Brevet FR2780991A1 — publié le 20000114

CYLINDRE SECHEUR AVEC DISPOSITIF D'EVACUATION DES VAPEURS ET CONDENSATS, POUR LA FABRICATION DE PAPIER OU CARTON La présente invention concerne les cylindres sécheurs utilisés notamment pour la fabrication du papier, carton et en particulier carton ondulé. Ces cylindres sécheurs sont chauffés par de la vapeur qui est introduite sous pression dans leur cavité interne. Cette vapeur est introduite par l'un des demi-arbres du cylindre et elle s'évacue par exemple par ce même demi-arbre ou par l'autre. La présence de condensats dans le cylindre constitue un obstacle à la transmission de chaleur entre la vapeur et la paroi interne du cylindre. De plus, lorsque le cylindre est arrêté, la présence de condensats à l'intérieur provoque des déformations localisées de l'enveloppe cylindrique dues aux gradients de température. Lors de la remise en marche des cylindres, ces déformations altèrent la qualité du séchage, de façon cyclique, ce qui peut, dans le cas de la fabrication du carton ondulé notamment, provoquer des défauts de collage. Il existe différents moyens pour favoriser la circulation de la vapeur et permettre l'évacuation des condensats. L'un de ces moyens, décrit dans le document EP-0 473 675, consiste à placer à chaque extrémité du volume interne du cylindre, devant les fonds, une double paroi circulaire, laquelle double paroi est logée dans un alésage interne de la paroi du cylindre formant un orifice annulaire par lequel s'échappent la vapeur et les condensats. La présente invention permet d'améliorer de façon notable l'efficacité de ce dispositif. Selon l'invention, le dispositif d'évacuation de la vapeur et des condensats, comporte une zone d'évacuation privilégiée située radialement, à la verticale, sous l'axe du cylindre entre la double paroi et le fond, sur l'un au moins des côtés dudit cylindre. Selon une disposition constructive préférentielle, I'introduction de la vapeur dans le cylindre s'effectue au moyen d'un tube central fixe, lequel tube comporte au niveau de son entrée dans le cylindre, une bague fixe également qui réalise son guidage en bout du demi-arbre correspondant, laquelle bague comporte un orifice qui permet de mettre en communication l'espace entre la double paroi et le fond avec la cavité cylindrique, permettant ainsi l'évacuation de la vapeur et des condensats entre le tube injecteur et l'alésage interne du demi-arbre. Toujours selon l'invention, I'espace entre la double paroi et le fond est divisé radialement au moyen de cloisons, I'ensemble formant une pluralité de secteurs, huit par exemple et chacun d'eux est mis en relation avec l'orifice de sortie aménagé sur la bague fixe, lorsque sa position est concomitante avec la verticale, sous l'axe du cylindre, en face dudit orifice de la bague fixe. Selon une autre disposition de l'invention, la double paroi comporte une douille cylindrique qui s'étend jusqu'au fond, servant de guide et de palier pour la bague fixe solidaire du tube injecteur, laquelle douille comporte des orifices qui correspondent à chaque secteur permettant l'évacuation des vapeurs et condensats lorsque l'orifice en question se positionne en face de l'orifice aménagé dans ladite bague. Toujours selon l'invention, la bague fixée sur le tube est du type autolubrifiante à l'eau et son orifice consiste en une fente axiale disposée dans le plan vertical médian du cylindre, sous l'axe de ce dernier. L'invention sera encore détaillée à l'aide de la description suivante et des dessins annexés, donnés à titre indicatif, et dans lesquels: - la figure 1 représente de façon schématique une demi-coupe verticale d'un cylindre; la figure 2 représente la double paroi en coupe verticale; - la figure 3 est une vue de la double paroi montrant également les cloisons qui permettent la formation de secteurs. Le cylindre représenté figure 1 comprend une enveloppe 1 dont l'extrémité est soutenue par un demi-arbre 2 et un fond 3. Le demi-arbre 2 est creux et sa cavité 4 renferme un tube 5 par lequel la vapeur est injectée à l'intérieur du cylindre dans la chambre 6. Cette chambre 6 est délimitée par la paroi interne 7 de l'enveloppe cylindrique 1 et par la paroi 9 en forme de disque qui est située et maintenue à distance du fond 3 formant ainsi une double paroi à l'extrémité du cylindre, et ceci de chaque côté, c'est-à-dire à chaque extrémité de ladite chambre 6. Le tube 5 est fixe, guidé a son extrémité 10, du côté de l'intérieur du cylindre, au moyen d'une bague 11. Cette bague 11 est du type autolubrifiante, à l'eau de préférence; elle est fixe également, solidaire du tube 5. La bague 11 est guidée dans un palier en forme de douille 12. Cette douille 12 est centrée sur le fond 3 et sert au centrage de la paroi circulaire 9. Des cloisons 13 sont interposées entre la double paroi circulaire 9 et le fond 3. Cette double paroi 9 est fixée au fond 3 au moyen de vis disposées par exemple au niveau des axes 14. La douille 12 est par exemple solidaire de la paroi 9, fixée par tou moyen, soudure ou autre. Les cloisons 13 divisent l'espace entre la double paroi 9 et le fond 3 en plusieurs secteurs, au nombre de huit par exemple comme représenté figure 3. Chaque secteur est ouvert radiatement, au niveau de la douille 12, par le biais d'orifices 15 aménagés dans ladite douille 12. Le diamètre externe de la paroi circulaire 9 est sensiblement égal ou supérieur au diamètre interne du cylindre, au niveau de sa paroi 7. Le cylindre comporte intérieurement un alésage 17 au niveau de la paroi 9, de façon à former entre cette dernière et ladite paroi 17 aux extrémités du cylindre, un canal annulaire 18 permettant le passage de la vapeur et des condensats. L'évacuation de la vapeur et des condensats s'effectue dans une zone privilégiée et en particulier dans une zone radiale verticale disposée sous l'axe 19 du cylindre. En effet, la bague fixe 11 comporte à sa partie inférieure un orifice 21 constitué d'une fente longitudinale axiale, ouverte sur la cavité 4. Cet orifice 21 est centré par rapport à un plan vertical passant par l'axe 19, en forme de lumière ouverte du côté de la cavité 4. En fait, la bague 11 constitue une sorte de fond ou de bouchon, isolant la cavité 4 par rapport à la chambre 6. L'orifice 21 met en communication chaque secteur aménagé entre le fond 3 et la paroi 9 avec la cavité 4, pour permettre l'évacuation des condensats, soufflés par la vapeur qui s'échappe en passant par le canal 18, puis l'orifice 15 qui est en face de l'orifice 21, et par le canal 4 du demi-arbre 2 après être passés par ledit orifice 21. La taille de l'orifice 21 dépend du diamètre des cylindres et des quantités de condensats et vapeur a évacuer, de même que la dimension de l'orifice 15 aménagé dans la douille 12. La figure 2 montre la double paroi 9 avec la douille 12, en coupe verticale. On remarque les cloisons 13 disposées au dos de la double paroi 9, lesquelles cloisons s'étendent depuis la douille 12 jusqu'au niveau de la paroi interne 17 du cylindre. Ces cloisons ont une forme de triangle rectangle. La figure 3 représente la double paroi 9 avec sa douille 12 et montre la répartition des cloisons radiales 13. Les cloisons 13 définissent par exemple huit secteurs 23 entre la double paroi 9 et le fond 3 du cylindre. - REVENDICATIONS - 1.- Dispositif d'évacuation des vapeurs et condensats pour un cylindre sécheur utilisé dans la fabrication du papier ou carton, lequel cylindre comporte un enveloppe cylindrique (1) fermée à chaque extrémité par un fond (3) associé a un demi-arbre (2), une chambre de chauffe délimitée par la paroi interne (7) de l'enveloppe et des parois (9) qui doublent intérieurement lesdits fonds (3) avec un espace entre les deux, lesquelles doubles parois (9) sont solidaires desdits fonds (3) et ont un diamètre qui est au moins égal au diamètre de l'enveloppe au niveau de sa paroi interne (7), laquelle enveloppe comporte au niveau de la double paroi (9), un alésage dont le diamètre est supérieur au diamètre du reste de la paroi interne (7), lequel cylindre comporte également des moyens d'introduction de la vapeur dans la chambre de chauffe par un tube (5) passant dans la cavité interne (4) du demi-arbre et traversant la double paroi (9), et des moyens d'évacuation des vapeurs et condensats par le biais de la cavité (4) du demi-arbre depuis l'espace entre le fond (3) et la double paroi (9), caractérisé en ce qu'il comprend des aménagements formant une zone d'évacuation privilégiée située radialement, à la verticale, sous l'axe (19) du cylindre, entre le fond (3) et la double paroi (9), sur l'un au moins des côtés du cylindre. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une bague (11) fixe, solidaire du tube injecteur (5), laquelle bague est guidée à l'extrémité du demi-arbre, et comporte un orifice (21) qui permet de mettre en communication l'espace entre la double paroi (9) et le fond (3) avec la cavité (4) aménagée dans le demi-arbre, entre ce dernier et ledit tube injecteur (5). 3.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'espace entre la double paroi (9) et le fond (3) comporte des cloisons radiales (13) définissant des secteurs (23), et chaque secteur (23) est mis en relation avec la cavité (4) par le biais de la bague fixe (11) lorsque la position dudit secteur est concomitante avec la normale, sous l'axe du cylindre. 4.- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la double paroi (9) est centrée sur une douille cylindrique (12) qui s'étend jusqu'au fond (3), centré sur ce dernier, laquelle douille sert de guide à la bague (11) solidaire du tube injecteur, et comporte des orifices (15) qui correspondent à chaque secteur (23) aménagé derrière la double paroi entre cette dernière et le fond (3), lesquels orifices permettent l'évacuation des vapeurs et condensats lorsqu'ils se situent en face de l'orifice (21) aménagé dans ladite bague. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague (11), fixée sur le tube injecteur (5), est une bague du type autolubrifiante à l'eau. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la bague (11) comporte un orifice (21) en forme de fente axiale aménagée sur une partie de sa longueur, laquelle fente se situe dans le plan vertical du cylindre sous I'axe de ce dernier.