Brevet FR2684314A1 — publié le 19930604

L'invention a pour objet un dispositif pour introduire, préférablement dans des zones déterminées, du gaz dans des équipements ou machines rotatives, tel que des tonneaux pour tannerie, séchoirs, blutoirs ou équipements similaires du type comprenant une structure creuse rotative sur son propre axe. I1 est bien connu que dans les machines rotatives il est nécessaire d'introduire du gaz (par exemple de l'anhydride carbonique) dans le but d'amé- liorer le rendement du processus ou d'effectuer une opération plus particulière, par exemple de décalcination, dans le liquide genéralement présent dans les machines précitées. I1 est connu d'introduire du gaz dans de telles machines à travers un habituel axe creux situé le long de l'axe de la structure. Ceci cause divers problemes, par exemple une bonne partie du gaz introduit dans la machine se dissipe dans cette dernière et n'est donc pas utilisé tel que prévu initialement. De plus, une telle solution n'est pas adaptable à un grand nombre de machines rotatives puisqu'elles ne sont pas toutes pourvues d'un arbre creux le long de l'axe de leur structure, ou qu'elles n'ont pas toutes la possibilité d'être pourvues d'un tel axe. De plus, dans les solutions connues concernant des machines rotatives pourvues de dispositifs du type précité, il n'existe pas la possibilité d'introduire du gaz de façon sélective et destiné à une zone particuliere dans la structure des dites machines. La présente invention a pour objet un dispositif du type précité qui puisse être appliqué à une machine rotative sans toutefois avoir à effectuer de trou dans l'arbre rotatif de cette dernière ou sans devoir impliquer l'éventuel arbre creux de celle-ci. Un autre objet de la présente invention est d'avoir un dispositif du type précité qui permette l'introduction du gaz dans une zone particuliere et déterminée de la machine. Un autre objet de la présente invention est d'offrir un dispositif du type précité qui permette d'éviter une dispersion du gaz introduit dans la machine. Un autre objet de la présente invention est d'offrir un dispositif du type précité qui permette l'introduction du gaz de façon sélective, avec une quantité constante et un débit contrôlé, conformément à des séquences prédéterminées et en fonction des nécessités. Au autre objet de la présente invention est d'avoir un dispositif du type précité qui soit d'une réalisation et d'un montage relativement simples, à des coûts modérés et qui offre une grande fiabilité à l'usage. Les caractéristiques précitées, ainsi que les autres buts de la présente invention qui sont évidentes à l'homme de l'art, seront atteintes au moyen d'un dispositif du type précité, et caractérisé en ce qu'il comprend: des premiers moyens distributeurs connectés à des conduits associés à des organes d'injection du gaz dans la structure, lesdits premiers moyens étant solidaires de cette derniere et étant pourvus de moyens d'interconnexion reliant ces conduits à une superficie libre de ces premiers moyens; des seconds moyens de distribution opérant en interférence avec lesdits premiers moyens et pourvus de moyens de distribution du gaz vers ces derniers, lesdits seconds moyens distributeurs étant fixes et connectés à un circuit pour l'envoi du gaz au dispositif. Pour une meilleure compréhension de la présente invention il est annexé, à titre d'exemple non limitatif, les dessins qui représentent: Figure l, une vue latérale d'une machine rotative sur laquelle est appliqué le dispositif objet de la présente invention; Figure 2, une vue frontale du dispositif objet de la présente invention; Figure 3, une section selon le tracé 3-3 de la Figure 2, Figure 4, une vue frontale d'une partie du dispositif de la Figure 2; Figure 5, une section selon le tracé 5-5 de la Figure 4; et Figure 6, une vue schématique frontale du dispositif de la Figure 2 dont certaines parties ont été omises pour plus de clarté. En se reportant plus précisément aux Figures, la machine rotative, par exemple un tonneau pour le tannage des peaux, est indiquée en I et comprend une structure 2 rotative autour d'un arbre 3. Sur la superficie latérale 4 de la structure 2 il est prévu des trous 8 dans lesquels sont disposés des organes d'injection (ou similaires) 9 connectés, à travers des conduits 10, au dispositif ll réalisé selon l'invention. Dans l'exemple non limitatif de la Figure 1, les organes d'injection 9 sont disposés de façon déca idée, et à égale distance entre eux, sur la superficie 4 de la structure 2, par exemple à 1200 entre eux. Le dispositif ll pour la distribution du gaz (par exemple de l'anhydride carbonique) dans la structure 2 comprend un premier organe annulaire 15 solidaire avec la structure 2 et présentant une superficie interne 16 et une superficie externe 17; en correspondance avec cette derniere structure se trouve une cavité annulaire 18 délimitée par les bords 19 et 20. L'organe annulaire 15 (par exemple associé à l'arbre 3) est pourvu d'une partie 21 sur laquelle s'ouvrent, en 22, des canalisations 23 réalisées dans le corps 24 du dit organe 15 et s'ouvrant, en 26, sur la superficie externe 17 correspondant à la cavité annulaire 18. Plus précisément, la partie de chaque canalisation 23 proche de l'ouverture 22 est taraudée en 27 afin de permettre l'assemblage entre l'organe 15 et les conduits 10 de la machine 1. Dans la cavité de l'organe 15 se trouve un deuxième organe annulaire 30 adapté pour pouvoir fonctionner en interférence, au moins durant l'envoi du gaz à la machine 1, avec la superficie externe 17 du dit organe 15. Ce second organe 30 est fixe par rapport à la structure rotative 2 et est préférablement réalisé en matériel autolubrifiant de type connu (par exemple en polytétra-fluoro-éthylène ou PTFE); ceci permet au deuxième organe 30 d'être accouplé de façon étanche avec le premier organe 15, ladite étanchéité étant gé nérée précisément par le matériel constituant l'organe précité. Dans ce dernier, en relation avec une des superficies internes 32, il est réalisé (dans l'exemple en question) une cavité 33 pour un arc de cette superficie (par exemple sous-tendu par un angle au centre a à 1200). Dans cette cavité s'ouvre, en 35, un conduit 36, débouchant sur une superficie externe 40 de l'organe 30 en 42 (tel que représenté schématiquement à la Figure 6). L'organe 30 est avantageusement associé à un troisième organe annulaire 43 jouant le rôle d'élément de maintien de ce second organe 30. L'organe ou élément de maintien 43, comprend de préférence deux parties semi-annulaires 44 et 45, mues réciproquement au moyen d'actuateurs 46, par exemple des organes hydrauliques ou pneumatiques connus. Dans ce but, et si nécessaire, les deux parties 44 et 45 seront pourvues de saillies aux extrémités 48 et 49, placées face à face et adaptées afin de pouvoir fonctionner avec les organes ou actuateurs 46 précités L'élément 43 présente une superficie interne 50 dans laquelle est réalisée une cavité 51 apte à contenir l'organe 30 précité. Supposons que l'on veuille maintenant utiliser la machine 1 et le dispositif 11, ladite machine étant par exemple un tonneau pour le tannage des peaux. Durant la phase de décalcination, le bain dans lequel sont immergées les peaux à traiter doit être progressivement neutralisé de la chaux présente en employant comme acide faible l'anhydride carbonique sous forme gazeuse. Afin de distribuer et d'injecter ce gaz exclusivement dans le liquide présent dans la structure 2, et afin d'obtenir une distribution et une injection au dessous du niveau de ce liquide, on utilisera le dispositif 11. En faisant effectuer un mouvement de rotation à la structure 2, on fait également tourner le premier organe annulaire 15. Dans un même temps, on achemine au conduit 36 du second organe 30 le gaz en provenance du conduit 57 connecté à un réservoir 58 où se trouve l'anhydride carbonique sous pression. Le gaz passe du conduit 36 dans la cavité 33 d'où il ne peut s'échapper latéralement, l'organe 30 servant de moyen d'étanchéité sur l'organe 15 qui est rotatif avec la structure 2. Durant cette rotation, les ouvertures 26 des canalisations 23 de l'organe 15 arrivent, une à la fois, à la cavité 33 de sorte que le gaz passe de cette derniere dans lesdites canalisations et arrive à l'ou- verture 22 où sont jumelées les canalisations 10. A travers ces dernieres le gaz arrive aux organes d'injection 9 et par conséquent se disperse dans le liquide de la structure 2. Étant donné que les ouvertures 26 des canalisations sont placées à égale distance sur l'organe 15 et qu'elles sont équi-angulaires entre elles, par exemple avec un angle égal à l'angle a précité, une seule des dites canalisations 23 sera traversée par le gaz durant la rotation de cet organe. Ceci signifie que durant le mouvement de ce dernier seule l'ouverture 26 est reliée à la cavité 33 tandis que les autres sont fermées par la superficie 32 de l'organe 30 qui sert d'étanchéité sur ces derniers. C'est à travers cette ouverture qui fonctionne avec la cavité 33 que passe le gaz qui arrive à l'organe d'injection 9 correspondant. La cavité précitée étant positionnée avec un angle adéquat par rapport à la structure 2 de la machine 1, seul l'injecteur positionné inférieurement à cette structure (selon la Figure 1) est concerné par le gaz en provenance du dispositif 11. Dans un tel cas, le gaz, avec la rotation de la machine 1, sera toujours injecté en position inférieure dans la structure et il sera, par conséquent, complètement dispersé dans le liquide contenu dans ladite structure. Par conséquent, le gaz traverse, de façon cyclique, toutes les canalisations 23 de l'organe 15 mais arrive toujours dans la même zone déterminée (par exemple dans la zone inférieure selon la Figure 1) de la structure 2 de la machine 1. Grâce à la présence de l'élément 43, lorsque l'introduction du gaz dans la machine 1 n'est pas nécessaire, et qu'il n'est pas acheminé vers le dispositif 1, l'organe 15 et l'organe 30 ne seront pas maintenus en contact entre eux, ceci évitant que la friction, de toute façon générée entre les parties, ne puisse en réduire la longévité. Afin d'arriver à ce résultat les actuateurs 46 seront déchargés, et par conséquent les parties 44 et 45 de l'élément 43 se distancieront entre elles, même si ce n'est que de façon minime. Ceci empêche que les parties précitées ne pressent l'organe 30 sur l'organe 15. Grâce à l'elasti- cité intrinsèque du matériel de l'organe 30 celui-ci se détache, au moins en partie, de l'organe 15 et les forces de friction générées entre les parties en contact seront donc réduites. L'organe 15 tourne par conséquent librement avec la structure 2 , sans contact, ou avec un contact extrêmement réduit, avec l'organe 30. L'invention ne se limite pas à l'exemple de description représenté mais englobe aussi d'autres solutions ou variantes que l'on peut considérer comme faisant partie du présent document. Une de ces solutions ou variantes comprend par exemple des moyens d'étanchéité associés à l'organe 1 et/ou à l'organe 30 au cas où ce dernier ne serait pas lui-même réalisé dans du matériel plastique comme du PTFE ou similaire qui permette d'obtenir l'étanchéité voulue entre les organes. Une autre variante comprend un plus grand nombre d'organes rotatifs 15 disposés en succession, placés côte à côte, coaxiaux, et définissant une structure cylindrique autour de laquelle est disposé au moins un organe 30 (ou plus d'organes mais du même nombre que l'organe 15). Chaque organe 15 est associé à un injecteur spécifique sur la machine rotative. Une autre solution prévoit, dans l'organe 30, au moins un point ou zone de distribution correspondant à la cavité 30 et, dans l'organe 15, une pluralité de canalisations 33 qui, fonctionnant avec le point ou zone de distribution, enverraient, une à la fois, en mode séquentiel, le gaz dans la machine 1. Comme mentionne ci-dessus, ces solutions aussi doivent être considérées comme faisant partie de l'objet de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour introduire, préférablement dans des zones déterminées, du gaz dans des équipements ou machines rotatives tel que des tonneaux pour tanneries, séchoirs, blutoirs ou similaires, du type comprenant une structure creuse rotative autour de son axe, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers moyens distributeurs (15) connectés à des conduits (10) associés à des organes d'injection (9) du gaz dans la structure (2), lesdits premiers moyens (15) étant solidaires de cette dernière et comprenant des moyens d'interconnexion (23) reliant lesdits conduits (10) à une superficie libre (17) de ces premiers moyens (15); des seconds moyens distributeurs (30) fonctionnant en in terférence avec lesdits premiers moyens (15) et comprenant des moyens de distribution (33) du gaz vers ces derniers, lesdits seconds moyens distributeurs (30) étant fixes et connectés à un circuit pour l'acheminement du gaz au dispositif (11). 2. Dispositif selon la revendication 1, carac térisé en ce que lesdits premiers moyens distributeurs comprennent au moins un élément annulaire (15) avec une superficie interne (16), une superficie externe (17) et une superficie latérale (21) dans laquelle s'ouvre (en 22) au moins une canalisation (23) définissant les moyens d'interconnexion, ladite canalisation (23) débouchant à son autre extrémité sur la superficie externe (17) susmentionnée. 3. Dispositif selon la revendication 2, carac térisé en ce que l'élément annulaire (15) comprend une pluralité de canalisations (23) débouchant sur sa superficie externe (17) en position équidistante entre elles. 4. Dispositif selon la revendication 1, carac térisé en ce que les seconds moyens distributeurs sont au moins un élément annulaire (30) comprenant une superficie externe (40) et une superficie interne (32) orientée vers les premiers moyens de distribution (15), ces derniers comprenant au moins une zone de distribution (33) où arrive le gaz à acheminer, à travers lesdits premiers moyens (15), à la machine rotative (1). 5. Dispositif selon la revendication 4, carac térisé en ce que ladite zone (33) où arrive le gaz comprend au moins une cavité réalisée dans ladite superficie interne (32) de l'élément annulaire (30), ladite cavité concernant un arc de cette superficie. 6. Dispositif selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que l'angle au centre (a) qui soustend l'arc le long duquel se trouve la cavité (33) des seconds moyens distributeurs est égal à l'angle qui se trouve entre les ouvertures (26) des canalisations (23) des premiers moyens distributeurs (15) sur la superficie externe (17) de ces derniers. 7. Dispositif selon la revendication 4, carac térisé en ce que l'élément annulaire (30) définissant les seconds moyens distributeurs comprend une pluralité de zones (33) où arrive le gaz à acheminer à la machine rotative (1). 8. Dispositif selon la revendication 4, carac térisé en ce que l'élément annulaire (30) définissant les seconds moyens distributeurs comprend une canalisation (36) connectée à chaque zone de distribution (33) et s'ouvrant sur la superficie externe (40) de cet élé- ment annulaire (30). 9. Dispositif selon la revendication (4) carac térisé en ce que l'élément annulaire (30) définissant les seconds moyens distributeurs est réalisé en matériel autolubrifiant et servant de joint d'étanchéité sur les premiers moyens distributeurs (15), tel du po lytétra-fluoro-éthylene ou similaire. 10. Dispositif selon la revendication 1, carac térisé en ce que entre les premiers et les seconds moyens distributeurs (15,30) se trouvent des joints d'étanchéité associés à ces premiers et/ou seconds moyens (15,30). 11. Dispositif selon la revendication 1, comprenant des moyens (43) de support des seconds moyens distributeurs (30) fixes, lesdits moyens de support (43) étant mobiles relativement aux seconds moyens distributeurs (30) et mettant ces derniers en contact avec les premiers moyens distributeurs (15) lorsque le gaz doit être acheminé à la machine rotative. 12. Dispositif selon la revendication 11, carac térisé en ce que les moyens de support (43) comprennent deux parties (44,45) de forme préférablement annulaire et réciproquement mobiles, chacune des dites parties (44,45) étant pourvue d'un siege (5) pour les seconds moyens distributeurs (30). 13. Dispositif selon la revendication 12, carac térisé en ce que les parties (44,45) des moyens de support (43) sont mues par des actuateurs hydrauliques, pneumatiques ou similaires (46) et agissant sur des saillies positionnées aux extrémités (48,49) se faisant face.