Brevet FR3033875A1 — publié le 20160923

La présente invention se rapporte aux tambours métalliques et plus particulièrement aux tambours métalliques utilisés dans des sécheurs destinés à sécher par du gaz chaud, notamment par de l'air chaud, une nappe, telle qu'une nappe de non-tissé ayant été consolidée par jets d'eau ou une autre nappe humide textile ou papetière. Les tambours métalliques de ce genre sont montés tournants dans une hotte ou caisson, dans laquelle de l'air chaud arrivant par l'extérieur du tambour passe dans des trous du tambour en traversant la nappe à sécher passant sur le tambour. Et l'air chaud est aspiré en continu par l'intérieur du tambour avec un ou plusieurs ventilateurs. Les tambours métalliques utilisés dans les sécheurs doivent à la fois avoir une grande surface ouverte au niveau de la nappe à sécher pour le passage de grandes quantités d'air, et une bonne rigidité structurelle pour permettre la construction de tambours de grandes largeurs et de grands diamètres. Ils sont généralement constitués d'une structure métallique recouverte d'au moins une couche d'un tissu métallique fin en contact avec la nappe à sécher. Lorsque la structure métallique du tambour ne présente pas assez de support pour le tissu métallique fin, ils sont alors recouverts d'une première couche d'un tissu métallique grossier et d'une seconde couche d'un tissu métallique plus fin que le premier et en contact avec les nontissés ou les nappes à sécher. 3033875 2 Le ou les tissus sont montés sous forme de manchons tendus et fixés à chaque extrémités du tambour sur ses faces latérales ou sur les bords de sa circonférence. Ces tissus ont pour fonction de diffuser finement l'air 5 au niveau des nappes à sécher et de ne pas les marquer ou les déformer par leur structure fine, beaucoup plus fine que celle du tambour métallique sous-jacent. Il a été proposé de construire ces tambours à partir d'une tôle perforée roulée. C'est une technique très 10 économique. Mais cette technique de construction est peu performante car d'une part la surface ouverte des tôles perforées est généralement inférieure à 50% voire moins de 40%, ce qui nuit à une bonne efficacité de séchage et d'autre part l'aspiration n'est pas uniforme du fait des 15 larges ponts métalliques entre les perforations des tôles. Il a aussi été proposé au EP 1 563 134 de construire ces tambours avec des tôles croisées sur leur champ et imbriquées les unes dans les autres à leur intersection. 20 Cette solution technique pallie l'inconvénient de la faible surface ouverte des tôles perforées par une très grande surface ouverte. Mais ces tambours ont une faible rigidité et fléchissent en grande largeur, c'est-à-dire pour des largeurs supérieures à 3,5 m. Ils peuvent se 25 déformer et se vriller lors des arrêts d'urgence en production. Or nous avons trouvé et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention un tambour palliant les inconvénients de l'art antérieur, c'est-à-dire ayant à la fois une grande surface ouverte, une rigidité très supérieure à celle des solutions de l'art antérieur permettant la 3033875 3 réalisation de tambours et de fours en plus de 4 mètres de largeur, et à un coût de construction économique, moins cher que la solution du EP 1563134. L'invention a pour objet un tambour métallique ayant une 5 surface latérale pourvue de trous et s'étendant d'un côté frontal à l'autre du tambour. La surface latérale est constituée de profilés en U ayant chacun un fond et deux branches allant radialement du fond vers l'extérieur du tambour. Chaque profilé est soudé à ses deux profilés 10 voisins par leurs branches. Le fond de chaque profilé est troué des trous. Ce tambour est plus rigide que les tambours utilisés jusqu'ici, même s'il est d'une grande longueur, comme il convient pour sécher des nappes larges. 15 I1 est souhaitable, pour avoir un bon séchage, que le taux moyen d'ouverture du fond de chaque profilé soit compris entre 15 et 70%. Le taux d'ouverture est défini par le quotient de la surface des trous par la surface totale du fond. Lorsqu'on considère une partie du fond, 20 ce taux d'ouverture d'une partie du fond est le quotient de la surface des trous de cette partie du fond par la surface totale de cette partie du fond. Il vaut mieux que les trous soient rectangulaires en ayant leurs grands côtés parallèles à la direction 25 longitudinale des profilés. La plus grande dimension des trous est, de préférence, comprise entre 40 et 150 mm. La largeur du fond est, de préférence, comprise entre 70 et 120 mm. Dans une forme de réalisation, le tambour est monté 30 tournant autour d'un caisson fixe ayant des perforations 3033875 4 donnant des taux d'ouverture croissant en partant du côté auquel est connecté le ventilateur d'aspiration de l'air à l'intérieur du tambour. Ce caisson a pour but de répartir uniformément l'aspiration de l'air sur la 5 largeur du tambour. Les profilés en U du tambour ont dans ce cas une perforation de taux d'ouverture constante sur la largeur du tambour. Dans une autre forme de réalisation préférée car encore moins onéreuse, il n'y a pas de caisson fixe de 10 répartition de l'aspiration à l'intérieur du tambour. Dans ce cas, on peut d'autant mieux garantir l'uniformité du séchage d'une nappe large qu'on prévoit une augmentation du taux d'ouverture du fond de chaque profilé d'un côté frontal à l'autre du tambour. Cette 15 augmentation du taux d'ouverture peut s'effectuer d'une manière continue ou échelonnée. Si on subdivise, par la pensée, le tambour en dix parties suivant sa longueur, le taux d'ouverture du fond, du côté frontal le plus proche de l'aspiration de l'air chaud à l'intérieur du tambour, 20 est plus petit que le taux d'ouverture de la partie suivante du fond et ainsi de suite jusqu'à la partie du fond se trouvant de l'autre côté frontal. De préférence, le taux d'augmentation du taux d'ouverture est compris entre 3 et 6 fois le taux d'ouverture le plus petit du 25 côté le plus proche de l'aspiration. L'essentiel étant de compenser, par un taux d'ouverture plus grand, le débit moindre d'aspiration de l'air chaud d'un côté à l'autre du tambour pour obtenir une répartition uniforme des vitesses d'air au travers de la nappe à sécher sur toute 30 la largeur du tambour. Pour les grandes largeurs, il peut être avantageux d'aspirer l'air par les deux extrémités du tambour plutôt 3033875 5 qu'une seule. Dans ce cas, le taux d'ouverture augmente, de préférence symétriquement, de chaque bord vers le centre du tambour et est maximum au centre du tambour. Pour améliorer encore la surface ouverte du tambour au 5 niveau du tissu métallique de recouvrement extérieur, l'une au moins des branches de chaque profilé est plus courte que l'autre de manière à ne faire reposer le tissu métallique que sur le champs d'une seule branche pour 2 profilés en U successifs. Une seule des deux branches 10 affleure le diamètre extérieur du tambour. Pour améliorer encore la rigidité et la cylindricité du tambour, l'une au moins des branches de chaque profilé, et notamment une seule d'entre elles ou éventuellement chacune d'entre elles, a une encoche, dans laquelle 15 pénètre un cerceau, qui renforce le tambour et le rend plus rigide. Pour un tambour d'un diamètre, d'un fond au fond diamétralement opposé, compris entre 1 400 et 3 000 mm, on peut prévoir avantageusement un cerceau tous les 300 à 20 600 mm. L'invention vise également l'utilisation d'un tambour suivant l'invention dans un sécheur, dans lequel le tambour est monté tournant dans une hotte ou un caisson. De l'air chaud, arrivant d'un côté du tambour, passe dans 25 les trous du tambour en traversant une nappe, notamment de non-tissé, à sécher passant sur le tambour et est aspiré par l'intérieur du tambour par l'un des côtés ou par les deux côtés. Le sécheur comprend un tambour suivant l'invention monté 30 tournant dans un caisson. Le caisson comporte une ou des 3033875 6 entrées pour de l'air chaud. Le sécheur comprend des moyens pour faire passer une nappe à sécher sur le tambour. L'invention vise également l'utilisation de plusieurs 5 tambours suivant l'invention dans un même sécheur. Dans ce cas les tambours sont généralement disposés horizontalement dans un ou plusieurs caissons successifs. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple : 10 la figure 1 est une vue en perspective d'un tambour suivant l'invention ; la figure 2 est une vue en développé d'une partie de la surface latérale d'un tambour suivant l'invention ; 15 la figure 3 est une vue partielle en coupe transversalement à l'axe du tambour de la figure 1 ; la figure 4 est une vue de détail du tambour de la figure 1 ; la figure 5 est une vue en coupe d'un sécheur suivant 20 l'invention et la figure 6 est une vue en coupe d'une variante du sécheur. Le tambour en acier représenté à la figure 1 comprend une pluralité de profilés 1 en U ou longerons 1. Comme le montre la figure 2, chacun a un fond 2 troué de trous 4 25 et deux branches 3 allant radialement du fond 2 vers l'extérieur du tambour. Chaque profilé 1 est soudé à ses deux profilés voisins par leurs branches 3, de manière à constituer un tambour continu. Le tambour de la figure 1 comporte sept cerceaux 5 répartis uniformément sur la 3033875 7 longueur du tambour et enfoncés dans des encoches 6 ménagées dans les branches 3 (voir la figure 4). Comme le montre la figure 2, le nombre des trous 4 du fond augmente d'un côté frontal à l'autre du tambour. Entre 5 l'extrémité du tambour se trouvant à gauche, à la figure 2, et le premier cerceau 5, il y a, par longeron 1, quatre trous 4 rectangulaires, tandis que, entre le premier et le deuxième cerceaux, les fonds ont trois trous 4, le nombre des trous 4 allant décroissant vers la droite. Au 10 lieu ou en même temps qu'on augmente le nombre des trous, on peut en augmenter aussi la dimension. La figure 3 montre les branches 3A et 3B de chaque longeron 1 de longueur inégale, la branche la plus courte d'un longeron étant soudée à la branche la plus longue du 15 longeron 1 voisin. Le sécheur représenté à la figure 5 comprend un caisson 11 subdivisé par une cloison 12 en un compartiment 13 de traitement et en un compartiment 14 de circulation d'air. Un tambour 15 suivant l'invention est monté tournant dans 20 le compartiment 13 et un ventilateur 16 est monté dans le compartiment 14. Le ventilateur envoie de l'air dans le tambour 15 et le renvoie dans le compartiment 14, puis 13. La nappe textile à traiter repose sur une toile 17 fine autour de la surface latérale du tambour 15. L'air 25 du compartiment 13 est réchauffé par un ou plusieurs brûleurs 18 dans le cas de l'utilisation du gaz, ou d'échangeurs dans le cas de l'utilisation d'autres sources d'énergie, comme la vapeur ou le fioul. Le sécheur de la figure 6 diffère de celui de la figure 5 30 par la présence d'un caisson 19 interne fixe permettant par des volets de régler le débit d'air sur la longueur du sécheur. REVENDICATIONS1. Tambour métallique ayant une surface latérale pourvue de trous et s'étendant d'un côté frontal à l'autre du tambour, caractérisé en ce que : - la surface latérale est constituée de profilés (1) en U, ayant chacun un fond (2) et deux branches (3) allant radialement du fond (2) vers l'extérieur du tambour ; - chaque profilé (1) est fixé à ses deux profilés (1) voisins par leurs branches (3) et - le fond (2) de chaque profilé (1) est troué des trous (4). 2. Tambour suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le taux d'ouverture du fond (2) de chaque profilé (1) est compris entre 15 et 70%. 3. Tambour suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par une augmentation du taux d'ouverture du fond (2) de chaque profilé (1) d'un côté frontal à l'autre. 4. Tambour suivant la revendication 3, caractérisé par une augmentation du taux d'ouverture du fond (2) de chaque profilé de chaque bord vers le centre du tambour. 5. Tambour suivant la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le taux d'augmentation du taux d'ouverture 3033875 9 est compris entre 3 et 6 fois le taux d'ouverture le plus petit. 6. Tambour suivant l'une des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que l'une au moins des branches (3) de chaque profilé (1) a une encoche (6), dans laquelle pénètre un cerceau (5). 7. Tambour suivant l'une des revendications précédentes 10 caractérisé en ce que les branches des U sont de longueurs différentes et une seule des deux branches de chaque U affleure le diamètre extérieur du tambour. 15 8. Utilisation d'un tambour suivant l'une des revendications précédentes dans un sécheur, dans lequel le tambour (15) est monté tournant dans un caisson (11), dans lequel de l'air chaud, arrivant d'un côté du caisson (11), passe dans les trous du 20 tambour (15) en traversant une nappe, notamment de non-tissé, à sécher passant sur le tambour.