Brevet FR2660059A1 — publié le 19910927

L'invention concerne un dispositif de ventilation destiné au traitement thermique de bandes de matières plates, au moyen duquel un courant de fluide gazeux est amené et aspiré par l'intermédiaire de canaux de distribu- tion selon un procédé en circuit fermé, transversalement à la direction de défilement de la bande Ce dispositif est constitué par un corps fermé, thermiquement, isolants, qui présente une fente d'entrée et une fente de sortie pour le passage de la bande de matière, des buses en forme de fentes, rassemblées en jeux de buses en forme de fentes qui s'étendent dessous et au-dessus de la bande de matière ainsi que transversalement à la direction de défilement de la bande sur toute la largeur de la bande, et qui sont disposées les unes à la suite des autres dans la direction de défilement de la bande, étant prévues et communiquant avec une soufflerie qui amène le fluide gazeux et qui l'aspire. Il est connu d'étirer ou de fixer dans des chambres de traitement, au moyen d'installations appropriées, les bandes de matière en feuille, constituée par ou comprenant de la matière thermoplastique, en vue de l'amélioration de certaines propriétés physiques immédiatement après l'extru- sion, le calandrage ou la coulée En outre, les bandes de matière sont enduites de fluides liquides puis séchées dans des chambres de séchage. On soumet les bandes de matière à un traitement thermique effectué par exemple dans l'installation connue citée plus haut, en faisant sortir un courant de fluide gazeux tempéré, de préférence de l'air, émis par un grand nombre de buses en forme de fentes qui sont disposées dans l'installation, qui s'étendent transversalement au sens de défilement de la bande de matière et qui font saillie au- dessus de l'ensemble de la bande de matière, d'un côté ou des deux côtés, ce fluide étant dirigé sur les surfaces de la bande de matière En vue d'éviter dans la mesure du possible les pertes de chaleur, ces installations sont habituellement réalisées selon le mode de construction fonctionnant en circuit fermé A part les fentes d'entrée et de sortie de la matière à traiter, toutes les pièces sont donc fermées en direction de l'extérieur. Le brevet US-A-4 170 075 a fait connaître une chambre de séchage appartenant à une installation globale, comportant un dispositif de buses soufflantes destiné à (traiter) une matière en bande Les buses soufflantes sont disposées les unes à la suite des autres, perpendiculairement au sens de défilement, aussi bien au-dessus qu'en- dessous de la 5 ande de matière et elles s'étendent sur toute la largeur de la bande Ces buses soufflantes reçoivent un fluide gazeux provenant de venti- lateurs, installés chacun d'un des deux côtés de l'axe longitudinal de la chambre de séchage sur la paroi inté- rieure de la chambre de séchage et en-dessous du fond de la chambre de séchage, par l'intermédiaire d'un canal qui s'étend verticalement également sur la paroi intérieure, et qui forme une unité avec un canal de distribution disposé en-dessous et au-dessus des buses soufflantes à angle droit par rapport à l'axe longitudinal des buses soufflantes. Une aspiration définie du fluide gazeux introduit n'est cependant pas prévue dans ce cas Il est ainsi pos- sible que le fluide gazeux puisse se déplacer d'une chambre de séchage à l'autre; qu'il se produise ainsi la formation de traces, par exemple de stries, sur la matière en feuille mince, c'est-à-dire qu'il se forme des accumulations ou remous d'air dans la zone de la feuille mince du fait de différences de temps de séjour en température et enfin des pertes de chaleur en raison des différences de température présentes dans le fluide gazeux se déplaçant en circuit fermé Un autre inconvénient de la chambre de séchage connue consiste dans le fait que plusieurs ventilateurs, au moins deux par chambre de séchage, doivent être uti- lisés, pour amener le fluide gazeux, par l'intermédiaire d'un système de canaux, jusqu'aux buses soufflantes et à la bande de feuille mince. On demande donc au système de ventilation selon l'invention de permettre une diminution du nombre de venti- lateurs utilisés pour chaque chambre de séchage, tout en conservant un processus de séchage efficace et de réaliser une aspiration bien définie du fluide gazeux amené sur la bande de matière à traiter. Selon l'invention, ce problème est résolu grâce au fait qu'une seule soufflerie est disposée en position cen- trale sur la chambre de séchage,et que la soufflerie forme une unité de ventilation,qui présente dans chaque cas au moins un espace de pression et un espace d'aspiration des- tinés au fluide gazeux et disposés de façon à être séparés l'un de l'autre, et que sont installés des canaux d'aspira- tion s'étendant horizontalement, immédiatement en-dessous et immédiatement au-dessus de la zone de courant de retour des jeux de buses en forme de fente Les canaux d'aspira- tion des jeux de buses en forme de fente inférieurs et supérieurs débouchent, par l'intermédiaire de canaux cor- respondants, dans un canal central d'aspiration de retour, qui s'étend endessous de l'isolation supérieure supportant l'unité d'aération, en direction de l'axe transversal de chambre de séchage et qui communique avec l'espace d'aspi- ration de l'unité d'aération Sur les petits côtés de la chambre de séchage s'étendent des canaux disposés vertica- lement dans les zones d'angle, dont les extrémités infé- rieures libres sont en communication directe avec les canaux d'aspiration inférieurs, tandis que leurs extrémités libres supérieures communiquent par l'intermédiaire dans chaque cas, d'une branche d'une pièce intermédiaire consti- tuant un canal en forme de Y, avec le canal central d'aspi- ration de retour. L'avantage de la solution selon l'invention consiste dans le fait que le fluide gazeux est aspiré de façon bien définie et qu'ainsi il n'est pas possible au fluide gazeux de passer d'une zone à l'autre De ce fait, est exclu un éventuel manque d'uniformité de la température du côté du soufflage, ce qui serait dû à du gaz recyclé qui présente- rait éventuellement des températures différentes Un autre avantage réside dans le fait qu'en comparaison avec l'état connu de la technique, on n'utilise qu'un seul ventilateur par chambre de séchage, lequel joue le rôle d'unité cen- trale de ventilation, le fluide de chauffage pouvant être de la vapeur, du mazout ou de l'électricité; en outre, un chauffage au gaz direct ou indirect est également possible. L'invention est décrite plus en détail dans ce qui suit en référence à un exemple d'exécution, et en regard des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 montre la vue en vue en coupe selon la ligne D-D d'une chambre de séchage vue de face, l'unité d'aération étant disposée en position centrale, selon la figure 3, la figure 2 montre la coupe selon la ligne CC d'une chambre de séchage en vue latérale, selon la figure 1, la figure 3 est la vue en coupe selon la ligne A-A d'une chambre de séchage, selon la figure 1, la figure 4 est la vue en coupe selon la ligne E-E d'une chambre de séchage vue par le dessus selon la figure 1, la figure 5 montre la vue en coupe selon la ligne B- B d'une chambre de séchage vue par le dessus, selon la figure 1. Sur le dessin selon les figures 1 à 5, on montre en vue par le dessus ou en coupe transversale une chambrei de séchage appartenant à une installation de séchage consti- tuée par plusieurs chambres de séchage de ce genre disposées les unes à la suite des autres et communiquant entre elles. Sur le côté supérieur de la chambre i de séchage se trouve, selon la figure 1, une unité 2 de ventilation, constituée par le corps 3, dans lequel se trouvent dans des espaces 4, 5, séparés les uns des autres, un ventilateur 6 et un élément chauffant, par exemple un brûleur 7 à gaz. Dans cette unité, le fluide gazeux appelé air dans ce qui suit, est chauffé L'air chauffé est, selon la figure 3, aspiré au moyen du ventilateur 6, par exemple une soufflerie radiale, et il est mis sous pression, par l'intermédiaire d'élé;ments statiques 8,9 mélangeurs d'air, dans- des zones latérales, dans ce que l'on nomme des chambres 10, 11 de mélangeage d'air de l'unité 2 de ventilation. L'air chauffé est ensuite conduit, comme le montrent les figures 1 et 3, dans les canaux 18, 19, 20, 21 de distri- bution qui s'étendent sur le côté intérieur 12, 13 des parois extérieures 14,15 parallèlement à l'axe transversal 16 de la chambre 1 de séchage, endessous de l'isolation 17 supérieure, et de là, cet air passe jusqu'aux canaux 24, , 26, 27 de distribution installés verticalement dans la zone 22, 23 de passage de canaux de la chambre de séchage 1 En amont des canaux 24, 25, 26, 27 verticaux de distri- bution au moyen desquels l'air arrive jusqu'à des canaux 28, 29, 30, 31 de distribution, selon les figures 1 et 5, affectés aux jeux de buses 32, 33, 34, 35 (figure 2), se trouve encore dans chaque cas un mélangeur statique 36, 37, 38, 39, grâce auquel l'on améliore l'uniformité de la tem- pérature L'air tempéré est amené au moyen des canaux ver- ticaux 24, 25, 26, 27 d'alimentation en air déjà cités jusqu'aux canaux 28, 29, 30, 31, supérieurs et inférieurs, d'o l'air est envoyé, par l'intermédiaire des buses, c'est-à-dire des jeux de buses 32, 33, 34, 35 selon la figure 2, sur la matière 40 faisant l'objet du traitement, par exemple une feuille mince de matière plastique En raison du fait que les jeux de buses 32, 33, 34, 35 sont rassemblés des deux côtés des axes de la chambre de séchage grâce aux canaux 28, 29, 30, 31 de distribution, il se produit, dans les différentes buses des jeux de buses, une compensation de la pression, grâce à laquelle on peut obtenir une vitesse de soufflage uniforme sur toute la largeur des buses L'air de retour provenant de la zone des jeux de buses 32, 33 inférieurs et des jeux de buses 34, 35 supérieurs est aspiré vers le bas, ou vers le haut, en provenance de la zone des jeux de buses 32, 33 inférieurs et des jeux de buses 34, 35 supérieurs par l'intermédiaire des espaces intermédiaires, existant entre les buses indi- viduelles, au moyen d'un canal 41, 42, 43, 44 d'aspiration (figure 1) disposé dans chaque cas immédiatement au-dessus, ou bien disposé immédiatement au dessous des buses, une vitesse de l'air inférieure à un mètre par seconde étant obtenue obligatoirement du fait de la section transversale libre entre les buses Les canaux 42, 44 infé- rieurs d'aspiration concernés, communiquent avec le domaine d'aspiration de retour destiné aux jeux de buses 34, 35 supérieurs par l'intermédiaire de canaux 45, 46, 47, 48 installés verticalement dans les zones d'angle de la chambre de séchage 1 (figures 1 et 3) A partir d'un canal 49 central d'aspiration de retour s'étendant au-dessous de l'isolation 17 supérieure, l'air de retour aspiré par l'intermédiaire des canaux 41, 42, 43, 44 d'aspiration supérieurs et inférieurs est conduit à l'unité 2 de venti- lation et là, il est réintroduit par le ventilateur radial 6, et par l'intermédiaire de l'espace 5 d'aspiration dans le circuit fermé précédemment décrit. Lors de la fabrication de feuilles minces coûteuses, telles que les feuilles minces de polyester, mais également la feuille de polypropylène pour condensateur, l'utilisa- tion de filtres à air est indispensable pour assurer que l'air qui agit sur la feuille mince est exempt de poussière. Pour s'adapter à ce domaine d'utilisation, les quatre canaux 18, 19, 20, 21 supérieurs de distributionqui s'étendent horizontalementsont équipés chacun d'un élément de filtration (non représenté), si bien que la capacité de filtration est suffisante Dans ce cas, l'air passe alors en traversant les filtres non représentés, il atteint les quatre canaux 18, 19, 20, 21 de distribution qui s'étendent horizontalement, selon la figure 3 et de là, il est conduit en empruntant des mélangeurs 36, 37, 38, 39 statiques (le mélangeur 38 n'est pas représenté) jusque dans les canaux 24, 25, 26, 27 de distribution installés verticalement. Le système de ventilation selon l'invention a la structure représentée sur les figures 1 à 5 Les parois extérieures 50, 51 frontales et les parois extérieures 14, , qui sont reliées par leurs extrémités libres à un plancher inférieur 52 de chambre de séchage et à une isola- tion 17 supérieure, forment le cadre d'une chambre de séchage Plusieurs chambres de séchage de ce genre disposées les unes à la suite des autres et communiquant entre elles, forment, en étant cependant séparées les unes des autres en ce qui concerne la technique de ventilation et la température, une installation de séchage destinée à traiter par exemple des feuilles minces de matières thermoplastiques. A l'intérieur de la zone 53 de passage de la bande de feuille mince sont disposés, délimités/des deux côtés de l'axe longitudinal et de l'axe transversal de la chambre de séchage, par une première tôle 54 de cloisonnement et par une deuxième tôle 55 de cloisonnement, deux jeux supérieurs de buses et deux jeux inférieurs de buses, composés chacun de 6 ou de 4 buses individuelles selon la longueur de la zone, lesquelles buses comportent une fente de buse fixe ou réglable Les buses individuelles sont reliées pour former un jeu de buses, selon les figures 1 et 5, chacune au moyen d'un canal 28, 29, 30, 31 de distribution, gauche et droit qui s'étend horizontalement Il s'opère un équilibrage de pression par l'intermédiaire des canaux 28, 29 et 30, 31, entre les deux côtés d'alimentation en air, ce qui permet d'obtenir une grande uniformisation de la ventilation. Les deux jeux 34, 35 supérieurs de buses sont disposés à l'intérieur de la chambre 1 de séchage en- dessous et au-dessus du plan 40 de la bande de feuille mince de façon à former au milieu, entre les jeux de buses, un intervalle destiné à l'entretien et au contrôle de la zone de passage de la feuille mince, ce qui permet d'éliminer, par exemple, des résidus de feuille mince même pendant le fonctionnement de l'installation. Les deux jeux de buses inférieurs 32, 33 sont disposés en-dessous du plan 40 de la feuille mince Les canaux 24, 25, 26, 27 de distribution qui s'étendent verti- calement dans la zone 22, 23 de passage des canaux et qui conduisent l'air chauffé aux jeux de buses supérieurs 34, et aux jeux de buses inférieurs 32, 33 sont conformés, dans la zone des jeux de buses supérieurs 34, 35, en canaux doubles, ce qui permet d'alimenter en air chaud, par l'intermédiaire d'un passage de canaux, aussi bien le jeu de buses inférieur que le jeu de buses supérieur Dans la zone d'alimentation en air destinée aux jeux de buses supé- rieurs 34, 35, on prévoit des clapets 56, 57 de réglage d'air, permettant de régler la pression entre les jeux 34, , 32, 33 de buses, supérieurs et inférieurs, et d'obtenir une uniformité optimale de la ventilation. Dans les zones d'angle de la chambre 1 de séchage s'étendent des canaux 45, 46, 47, 48 verticaux, destinés au passage de l'air de retour Dans la zone inférieure des chambres 1 de séchage (figure 4) des pièces 58, 59 coudées de raccordement relient les canaux 45, 46, 47 et 48 verti- caux aux buses 41, 42, 43, 44 d'aspiration Dans la zone supérieure, les canaux 45, 46, 47, 48 sont raccordés chacun au moyen d'une pièce intermédiaire 60, 61 en forme de Y, à un canal 49 d'aspiration de retour, qui s'étend de façon centrale sous l'isolation supérieure 17 Le canal 49 central d'aspiration de retour communique à son tour par l'intermédiaire d'un évidement qui existe au milieu de l'isolation supérieure 17, en-dessous de l'unité 2 de ven- tilation, munie d'un filtre 62 à air (selon le mode de chauffage), avec l'espace 5 d'aspiration de l'unité 2 de ventilation. Dans chaque cas, 4 canaux d'aspiration inférieurs et supérieurs 41, 42, 43, 44, comportant des buses 63, conformées en trous ronds ou également en fentes, disposés horizontalement en-dessous, ou au-dessus des jeux de buses 32, 33, 34, 35 et recouvrant ceux-ci dans une large mesure (figure 4),sont chargés de recueillir l'air qui circule en retour entre les buses individuelles en forme de fentes, ce qui garantit en même temps une aspiration bien définie de l'air de retour qui s'écoule par l'intermédiaire des jeux de buses. On remarque aussi, sur la figure 1, que les canaux 41, 43 d'aspiration sont raccordés, par l'intermédiaire d'un embout 64, au canal central 49 d'aspiration de retour. Légende des dessins (nomenclature) 1 chambre de séchage 2 unité de ventilation 3 corps 4 espace de pression espace d'aspiration 6 ventilateur 7 brûleur à gaz 8 élément statique de mélangeage d'air 9 élément statique de mélangeage d'air chambre de mélangeage d'air 11 chambre de mélangeage d'air 12 côté intérieur de 14 13 côté intérieur de 15 14 paroi extérieure paroi extérieure 16 axe transversal de 1 17 isolation supérieure 18 canal de distribution 19 canal de distribution canal de distribution 21 canal de distribution 22 zone de passage de courant 23 zone de passage de courant 24 canal de distribution canal de distribution 26 canal de distribution 27 canal de distribution 28 canal de distribution 29 canal de distribution canal de distribution 31 canal de distribution 32 à 35 jeux de buses 36 à 39 mélangeurs statiques plan de la feuille de matière à traiter 41 à 44 canal d'aspiration il légende des dessins (suite) canal vertical, en angle 46 canal vertical, en angle 47 canal vertical, en angle 48 canal vertical, en angle 49 canal central d'aspiration de retour paroi extérieure frontale 51 paroi extérieure frontale 52 plancher inférieur de 1 53 zone de passage de la bande de feuille mince 54 tôle de cloisonnement tôle de cloisonnement 56 clapet de réglage d'air 57 clapet de réglage d'air 58 raccord coudé 59 raccord coudé pièce intermédiaire en Y 61 pièce intermédiaire en Y 62 filtre d'air 63 buses 64 embout REVENDICATIONS 1 Dispositif de ventilation pour le traitement thermique de bandes de matières plates, au moyen duquel un courant de fluide gazeux est amené et aspiré, par l'inter- médiaire de canaux de distribution, selon un procédé en circuit fermé, transversalement à la direction de défile- ment de la bande, dispositif constitué par un corps fermé, thermiquement isolant qui présente une fente d'entrée et une fente de sortie pour le passage de la bande de matière, des buses en forme de fentes, rassemblées en jeux de buses en forme de fentes qui s'étendent au-dessous et audessus de la bande de matière ainsi que transversalement au sens de défilement de la bande sur toute la largeur de la bande, et sont disposées les unes à la suite des autres dans la direction de défilement de la bande de matière, communi- quant avec une soufflerie qui amène le fluide gazeux et qui l'aspire, dispositif caractérisé en ce qu'une seule soufflerie est placée en position centrale sur la chambre ( 1) de séchage et en ce que la soufflerie forme une unité ( 21) de ventilation qui présente dans chaque cas au moins un espace ( 4) de pression et un espace ( 5) d'aspiration destinés au fluide gazeux, lesquels sont disposés de façon à être séparés l'un de l'autre; et des deux côtés de l'unité ( 2) de ventilation, parallèlement à l'axe trans- versal ( 16) de la chambre de séchage, il y a une chambre ( 10, 11) de mélangeage d'air, laquelle crée par l'intermé- diaire de canaux ( 18, 19, 20, 21 et 24, 25, 26, 27) de distribution, qui existent à l'intérieur de la chambre ( 1) de séchage, une communication avec les jeux de buses en forme de fentes ( 32, 33, 34, 35); en ce quesur le côté opposé aux ouvertures des buses en forme de fentes de chaque jeu de buses en forme fentesest disposé un canal ( 41, 42, 43, 44) d'aspiration s'étendant horizontalement, équipé de buses d'aspiration,et en ce que chaque canal d'aspiration communique par l'intermédiaire de canaux séparés situés à l'intérieur de la chambre ( 1) de séchage et d'un canal ( 49) central d'aspiration de retour avec l'espace ( 5) d'aspiration de l'unité de ventilation. 2 Dispositif de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux ( 42, 44) d'aspiration des jeux inférieurs de buses ( 32, 33) à fente et les canaux ( 41, 43) d'aspiration des jeux supérieurs de buses ( 34, ) en forme de fentes;débouchent par des canaux séparés ( 45, 46, 47, 48) dans un canal central ( 49) d'aspiration de retour. 3 Dispositif de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux ( 42, 44) d'aspiration sont raccordéspar l'intermédiaire de raccords coudés ( 58, 59) aux canaux séparés ( 45, 44, 47, 48) disposés vertica- lement dans les zones d'angle de la chambre ( 1) de séchage. 4 Dispositif de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux ( 41, 43) d'aspiration sont raccordés par l'intermédiaire d'un embout ( 64) au canal central ( 49) d'aspiration de retour. Dispositif de ventilation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un canal central ( 49) d'aspiration de retour est disposé au milieu et en-dessous d'une isola- tion supérieure ( 17), en s'étendant dans la direction de l'axe transversal ( 16) de la chambre de séchage. 6 Dispositif de ventilation selon la revendication 5, caractérisé en ce que les extrémités libres du canal central ( 42) d'aspiration de retour sont raccordées au moyen d'une pièce intermédiaire ( 60, 61) en forme de Y, aux extrémités libres des canaux séparés ( 45, 46, 47, 48).