Brevet FR2654755A2 — publié le 19910524

FR 2654755 A2 19910524 FR 8915587 A 19891121 1 - La présente invention concerne un perfectionnement aux cylindres sécheurs que l'on rencontre dans les installations de fabrication du papier, carton ou autre. Dans la demande principale N 89 06824, on a décrit un cylindre sécheur qui permet la mise en oeuvre du procédé original d'évacuation du condensat qui se forme à l'intérieur du cylindre sécheur, lequel procédé consiste à propulser le condensat dans au moins un orifice aménagé à l'une au moins des extrémités de l'enveloppe cylindrique interne du cylindre sécheur, à proximité du palier correspondant Ce procédé consiste également à réaliser une atomisation du condensat, lors de son passage dans ledit orifice pour faciliter et permettre son évacuation au niveau de l'axe dudit cylindre. Les moyens d'extraction et d'atomisation du condensat sont disposés à l'une au moins des extrémités latérales de la cavité interne du cylindre et consistent en au moins un orifice aménagé entre la paroi cylindrique interne et la paroi formant le fond de la cavité interne du cylindre, lequel orifice est en communication avec l'extérieur du cylindre par un conduit aménagé dans la partie centrale des demi-arbres d'extrémités. La cavité interne du cylindre est en fait délimitée par au moins un obturateur en forme de disque, centré sur l'axe du cylindre, lequel obturateur est tel qu'une ouverture persiste entre la paroi cylindrique interne du cylindre et sa bordure périphérique. Selon l'invention, le disque obturateur comporte, sur sa périphérie, des moyens permettant à la fois son centrage dans la cavité cylindrique interne du cylindre sécheur, et le passage du condensat entre ladite cavité interne et l'extérieur dudit cylindre. Selon une disposition préférentielle de l'invention, ces moyens situés sur la bordure périphérique du disque, sont constitués d'une crénelure de profil triangulaire ou sinusoïdal ou autre. Cette crénelure permet le passage et l'échappement du condensat dans toutes les positions du cylindre Elle permet surtout de mieux contrôler le débit de condensat entre le disque et le cylindre par une plus grande précision de la répartition de la surface d'échappement On peut aussi adapter plus facilement cette surface d'échappement aux différents modèles de cylindre et en particulier leur diamètre, ainsi qu'aux quantités de vapeur introduites dans la cavité interne. Toujours selon l'invention, le disque qui forme une double paroi à l'extrémité du cylindre, est solidaire du tube d'introduction de la vapeur dans la cavité interne dudit cylindre Ce tube est positionné axialement, au centre de la cavité interne du demi-arbre dans laquelle s'échappe le condensat atomisé; il comporte, à son extrémité latérale, un embout destiné à être connecté avec la boîte à vapeur Cet embout est situé dans le tourillon d'extrémité de l'arbre, protégé par ce tourillon L'embout est muni d'ailettes qui permettent son centrage dans la cavité interne du demi-arbre ou tourillon Cet embout est de préférence fileté à droite ou à gauche, selon le sens de rotation du tambour, pour recevoir les moyens de connexion à la boîte de vapeur. Ce montage d'un embout à l'intérieur du tourillon, à son extrémité, permet d'éviter les incidents sur ce tube, en particulier lors des manipulations du cylindre, par exemple son transport ou son expédition. L'invention sera encore illustrée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif et dans lesquels; la figure 1 représente un cylindre sécheur selon l'invention, en coupe longitudinale; la figure 2 représente un détail de ce cylindre sécheur et en particulier le détail de l'orifice de passage du condensat à l'extrémité interne du cylindre; la figure 3 est une section partielle selon 3-3 de la figure 2 montrant deux modes de réalisation; la figure 4 est une section selon 4-4 de la figure 1. Le cylindre représenté figure 1, comporte une enveloppe cylindrique 1 qui peut s'étendre sur une longueur de 1,5 à 9 mètres, et plus, selon les installations Le diamètre de cette enveloppe cylindrique peut atteindre 2 mètres dans des installations de très grandes dimensions. A chacune des extrémités de l'enveloppe 1, on trouve 3 - un demi-arbre 2 de soutènement fixé par tout moyen approprié sur cette enveloppe Le demiarbre 2 d sur la figure 1, est creux et il est traversé par un tube 3 qui véhicule la vapeur sous pression pour l'amener dans la cavité interne 4 du cylindre On remarque, entre le tube 3 et la paroi cylindrique interne du demi-arbre 2 d, un espace ou conduit 5 qui permet de mettre en communication la cavité interne 4 du cylindre et l'extérieur de ce cylindre, ou l'on récupère le mélange de condensat et de vapeur qui provient de ladite cavité. Le condensat qui se forme à l'intérieur de la cavité 4 s'échappe au niveau de l'extrémité 7 de l'enveloppe cylindrique interne 8 du cylindre, par un orifice 9 annulaire, qui subsiste entre ladite enveloppe interne cylindrique 8 et une paroi d'extrémité en forme de disque 10, qui est fixée, par des moye ns appropries, du genre vis 11, sur la face interne du demi-arbre 2 d Ce disque 10 est maintenu écarté de l'extrémité interne du demi-arbre, pour permettre le passage du condensat. Ce disque 10 forme un obturateur ou une double cloison, à l'extrémité de la cavité 4 du cylindre; son diamètre est sensiblement inférieur au diamètre de la paroi cylindrique interne 8; la différence des diamètres est de l'ordre de 3 mm; elle dépend de la taille des cylindres Ce disque 10 est maintenu écarté du demi-arbre 2, pour permettre le passage du condensat, lequel condensat s'échappe par le conduit central 5 du demiarbre 2, sous la pression de la vapeur régnant dans la cavité 4. Le tube 3 d'amenée de la vapeur sous pression, traverse le disque 10 d pour amener cette vapeur dans la cavité interne 4 du cylindre; il est fixé à ce disque 10 par tout moyen approprié Entre ce disque 10 et l'extérieur, on trouve tout d'abord une chambre conique, puis le conduit 5 d'évacuation du condensat On remarque, derrière le disque 10, du côté du demi-arbre 2 d, une forme tronconique 12 qui épouse une forme similaire sur le demi-arbre 2 d, formant ainsi une chambre tronconique 13 qui canalise le condensat. Pour faciliter l'échappement du condensat, on réalise une atomisation de ce dernier au moyen d'un espace réduit entre la bordure périphérique 14 du disque 10 et le cylindre. 4 - On a représenté figure 2, à une plus grande échelle, un aménagement particulier de l'orifice annulaire 9 aménagé entre le disque 10 et l'enveloppe cylindrique interne 8 du cylindre La paroi cylindrique interne 8 comporte, à son extrémité, vers le demi-arbre 2, un alésage formant une cavité cylindrique 15 de diamètre plus important Cet alésage forme une paroi cylindrique 16 délimitée, à l'extrémité de l'enveloppe 8, par une paroi annulaire 17, et par la paroi d'extrémité 18 du demi-arbre 2, de forme annulaire également. On remarque, sur la figure 2, que le disque 10 se positionne sensiblement à égale distance des parois 17 et 18. Le diamètre du disque 10 correspond sensiblement, figure 2, au diamètre de la paroi interne cylindrique 8. L'espace entre la bordure périphérique 14 du disque 10 et la paroi cylindrique 16 est de l'ordre de 1,5 mm, variable selon le type de cylindre. L'espace compris entre les parois 17 et 18 est de l'ordre de trois à quatre fois l'épaisseur du disque 10. On réalise ainsi une sorte de chicane pour le condensat qui recouvre toute la paroi cylindrique interne 8 lorsque les rouleaux sécheurs sont en fonctionnement Ce condensat a tendance à s'échapper dans la cavité cylindrique 15 et, à partir de cette cavité, il est propulsé par la vapeur sous-pression qui occupe la cavité 4, hors de cette dernière, en passant entre la bordure périphérique 14 du disque 10 et la paroi cylindrique 16 tout d'abord, puis par la chambre tronconique 13 et enfin la cavité 5 du demi-arbre 2 d, avant d'être collecté à l'extrémité de ce dernier par des moyens non représentés Lors du passage du condensat entre le disque 10 et la paroi 16, l'atomisation transforme ce condensat en un brouillard, lequel brouillard est plus facile à évacuer vers le centre du palier 2 par le conduit 5. On remarque encore, figure 2, la fixation du disque 10 sur le palier 2 au moyen de vis 11 avec interposition d'une entretoise 19 qui assure un positionnement précis du disque 10 par rapport audit palier 2 et en particulier par rapport à la face annulaire 18. On remarque, sur la figure 1, que l'on peut disposer - un disque 10 à chacune des extrémités de la cavité interne 4 du cylindre On peut prévoir une seule arrivée de vapeur, au moyen du tube central 3, et prévoir deux échappements du condensat, par la cavité centrale 5 ou 5 g, des paliers 2 ou 2 g. On a représenté, figure 3, la forme que peut revêtir la bordure périphérique 14 du disque 10 Pour faciliter le centrage de ce disque 10 dans le cylindre la bordure périphérique 14 comporte une crénelure 20 qui peut se présenter sous une forme triangulaire ou sous une forme sinusoïdale, telle que représente sur chacune des portions de disque, fig 3 Cet aménagement au niveau de la bordure périphérique du disque 10 permet de mieux repartir la surface d'échappement du condensat et de mieux faire correspondre cette surface aux besoins réels des cylindres selon leur dimension notamment et les quantités de vapeur injectées. La hauteur a des crénelures, fig 3, est de l'ordre de 1,5 mm. Ces crénelures 20 sont disposées sur toute la périphérie du disque 10, aussi bien dans le mode de réalisation de la figure 1 que celui de la figure 2; elles offrent une possibilité de réduire la surface d'échappement annulaire du condensat en conservant une hauteur a suffisante Cette surface d'échappement règle la vitesse du condensat dans les crénelures , et sa transformation en brouillard, par atomisation. Derrière le disque 10, la vitesse du condensat atomisé est maintenu grâce à la chambre tronconique 13, de façon à vaincre la force centrifuge du fait de la rotation du cylindre. On a représenté, figure 4, une section de l'extrémité du demi-arbre 2, laquelle extrémité se présente sous la forme d'un tourillon 22 L'extrémité du tube 3 d'arrivée de vapeur est munie d'un manchon 23 qui comporte par exemple, trois ailettes 24 de calage à l'intérieur du conduit 5 qui s'étend sur toute la longueur du demi-arbre 2 On remarque, figure 1, que le manchon 23 est positionné à l'intérieur de la cavité 5 du tourillon, en retrait de sa face d'extrémité 25 pour éviter tout incident sur le tube 3 lors des manipulations et/ou de l'expédition du cylindre. -6- Par ailleurs,, ce manchon est fileté avec un pas à droite ou à gauche selon le sens de rotation du cylindre, pour réaliser le branchement avec le joint tournant d'une boîte à vapeur, non représentée. Les signes de référence insérés après les caracté- ristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. 7 - REVENDICATIONS - 1. Cylindre sécheur selon la revendication 3 du brevet principal, pour installation de fabrication de papier notamment, du type chauffé par de la vapeur introduite sous pression dans sa cavite interne, et muni de moyens d'extraction du condensat, lesquels moyens sont disposes a l'une au moins des extrémités de ladite cavite interne, a proximité des demi- arbres de soutènement, caracterise en ce que ces moyens d'extraction du condensat consistent en au moins un disque ( 10) qui comporte, sur sa bordure peripherique ( 14), des moyens permettant à la fois son centrage dans la cavite interne dudit cylindre et le passage du condensat. 2. Cylindre sécheur selon la revendication 1, caracterise en ce qu'il comporte un disque ( 10) muni d'une bordure periphérique en forme de crénelure ( 20). 3. Cylindre sécheur selon la revendication 2, caracterise en ce qu'il comporte une crénelure ( 20) de forme triangulaire. 4. Cylindre sécheur selon la revendication 2, caractérise en ce qu'il comporte une crénelure ( 20) de forme sinusoïdale. 5. Cylindre sécheur selon la revendication 2, caracterise en ce que la hauteur a des crénelures est de l'ordre de 1,5 mm. 6 Cylindre sécheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un disque ( 10) solidaire du tube ( 3) d'introduction de la vapeur à l'interieur de la cavité ( 4), lequel tube ( 3) comporte a son extrémité externe, un embout ( 23) muni d'ailettes ( 24), loge dans l'extrémité de la cavite interne ( 5) du demi-arbre ( 2).