 reprend sa position initiale en libérant le tissu 3 serré entre les plaques 23. Après avoir éliminé la cause du défaut d'étancheité de la zone 9, on peut à nouveau uti-liser la vanne. En cas de nécessité, de créer une pression excédentaire dans la chambre 2 pendant que les rouleaux 6 sont écartés l'un de l'autre et en rotation, on ferme la valve de retenue 10 à l'aide du dispositif 35. A cet effet on tourne dans le sens antihoraire (dans le plan de la figure 1) la manette 39 (figure 2) dont est solidaire l'arbre 37 sur lequel est rigi dement fixé le cadre pivotant 36. En tournant, le cadre 36 applique la plaque la plus voisine de lui contre l'autre plaque 23 de la valve de retenue 10. En se rapprochant, les plaques 23 ferment le canal 22. Ensuite la valve de retenue 10 fonctionne de la manière décrite ci-dessus. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à tite 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. REVENDICATIONS 1. - Vanne de chambre de traitement; sous une pression excédentaire, de matériaux ou produits sous forme de bandes ou de rubans, tels que par exemple des tissus, du type comportant un corps creux dans lequel sont montés une paire de rouleaux d'entratnement servant à déplacer le tissu à traiter, et un dispositif d'étancheité qui, en combinaison avec lesdites rouleaux, partage. l'enceinte du corps de la vanne en une zone de pression excédentaire reliée à ladite chambre, et en une zone de pression atmosphérique mise en communication avec l'atmosphère, caractérisée en ce que la communication de la zone de pression atmosphérique avec l'atmosphère s'effectue par l'intermédiaire d'une valve de retenue 10 montée dans le corps creux de la vanne et réalisée sous forme d'une tubulure flexible dont le canal, lors du fonctionnement normal de la chambre de traitement, permet le libre passage du produit à traiter. 2. - Vanne conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que la tubulre flexible est formée par deux plaques jointes l'une à l'autre suivant leurs bords latéraux et entre lesquelles, au voisinage de leurs zones de fonction, sont insérés des coussinets destinés à conférer au canal de la- tubulure la forme d'une fente. 3. - Vanne conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les plaques formant la tubulure SexSle sont constituées d'un matériau similaire au caoutchouc et jointes l'une à l'autre suivant leurs bords latéraux. 4. - Vanne conforme à la revendication 3, caractérisée en ce que les bords latéraux respectifs des plaques de la tubulure sont collés l'un à l'autre et serrés ensemble au moyen de plaques de serrage- disposées extérieurement aux plaques de la tubulure. 5. - Vanne conforme à l'une des revendication 1 à 4, caractérisée en ce que lesdits coussinets ont une section transversale en forme de couteau dont le tranchant est orienté -vers les bords latéraux des plaques formant la tubulure. 6. - Vanne conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les plaques formant la tubulure sont en métal et que la jonction de leurs bords latéraux est réalisée au moyen de manchons élastiques ayant une section transversale en forme de trident, dont la dent médiane sert de coussinet. 7. - Vanne conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les extrémités de ladite tubulure sont armées afin de permettre aux parois du canal en forme de fente de rester rectilignes et faciliter ainsi le passage du produit à traiter à travers ledit canal. 8. - Vanne conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de fermeture forcée du canal de la tubulure flexible. 9. Vanne conforme à la revendication 8, caractérisée en ce que le dispositf de fermeture forcée du canal de la tubulure flexible est réalisé sous forme d'un cadre pivotant disposé extérieurement à ladite tubulure, au voisinage de la partie médiane de sa longueur, et agissant sur l'une des plaques de ladite tubulure de manière à l'appliquer sur son autre plaque.