INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L'eau n'est pas injectée dans la flamme, de sorte qute-lle risque moins de se vaporiser partiellement, L'apparei.l selon -l'invention comporte un tambour tournant à grande vitesse et-dans lequel la-force eentrifuge fait prendre à l'eau qui y est injectée la forme d'un tube cylindrique entourant dans le tambour un brdleur central- fixe dont la flamme -entre au moins partiellement en contact-avec la surface intérieure du cylindre tubulaire d'eau0 I1 est possible de régler le diamètre de ce cylindre, dont 11 eau est constamment renouvelée et réchauffée, au moyen de deux distributeurs annulaires fixes d'entrée et de sortie de diamètres différents qui, percés d'ouvertures, pénè trent -la colonne d'eau tubulaire. La différence des pressions statiques engendrées dans la colonne par ce dispositif-peut être facilement mesurée et utilisée pour régler le débit d'entrée et de sortie de l'eau.
l'invention sera décrite plus en détail en regard du-dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel : La figure unique représente en coupe axiale le chauffe-eau selon l'invention qui comporte un tambour cylindrique creux 10 sur la paroi interne duquel sont fixés plusieurs déflecteurs verticaux et rayonnants 12 ainsi que des cloisons annu laires et horizontales 14 percées d'ouvertures 16 destinées au passage de 1' eau. les-deux extrémités du tambour sont fermées par des couvercles supérieur 18 et inférieur 20, le premier étant solidaire d'un arbre creux 22 qu'une poulie 26 menée par un moteur non représenté fait tourner rapidement sur des roulements 24 fixés sur la paroi externe d'un tube fixe 28 supportant lui-m8me intérieurement un autre tube 30 dans lequel est monté un brûleur 32 dont la rampe de combustion et l'allumeur portent les références 34 et 36. les tubes 28 et 30 sont séparés par un conduit d'admission - annulaire 38 communiquant par un orifice 40 avec une conduite d'eau non représentée.L'appareil comporte divers joints d'etanchéité dont l'un est représenté le couvercle inférieur 20 est solidaire d'un organe tronconique 44 ouvert à ses deux-extrémités et-dont la paroi latérale comporte une série d'ouvertures dont une seule 46 est représentée, dans lesquelles sont-fixées des aubes 48, et qui comportent une nervure rectangulaire 50 faisant saillie à l'intérieur de ltorgane 44. Lorsque l'utilisateur arr8te le brQleur en .T4 et le tambour, l'eau peut s'accumuisr/au fond d'un boîtier 52 qui enveloppe le tambour 10 et l'organe 44.Ce dernier, à la mise -en marche de l'appareil, aspire cette eau et la refoule presque entièrement dans le tambour.
l'appareil comporte aussi deux distributeurs fixes d'entrée 56 et de sortie 58, constitués chacun d'une paire de plaques annulaires séparées par un intervalle et par un certain nombre d'aubes incurvées analogue à celles d'une roue de pompe centrifugeO le diamètre du distributeur d'entrée est supérieur au diamètre interne de la colonne d'eau tubulaire dont-la surface intérieure est indiquée par la référence 60, le diamètre du distributeur de sortie étant supérieur à celui du distributeur d'entrée de sorte que sa périphérie est plus proche de la paroi du tambour 10 et plus enfoncée dans le colonne d'eau0 La sortie d'eau chaude comprend une série de tubes 62 qui débouchent dans un collecteur 64 d'où l'eau sort par un orifice -66.La référence 68 désigne une chape de support de l'ap- pareil qui est en général suspendu à une plaque 70 montée sur la chape ( tO-lt autre dispositif de support pouvant bien entendu être utilisé)0 en Il est possible dtutiliser le boîtier 52 comme car eau74 pour évacuer en 76 les gaz brAlésO Ce bottier peut avoir une forme quelconque mais il faut souligner qu'il est fixe et que le tambour 10 tourne à l'intérieur avec un certain espacement.
Si l'on fait pénétrer un certain volume d'eau dans le tambour au cours de sa rotation, cette eau prend, par suite de la force centrifuge, la forme d'une colonne cylindrique creuse dont la surface interne est désignée par la référence 60. La pression statique de cette eau croît radialement de l'intérieur vers l'extérieur proportionnellement au ca-rré du rayon. Be dia- mètre du distributeur d'entrée est tel que la pression statique dans la colonne d'eau en rotation est sensiblement-plus forte que la pression atmosphérique qui s 'exerce sur la surface 60.
Comme le distributeur d'entrée est fixe, si la pression statique de l'eau qui l'atteint en passant par l'orifice 40 et le conduit annulaire 38 est égale à la pression statique qui règne à sa périphérie, l'eau ne peut ni pénétrer dans le tambour rotatif ni en sortir, et le diamètre de la surface cylindrique 60 de la colonne d'eau reste constante.
la pression statique interne de la colonne d'eau est plus grande à la périphérie du distributeur de sortie qu'à celle du distributeur d'entrée de sorte que l'eau de la colonne sort de l'appareil tant que son robinet de distribution doleau chaude reste ouvert. En revanche, dès qu'on ferme ce robinet, la pression statique monte entre lui et la périphérie du distributeur de sortie jusqu'à égaler la valeur de la pression statique régnant à cette périphérie. L'eau ne peut plus alors circuler dans le tambour et le diamètre interne de la colonne d'eau reste de nouveau constant. Si l'on ouvre de nouveau le robinet de distribution d'eau chaude, l'eau sort du tambour par le distributeur de sortie et la surface interne 60 de la colonne d'eau tubulaire se déplace radialement Vers l'extérieur, ce qui provoque autour du distributeur d'entrée une chute de la pression statique que vient alors compenser le courant dteau d'alimenta- tibn de l'appareil dont le débit est exactement le meme que celui du robinet de distribution d t eau chaude.
ant que l'eau circule dans le tambour comme décrit précédemment, la pression qui s'exerce à la périphérie des deux distributeurs d'entrée et de sortie s'établit de façon plus complexe du fait qu'il s'agit d'une combinaison de pressions statiques et de pression dynamique.Autrement dit, la chute de pression statique au niveau du distributeur d'en-trée'résulte partiellement de a transformation en pression dynamique grace à laquelle stétablit le courant doleau, mais ce mEme phénomène intervient au niveau du distributeur de sortie du fait de la rotation du tambour qui communique à la colonne d'eau une certaine-énergie dynamique qui s'ajoute à sa pression statique à ce niveau.C'est pour cette raison que les deux distributeurs camportent intérieurement des aubes incurvées : celles du distributeur entrée sont incurvées dans le sens de rotation et celles du distributeur de sortie en sens inverse de manière à dévier le courant doleau vers l'intérieur de ce dernier en profitant de la vitesse de rotation de la colonne d'eau pour l'aspire rer hors du tambour et la chasser dans la tuyauterie de sortie.
l'application des principes bien connus de la dynamique des fluides permet d'optimaliser l'écoulement et de réduire au minimum les transformations irréversitles d'énergie au sein du dispositif.
-- le brdleur à gaz fait partie du distributeur d'entrée l'appareil comporte à son sommet un dispositif convenable alimentant ce-brtleur en gaz et en air Ce dispositif est constitué de fentes qu un obturateur ferme plus ou moins pour régler le débit de l'air de combustion qui est aspiré, -en même temps que le gaz passant par le tube 30 et la rampe 34, par les aubes 48 de l'organe 44o Cette rampe 34 est constituée d'une succession de bandes circulaires en acier inoxydable, alternativement ondulées et planes, enroulées autour d'une âme qui supporte aussi l'allu meur électrique 36.Ce dernier, analogue à une bougie d'allumage, enflamme au moyen d'une étincelle électrique le mélange gazeux sortant de la rampe 34. la flamme ainsi produite lèche la surface interne 60 de la colonne cylindrique d'eau qui est ainsi réchauffée d'une part par rayonnement et d'autre part par contact avec les gaz de combustion. Ces derniers, refroidis par leur entrée en contact avec cette surface 60, sont aspirés par 11 organe 44 et en sortent par le centre du distributeur 58 et les orifices 46 de cet organe 44 en passant entre les tubes 62, pour s'échapper par l'intervalle 74 séparant le boîtier 52 du tambour 10 dont ils réchauffent la surface extérieure, leur évacuation se faisant par la partie en spirale du boîtier et le carneau 76.
Une demande d'énergie relativement moindre existe lorsque, par exemple, pour l'enregistrement de la série d'impulsions d'afficha ge, ainsi que pour son traitement et sa mémorisation, on a utilisé des éléments de commutation constitués par des transistors à effet de champ à symétrie complémentaire et à couche isolante, et si, de plus, l t affichage lumineux est réalisé par l'uti liston d'éléments d'affichage comportant des cristaux liquides.
A la fin de la fourniture d'énergie représentée par le rectangle VP ou VN succède alors, après une durée de neutralisation correspondante de la ligne L, 11 impulsion de repère temporel ZMN ou ZIP émise avec une polarité contraire à celle de la série d'impulsions d'affichage EP et EN sur laquelle est prélevé le repère temporel proprement dit, complétant l'information en temps absolu, qui se trouve maintenant dans l'ir:terval1 de temps TA2 représenté.
Les possibilités concernant la formation du diagramme d'impulsions ne sont évidemment pas épuisées par la représentation des groupes 2c à 2e. Naturellement, on peut faire usage de lt-échelonnement des niveaux Al, A2 indiqués sur la figure 2e, par exemple, même lors de l'utilisation de la série d'impulsions selon la figure 2c ou bien l'on peut donner à l'impulsion de repere temporel prolongé ZMP ou ZMN de la figure 2d une forme échelonnée mettant en évidence l'intervalle de temps TM.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif assurant la trempe à l'eau d'une t8le métallique en respectant sa planéité. Ce procédé et cette installation sont utilisables pour tremper en sortie de four à rouleaux, des tolets, d'épaisseurs moyennes et fortes, sous forme de plaques ou de bandes.
Il existe actuellement des procédés et dispositifs qui assurent la trempe d'une tEle métallique sans la déformer. On connaît ainsi un premier dispositif décrit dans le brevet français 1.415.912 comprenant dlune part des cylindres opposés, mds en rotation, qui srappliquent de part et d'autre de la tale pour réaliser un planage lors de ltavancement de la tale, et dtáutre part des rampes de pulvérisation de fluide de refroidissement sous forte pression, disposées entre les dits cylindres, de part et d'autre de la ligne de passage de la tôle. La t8le est animée entre les rouleaux d'un mouvement continu ou deux mouvement de va et vient favorisant un refroidissement uniforme.Les dispositifs ultérieurs décrits dans les brevets français 1.4710847 et 1.506.919 permettent une application plus uniforme du fluide de trempe en utilisant des rouleaux à bandages. Se dispositif décrit dans le brevet 1.506.919 comporte des rouleaux à bandages opposés, des moyens de pulvérisation de fluide de refroidissement, en entrée, procurant un rideau de fluide qui frappe la tale suivant une inclinaison assurant lt évacuation du fluide le long de la dite tale, en direction de la sortie, entre les bandages des rouleaux0 Ces solutions font appel à de forts jets d'eau qui attaquent la tale entre les rouleaux presque perpendicu clairement. On concoit qu'il faille une grosse pression et des mises au point expérimentales pour être str que chaque point de la t3le soit constamment en présence dteau, sans calefaction, ni stagnation.
L'intensité du refroidissement, susceptible de provoquer des déformations est maximum entre les rouleaux, au moment où la tôle est libre.
La présente invention a pour but de remédier à ces défauts.
Elle permet de tremper des tôles ou des bandes d'épaisseurs moyennes et fortes avec une grande vitesse de refroidissement, de façon continue ou non. La trempe réalisée est homogène et le produit présente une bonne planéité. De cette manière, après la trempe, un seul passage à la planeuse à rouleaux permet d'obtenir la planéité commerciale.
Le procédé conforme à ltinvention est essentiellement carac- térisé par le fait qu'il consiste à : - soumettre une portion plane de la ttle à une tension, - faire circuler un fluide de refroidissement au contact des deux faces de la ttle tendue, perpendiculairement à la direction de l'effort de traction.
Be dispositif conforme à l'invention est essentiellement caractérisé par le fait qu'il comporte - des moyens de mise sous tension de la tôle, alignés et espacés l1un de l'autre, - des plateaux disposés de part et d'autre de la ttle entre les moyens de mise sous tension de la tôle, - des moyens d'étanchéité entre les plateaux et les moyens de mise sous tension, - des moyens d'étanchéité de part et d'autre des rives de la tôle, - des moyens d'amenée d'un fluide de refroidissement, situés dtun cEté d'une rive de la tale, - des moyens d'évacuation de ce fluide de refroidissement, situés du c8té de la rive opposée.
L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à des modes de réalisation donnés à titre d'exemple et représentés sur le dessin annexé.
La figure 1 est un mode de réalisation du dispositif selon l'invention destiné à traiter des tolet de longueurs limitées.
La figure 2 est un second mode de réalisation destiné à traiter, de façon continue, des bandes métalliques.
La figure 3 représente une variante du dispositif précédent.
Le dispositif représenté à la figure 1 comporte des mâchoires opposées 1 et 2, des plateaux horizontaux 4 et 5, espacés l'un de l'autre et montés entre les mâchoires, des moyens d'étanchéité tels que 7 entre les deux plateaux 4 et 5, et entre chacun des plateaux et la mâchoire adjacente.
La tole à traiter 3 est prise à ses extrémités par les mâchoires opposées 1 et 2. La tension appliquée dans la tOle est calculée pour obtenir un allongement prédéterminé (1 ffi par exemple) et planer ainsi la tSle avant que liteau ne la refroidisse0 L'eau circulant donc perpendiculairement au plan de la figure à grande vitesse n'exerce pas de force sur la tôle, le flot d'eau étant canalisé par les plateaux de fermeture 4 et 5 qui délimitent des veines liquides 6 de part et d'autre de la tôle 3. Une vitesse adaptée(de l'ordre de 3 ms) permet d'obtenir le meilleur échange possible.
Le corindon contenu dans le catalyseur peut jouer le rôle de charge ou de support. Dans les deux cas, il permet de réduire la teneur du catalyseur en argent, s'oppose à la formation de paillettes d'argent (c'est-à-dire à la disparition de sa spongiosité), à la formation de grumeaux de catalyseur et il confère au catalyseur la résistance mécanique nécessaire.
Si le corindon sert de charge, il est recommandé d'utiliser un catalyseur à l'argent contenant le corindon en particules de 2 à 20 microns, les proportions des constituants du catalyseur étant les suivantes (% en poids) : argent 76 à 38, carbonate et/ou oxyde de cadmium 4 8 2 (calculé par rapport au cadmium métallique) et corindon 20 à 60.
Pour améliorer. la sélectivité du procédé, il est avantageux d'utiliser un catalyseur à l'argent qui contient, outre les constituants indiqués, du chlorure d'argent à raison de 0,03 à 0,1 % du poids de l'argent présent dans le catalyseur.
Pour mieux économiser l'argent e améliorer la résistance mécanique du catalyseur, il est recommandé d'utiliser un catalyseur à l'argent qui contient du corindon comme support à une granulométrie de 0,-1 à 0,5 mm, avec une porosité de 25 à 45 % en volume et une surface spécifique de 0,2 à 0,8 m Xg, les proportions des constituants du catalyseur étant les suivantes ( en poids) argent 9,5 à 19, earbonate et/au oxyde de cadmium 0,5 à 1 (calculé par rapport au cadmium métallique) et corindon 90 à 80.
On peut préparer le corindon utilisé comme support par moulage de corindon en particules de 2 à 20 microns en granules poreux. et en calcinant ensuite ces granules à une température de 1600 à î6500c.
Pour améliorer les conditions du moulage, il est recommandé de mouler les particules de corindon en granules en humidifiant ces particules par une solution aqueuse à 10 - 15 % de dextrine Pour abaisser la température de calcination et régler la structure poreuse du support, il est avantageux de préparer le support par moulage en granules poreux d'un mélange de corindon en particules de 2 à 20 microns et de verre broyé en particules de 5 à 40 liii- crons pris dans un rapport en poids de 3 à 10 : 1 respectivement, ein hunridifiant les particules à mouler par une solution aqueuse de dextrine à 10 - 15 % et en calcinant ensuite les granules à une tempértture de 1200 à 1400 C Dans les cas où le corindon est utilisé en tant que support, il est recommandé, pour améllorer.la sélectivité du procéd, , d'uti- liser un catalyseur à l'argent qui contient, outre les constituants cités, du chlorure d'argent à raison de 0,1 à 0,3 % du poids de 1' argent présent dans le Pour améliorer la sélectivité du catalyseur et la maintenir à un niveau élevé pendant un laps de temps prolongé de fonctionnement du catalyseur, il est avantageux d' oxyder l'éthylène en introduit sant dans le lit fluidisé du catalyseur à l'argent du chlorure de sodium, de potassium, de lithium, de baryum ou de cadmium à raison de 0,1 à 5 % du poids de l'argent présent dans le catalyseur.
Afin de créer une surface plus développée des chlorurés et élever par conséquent d'une manière plus marquée la -séLectivité du catalyseur, il est recommandé d'utiliser les chlorures indiqués sous forme de dépôts sur un support poreux, tel que le corindon ou le carborundum, en granulométrie de 0,1 à 1 mm, avec une porosité de 25 à 45 * en volume et une surface spécifique de 0,2 à 0,8 m/g.
Il est préférable, pour augmenter la sélectivité du catalyseur et la maintenir à un niveau élevé, de faire passer le mélange réactionnel gazeux, avant de l'admettre dans le lit fluidisé du catalyseur à l'argent, en proportion d1au moins 1 % en volume à travers un lit porté à une température de 100 à 3000C de chlorure de sodium, de potassium, de lithium, de baryum ou de cadmium, les sels indiqués étant utilisés à raison de 0,5 à 5 * du poids de l'argent présent dans le catalyseur.
Afin de créer une surface plus développée des chlorures et, par conséquent pour élever davantage la sélectivité du catalyseur, il est recommandé d'utiliser lesdits chlorures déposés sur un support poreux, tel que le corindon ou le carborundums en granulométrie de 0,1 à 10 urn, avec une porosité de 25 à 45 % en volume et une surface spécifique de 0,2 à 0,8 m2/g.
En outre, pour augmenter la sélectivité du catalyseur et pour la maintenir à un niveau élevé pendant un fonctionnement prolongé du catalyseur, il est possible de faire passer le mélange réactionnel gazeux, avant son admission dans le lit fluidisé de catalyseur à l'argent, à raison de 0,1 & à ffi en volume à travers du penta- chlorodiphényle à une température de 50 à 150oC.
Pour élever la limite d'explosibilité (teneur maximale permise en oxygène) du mélange réactionnel gazeux et pour angmenter le rendement en oxyde d'éthylène et réduire les consommations improductives d'éthylène, il est recommandé d'effectuer l'oxydation de l'é- thylène en présence de méthane sous une pression partielle de méthane de 0,5 à 10 atmosphères absolues et avec un rapport des pressions partielles de méthane et d'éthylène de t : 2 à 2 : 1 respectivement.
Pour réduire la limite d'explosibilité (teneur maximale limite permise en oxygène) du mélange réactionnel gazeux et pour élever le rendement en oxyde d'éthylène, il est recommandé d'additionner le mélange réactionnel gazeux avant de l'admettre dans le lit fluidisé de catalyseur à l'argent, d'une quantité complémentaire d'oxygène ou d'air dans des tubes verticaux placés à la partie inférieure du réacteur et dont le diamètre permette de mélanger les gaz sus-indiqués sans danger d'explosion.
Afin de créer des conditions plus sures pour l'addition au mélange réactiennel gazeux d'une quantité complémentaire oxygène ou d'air, il est recommandé de garnir les tubes verticaux ainsi que l'espace libre à la partie inférieure du réacteur.
On peut élever la teneur en oxygène du mélange réactionnel gazeux pour augmenter le rendement du procédé en mélangeant au mélange réactionnel gazeux, avant de l'admettre dans le lit fluidisé du catalyseur à ltargent, une quantité additionnelle d'oxygène ou d'- air dans le lit du garnissage qui remplit la partie inférieure du réacteur, ce qui protège le mélange desdits gaz du danger d'explosion.
On peut mettre en oeuvre le procédé de l'invention de préparation de l'oxyde d'éthylène de la manière suivante.
On effectue l'oxydation de 1'éthylène par L'oxygène ou par 1'air dans un réacteur à garnissage à une température de 200 à 300 OC dans un lit fluidisé d'un catalyseur à l'argent sous une pression partielle d'éthylène de o,6 à 15 atmosphères absolues, sous une pression partielle d'oxygène de 0,1 à 2 atmosphères absolues et sous une pression totale de 2 à 20 atmosphères absolues. On effectue les opérations dans un circuit doté d'une alimentation d'appoint du mélange gazeux recirculant en éthylène frais et en oxygène ou en air, en évacuant (purgeant) une certaine proportion de mélange gazeux afin d'éviter l'accumulation de gaz inertes tels que 1'azote, l'argon, etc.
Avantageusement, l'actionnement de l'arbre des noueurs se fait périodiquement par déclenchement à partir d'un compteur à étoile du type classique, ce déclenchement s'effectuant lorsque le piston de pressage est au point mort de compression et entraînant l'arrêt du piston dans cette position tout le temps du nouage.
Un tel agencement permet en particulier d'obtenir une haute cadence de fonctionnement de la machine du fait que l'arbre des noueurs n'est pas entraîné en rotation en permanence à une vitesse proportionnelle aux allers-retours du piston comme c'est le cas dans les botteleuses connues. Ceei a pour consé quence que le nouage s'opère à une vitesse sensiblement moindre avec une absence quasi totEle de risque de cassure de la ficelles voire des aigufl3es.
De plus , on peut ainsi opérer le liage de la balle alors que celle-ci est sous compression maximale sans risque de décompression au moment du liage. Pour faciliter une telle opération on prévoit dans la face frontale du piston de pressage des rainures permettant le passage des aiguilles de nouage lorsque le piston est dans sa position de point mort de compression.
Tous les mouvements des organes mobiles de la machine sont de préférence réalisés par des circuits pneumatiques ou hydrau- liques à dispositifs de sécurité réglables.
p, autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de la botteleuse suivant l'invention. description donnée à titre d'exemple uniquement et en regard des dessins annexés sur lesquels Fig. 1 représente une vue schématique an élévation latérale d'une botteleuse conforme à l'invention; Fig. 2 représente une vue de dessus de la machine de la figure 1; Fig. 3 représente une vue partielle agrandie des organes de mise en balles, dans la position de liage;; Fig. 4 représente les organes de mise en balles de la figure 3 dans la position de point mort de retrait du piston de pressage, et Fig. 5 représente une vue de dessus du dispositif de la figure 3.
La machine représentée sur les dessins comporte un châssis 1 monté sur des roues 2. A l'extrémité avant du châssis 1 est monté l'organe de ramassage des andains de la machine constitué par un pick-up 3. Ce pick-up 3 est un dispositif classique ovolde à deux arbres parallèles entraînés par rotation selon le sens des flèches indiqué sur la figure 1. Le pick-up 3 est flanqué à chaque extrémité d'une plaque de rabattage 4. En outre, de part et d'antre du pick-up 3, en avant de celui-ci, sont prévus deux tambours 5 entraînés en rotation selon le sens des flèches indiqué sur la figure 2.Ces tambours 5 sont montés verticalement à l'extrémité de bras 6 fixés an châssis I de la machine. Chaque tambour 5 est censtitué par det flasques 7 refilés entre eux par trois montants 8 de section triangulaire. les moyens d'entraîne- ment en rotation des tambours 5 ainsi que des arbres du pick-up 3 sont classiques et ne sont pas représentés sur les dessins.