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J DUNGLER, résidant à BALE (Suisse) .
PERFECTIONNEMENTS AUX MACHINES DE TRAITEMENT A TUYERES SOUFFLANTES.
La présente invention a pour objet des perfectionnements apportés aux machines de traitement à tuyères soufflantes destinées plus particulière- ment, mais non exclusivement, à fonctionner avec des températures très éle- vées du fluide de traitement, notamment des températures risquant de provo- quer une carbonisation du produit traité si celui-ci était exposé, pendant un temps prolongé, à l'état sec, au fluide de traitement.
Il paraît utile de rappeler qu'il est possible d'exposer des pro- duits à traiter, tels que tissuse papiers ou autres, à des températures très élevées dépassant même la température d'inflammation, ou de carbonisation du produit considéré, tant que celui-ci est imprégné d'un liquide, étant donné que, dans ce cas, la température du produit traité ne peut pas dépasser la température d'ébullition du liquide d'imprégnation.
Il est évident que l'emploi d-une température de traitement si é- levée peut accélérer considérablement le traitement considéré mais il est é- galement évident que Inapplication d'une telle température ne peut être effec- tuée que dans des machines agencées particulièrement à cet effet.
En effet, le fluide de traitement ne doit pas, à cause de sa température élevée, rester en contact prolongé avec le produit traité, et doit être évacué immédiatement après son action sur celui-ci,
D'autre part, à cause des arrêts qui se produisent inévitablement dans l'avance du produit traité, celui-ci ne doit se trouver en contact avec aucun organe quelconque de guidage, de support ou de transport à l'intérieur de la machine, étant donné que de tels organes se trouveraient portés à la température élevée du fluide de traitement et endommageraient le produit trai- té lors d'un contact prolongé avec celui-ci.
Pour résoudre les problèmes ci-dessus ainsi que d'autres se posant notamment lors d'un traitement à température très élevée, la machine suivant
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l'invention comprend, en combinaison, dans un caisson calorifuge, des tuyè- res soufflantes individuelles à alimentation latérale, dirigeant des jets d'un fluide de traitement sensiblement perpendiculairement contre la ou les surfaces d'un produit en bande, traité à la continue, deux tuyères consécu- tives étant séparées entre elles par un canal d'écoulement orienté sensible- ment perpendiculairement à la surface du produit traité et agencé de façon à assurer l'écoulement du fluide à évacuer dans le sens perpendiculaire à la surface du produit traite,
les éléments de construction des deux tuyères consécutives ne présentant pas d'élément de liaison entre eux s'étendant dans le canal d'écoulement perpendiculaire séparant les tuyères considérées, des moyens d'obturation obturant latéralement l'espace parcouru par le pro- duit traite et agencés de façon à ne permettre l'écoulement du fluide à éva- cuer que perpendiculairement à la surface du produit traité, des moyens pour alimenter les tuyères par les extrémités latérales en un fluide chauffé, des moyens de refroidissement susceptibles d'injecter, lors d'un arrêt de l'avan- ce du produit traité;
,un agent de refroidissement dans l'espace parcouru par le produit traité et délimité par les embouchures des tuyères et les moyens d'obturation, des moyens de protection mobiles susceptibles de se placer en- tre les embouchures des tuyères et le produit traité, lors d'un arrêt de l'a- vance de celui-ci, de façon à le soustraire à l'action des jets fournis par les tuyères, et des moyens d'évacuation agencés de façon à capter et à éva- cuer le fluide s'échappant par les fentes d'entrée et de sortie du produit traité
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les tuyères sont constituées par des caissons individuels en tôle, dont chacun comporte une ou des fentes de soufflage en regard du produit traité, tout en étant fermé du coté opposé aux fentes de soufflage,
et ouvert aux deux extrémités laté- raies où il est raccordé à un collecteur d'admission du fluide de traitement, les sections latérales des tuyères étant, de préférence, constituées par une partie rectangulaire suivie d'une partie trapézoïdale formant un bec de souf- flage allongé,
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'étendue de la face d'une tuyère située en regard du produit traité est pratiquement réduite à celle de la ou des fentes de soufflage.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, dans le cas d'u- ne machine de faible largeur, une extrémité latérale seulement de chaque tuyè- re peut être raccordée à un collecteur d'alimentation, l'autre extrémité é- tant alors fermée par une tôle pouvant servir en même temps à obturer laté- ralement lespace parcouru par le produit traitée
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le produit trai- té est supporté, pendant son parcours dans la machine, uniquement par les jets du fluide de traitement, sans être en contact avec aucun organe de sup- port, de transport ou d'appel quelconque.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les tuyères dis- posées de part et d'autre du produit traité peuvent être alimentées par un même collecteur, ce collecteur étant, de préférence, extensible ou télesco- pique afin de permettre la modification de la distance entre les groupes de tuyères opposées..
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la section d'ad- mission latérale totale d'une tuyère est au moins égale ou supérieure à deux fois et elle est inférieure ou tout au plus égale à dix fois la section de soufflage.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la section la plus faible d'un canal d'écoulement situé entre deux tuyères consécutives, prise dans un plan parallèle au plan de passage du produit traité, doit être au moins égale ou supérieure à deux fois, et être inférieure ou tout au plus égale à dix fois, la section de soufflage d'une tuyère,
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Suivant une autre caractéristique de l'invention, la distance entre le produit traité et les embouchures des tuyères doit être inférieure ou tout au plus égale à dix fois le quotient de la section de soufflage d'une tuyère par la largeur utile de celle-ci.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre; on se référera au dessin annexé, dans le- quel :
Figo 1 montre très schématiquement, en coupe longitudinale suivant la ligne I-I de la fig. 2, une machine suivant l'invention;
Figo 2 en est une coupe transversale suivant la ligne II-II de la fig. 1;
Figo 3 en est une vue en plan,en coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2.
Figo 4 montre schématiquement, en perspective, une forme préférée des tuyères,et Figo 5 est une vue fragmentaire d'une variante.
Sur ce dessin, 1 désigne le carter soigneusement calorifugé de la machine dans lequel pénètre le produit en bande à traiter 2,tel que tissus, papiers ou autres, par la fente d'entrée 3,pour le quitter à travers la fen- te de sortie 4.
Pendant son parcours à travers la machine, le produit traité est exposé à Inaction d'un fluide de traitement à haute température, tel que de la vapeur surchauffée ayant une température élevée, débité sous forme de jets individuels par des groupes de tuyères individuelles 5a et 5b respectivement, .
disposés de part et d'autre du produit traité 2, Deux tuyères individuelles consécutives 5a et 5b respectivement sont séparées par des canaux d'écoule- ment,6a et 6b respectivement, servant à diriger le fluide à évacuer dans un sens perpendiculaire au plan de passage du produit traité 2,
Il est à noter que le produit traité 2 n'est ni'supporté, ni gui- dé, ni transporté, à l'intérieur du carter 1, par des organes mécaniques quel- conques, mais qu'il est maintenu dans un état d'équilibre par les jets de fluide de traitement projetés contre ses deux faces par les tuyères 5a et 5hb respectivement. Cette disposition est nécessaire, comme déjà exposé ci-des- sus,pour éviter tout contact prolongé éventuel du produit traité avec un or- gane ou un élément mécanique,
porté par le fluide de traitement à une tempé- rature élevée.
Les tuyères ont une forme particulière qui ressort clairement de la figo 4o Chaque tuyère est constituée par un caisson en tôle comportant une partie parallélépipédique 5c suivie d'une partie cunéiforme 5d formant un bec de soufflage allongéo Ce bec se termine, en regard du produit traité 2, par une ou plusieurs fentes de soufflage f. Il est à noter que, grâce à ce bec allongéla face de la tuyère se trouvant en regard du produit traité est constituée pratiquement uniquement par la fente de soufflage, de sorte que le corps de la tuyère ne gêne pas l'évacuation immédiate du fluide dans le sens perpendiculaire au produit traitéo L'alimentation des tuyères en fluide de traitement s'effectue la- téralement par les sections extrêmes 5e.
A cet effet, les extrémités latéra- les des tuyères sont raccordées à des collecteurs 7a et 7b respectivement auxquels le fluide de traitement est fourni par des ventilateurs 8a et 8b respectivement.La face 5g, de la tuyère opposée à la fente de soufflage 5f est ferméeIl est, en outre, à noter que les tuyères individuelles ne sont pas reliées entre elles mais sont fixées uniquement latéralement sur les col- lecteurs 7a et 7b respectivement. On obtient ainsi, entre deux tuyères consé- cutives, des canaux d'écoulement orientés perpendiculairement à la surface du produit traité et qui ne sont obstrués par aucun élément constructif ni aucun organe de montage des tuyères.
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Le fluide de traitement qui est, de préférence, de la vapeur sur- chauffée portée à une température assez élevée, circule en circuit fermé. A cet effet, les tubulures d'aspiration des ventilateurs 8a et 8b débouchent a. l'intérieur du carter 1. Le fluide évacué à travers les canaux d'écoulement (6a et (6b respectivement passe, avant d'être repris par les ventilateurs, en- tre des éléments de chauffage 9a et 9b respectivement,,
Ceux-ci peuvent être alimentés par des brûleurs à mazout ou être constitués par des résistances électriques ou par tout autre moyen approprié assurant une élévation de tem- pérature suffisante du fluide en circulationo
En amont de la fente d'entrée 3 et en aval de la fente de sortie 4 sont prévus des caissons 10 et 11 respectivement comportant des fentes de passage 12 et 13 respectivement.Les caissons sont destinés à assurer l'éva- cuation du fluide s'échappant par les fentes 3 et 4. Ils sont raccordés, à cet effet, à des canalisations appropriées non représentées.
Des rampes 14 sont prévues dans l'espace parcouru par le produit traité à lintérieur de la machine. Ces rampes sont destinées à fournir un agent de refroidissement, tel qu'un fluide ou un liquide vaporisé approprié, pour garantir le produit traité contre toute élévation de température dange- reuse dans le cas d'un arrêt de l'avance de celui-ci. Les rampes et leurs moyens d'alimentation sont, de préférence, agencés de fagon à entrer automa- tiquement en fonction lors de l'arrêt de l'avance du produit traité.
Une rampe 15 est encore prévue dans la partie inférieure du car- ter 1. Cette rampe est destinée à être alimentée en vapeur au début d'une opération de traitement afin de chasser du carter 1 l'air qui s'y trouve avant la mise en route de la machine.
Comme il a été exposé au début, il est indispensable de protéger le produit traité contre l'action des jets du fluide de traitement lors d'un arrêt de lavance du produit traité. Ce résultat est obtenu par les écrans mobiles 16a et 16b respectivement., Ces écrans ont la forme de rideaux qui sont enroulés sur des tambours 17a et 17b respectivement, quand ils sont inac- tifs, mais qui peuvent occuper les positions actives indiquées en pointillé 16a' et 16b' respectivement dans le cas d'un arrêt de l'avance du produit traité. Dans cette dernière position, les rideaux ou écrans 16a et 16b s'é- tendent entre les tuyères 5a et 5b respectivement, d'une part, et le produit traité 2, d'autre part, de façon à soustraire celui-ci à l'action des jets débités par ces tuyères.
L'actionnement de ces écrans ou rideaux s'effectue, de préférence, également automatiquement, en fonction du mouvement du produit traité
Comme il est exposé ci-dessus, l'écoulement du fluide à évacuer s'effectue uniquement dans un sens perpendiculaire au produit traité. Ceci est nécessaire, entre autres, pour éviter que le produit traité qui, d'après ce qui a été exposé plus haut, n'est guidé par aucun organe mécanique, ne soit pas dévié latéralement par des courants d'écoulement dirigés dans le sens transversale A cet effet (voir notamment figo 2), l'espace parcouru dans la machine par le produit traité 2 est fermé latéralement par des tôles 18a et 18b respectivement, s'étendant des embouchures des tuyères 5a aux embou- chures des tuyères 5b.
En outre, les canaux d'écoulement 6a et 6b sont fer- més latéralement par la paroi des collecteurs 7a et 7b respectivement, tour- née vers les tuyères.
La machine ci=dessus fonctionne comme suit :
Après avoir porté la température à l'intérieur de la chambre de séchage au degré voulu;, de la vapeur est admise à l'aide de la rampe 15. Cette vapeur chasse l'air contenu dans le carter 1, à travers les fentes 3 et 4, dans les caissons 10 et 11 qui assurent son évacuation. Ensuite on introduit le produit 2 tel qu'un tissu, ou autre, dans la machine.
Il est à remarquer que, comme déjà exposé ci-dessus, les moyens assurant le cheminement du pro- duit traité à travers la machine se trouvent exclusivement à l'extérieur de celle-ci tandis que, à l'intérieur, le produit est uniquement supporté et maintenu dans un état d'équilibre par les jets de fluide de traitement débi-
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tés par les tuyères 5 et 5bo Avant de pénétrer dans les tubulures d'aspiration des ventilateurs
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8a et 8b alimentant les tuyères, le fluide de traitement est porté, par les éléments de chauffage 9l!, et 9b9 à une température assez élevée. De cette fa- gon, le fluide de traitement est pratiquement constitué par de la vapeur sur-
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chauffée.
Par les ventilateurs 8a et 8b, le fluide de traitement est refoulé dans les collecteurs 7l!, et 7b et admis par ceux-ci aux extrémités latérales des tuyères 5 et 5bo Il sort de la fente de soufflage 5± (figo 4) des tuyè- res sensiblement perpendiculairement à la surface du produit traité 2. Etant donné que la température du fluide de traitement est très élevée, il importe d'évacuer celui-ci immédiatement après son action sur le produit traité.
Ce résultat est obtenu du fait que, grâce à la forme effilée du bec de chaque tuyère ayant pour résultat que la face de la tuyère se trouvant en regard du produit traité est pratiquement constituée uniquement par la fente de souf- flage, le fluide peut être immédiatement évacué dans un sens perpendiculaire à la surface du produit traité, à travers les canaux d'écoulement 6a et 6b respectivement,sans rester en contact avec le produit traité. Grâce à l'ob- turation latérale de l'espace parcouru par le produit traité par les tôles
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latérales 18.S!, et 1$b, et des canaux d'écoulement par les collecteurs 7g et 71>., 1* écoulement du fluide à évacuer ne peut s'effectuer que dans le sens dé- siré, c'est-à-dire perpendiculairement à la surface du produit traité.
Le fluide de traitement sortant des canaux d'écoulement passe sur des éléments
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de chauffage 9â et 9b avant d'être repris par les ventilateurs à et 8b.
Lors d'un arrêt accidentel ou voulu de l'avance du produit trai- té, un agent de refroidissement tel qu'un fluide ou un liquide pulvérisé approprié, est insufflé par les rampes 14 dans l'espace parcouru par le pro-
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duit traité 2 et délimité par les embouchures des tuyères 5 et 5b ainsi que par les tôles latérales 18,µ, et 18120 En même temps, les rideaux 161 et 16b se déroulent des tambours 17a et 17b respectivement et occupent la position représentée en pointillé en 16g) et 16b* respectivement à la Fig. 1, de façon à s9introduire entre les tuyères et le produit traité de manière à protéger ce dernier contre les jets débités par les tuyères.
Comme déjà mentionné ci- dessus, le fonctionnement des rampes 14 et des rideaux 16a et 16b est, de pré- férence, automatique.Lorsque le mouvement du produit traité reprend, le dé- bit des rampes 14 est arrêté, et les rideaux 16a et 16b sont de nouveau en-
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roulés sur les tambours 17,â et 1 bo
La fige 5 montre une variante de Inexécution des collecteurs ali- mentant les tuyères. Dans cette variante, les collecteurs comportent, par exemple, trois éléments 'dont l'un, 7c. est solidaire de la tubulure de refou-
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lement du ventilateur 8.a, tandis que Isolément 7d est solidaire des tuyères inférieures 5bo Les éléments 7± et 7d sont reliés entre eux par un élément 7e emboîté dans les deux autres à frottement doux et solidaires des tuyères supérieures 5a.
On obtient ainsi un ensemble télescopique permettant de mo-
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difier la distance entre les tuyères 5 et 5.Qo Des moyens peuvent être pré- vus pour permettre le rapprochement et l'écartement rapides des tuyères, ces moyens pouvant comporter des vis, un arbre muni de cames excentriques ou tout
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autre organe approprié susceptible d'être actionné de l'extérieur,,
L'invention prévoit encore détablir des rapports convenables en- tre la section d'alimentation Sa des orifices d'alimentation des tuyères (5e.
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à la frigo 4) la section S de la fente de soufflage 5f et la section la plus faible Se des canaux d'écoulement 6z, ainsi qu'entre la largeur ç de la fente de soufflage 5f et la distance d entre l'embouchure des tuyères et le produit traité.
Pour le cas où la largeur c de la fente de soufflage ne serait pas uniforme, elle est à remplacer par le quotient de la section de soufflage 8s et de la largeur utile 1 de la tuyère.
Suivant une caractéristique de l'invention, la section d'admission latérale totale Sa d'une tuyère est au moins égale ou supérieure à deux fois et inférieure outout au plus égale à dix fois la section de soufflage Ss. Il est à noter que, lorsque la tuyère est alimentée par ses deux extrémités la- térales, la section d'admission à prendre en considération est le double de
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la section d'Une extrémité.La formule de dimensionnement ci-dessus, qui peut récrire aussi sous la forme
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2Ss Sa 10 Sa a surtout peur but d'assurer une alimentation convenable de la fente de souf- flage indépendamment de la largeur de la machineoCette largeur de la machi- ne varies, par exemple,pour les modèles courants, suivant l'application envi- sagée, entre 0,
8 et 4 mètres. Si lon veut conserver la forme générale de la tuyère,ce qui est indiqué pour normaliser la fabrication, la section d'ad-
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mission e3t donc invariable, tandis que la section SI de la fente de souf- flage 5f dépend de la largeur de la machine (ou de la longueur utile 1 de la tuyère) elle varie donc dans de larges limites.Le dimensionnement de la
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section dadm3ss:
on suivant la formule ci-dessus permet d'obtenir, avec un même type de tuyèreun débit convenable de la fente de soufflage malgré la forte variation possible de la largeur utile 1 de la tuyèreo
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la section la plus faible Sa dun canal d'écoulement 6c situé entre deux tuyères consécu-
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tives3 prise dans un plan parallèle au plan de passage du produit traité, doit être au moins égale ou supérieure à deux fois et inférieure ou tout au
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plus égale à dix fois la section S de la fente de soufflage 5f d'une tuyère.
Cette formule de dimensionnement peut s'écrire sous la forme
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2Ss Se 10 Sa Le choix du rapportci-dessus entre la section du canal d écoulement et la section de la fente de soufflage est basé sur les considérations suivantes : Si la section du canal d'écoulement est trop petitel'écoulement du fluide ne peu:', plus être assuré convenablement, ce qui donnerait lieu à l'établis-
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sement d'une oontrepress.on9 nuisible au libre débit des fentes de soufflage. Une trop grande section découleaert3 par contre, conduit à un espacement plus grand des tuyères individuelles et ainsi à la réduction du nombre de celles-ci par unité de largeurentraînant une réduction de la production.
Finalement, suivant une autre caractéristique de l'invention, la distance d entre le produit traité et les embouchures des tuyères doit être inférieure ou tout au plus égale à dix fois la largeur c des fentes de souf-
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flage ou lorsque cette largeur ri'--5t pas uniforme, inférieure ou tout au plus égale à dix fois le quotient de la section Ss de la fente de soufflage
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5f dune tuyère et de la longueur utile 1 de celle-ci Cette formule de di- mensionnement peuts9écr.re
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d 10c ou d 10 ss La règle de dimensionnement ci-dessus est basée sur le fait que la distance d entre les tuyères et le produit traité ne doit pas dépasser une valeur ma- ximum pour maintenir une séparation nette entre les zones de soufflage et
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les zones d:
Jécculement1 afin déviter la formation de tourbillons compromet- tant la circulation du fluide de traitement.
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Bien entendu, lJinvention n'est pas limitée aux modes de réalisa- tion décrits ci-dessus et représentés sur le dessin mais on peut modifier, de toute façon convenable,la formela nature,la disposition et le montage de leurs éléments sans, pour cela;
, sortir du cadre de l'invention. Ainsi, par exemple,bien que la machine scit destinée plus particulièrement à fonc- tionner avec un fluide de traitement gazeux ayant une température très éle- vée, il est évident qu'elle peut fonctionner aussi avec des fluides dont la température ne dépasse pas celle utilisée dans les machines connues.D'au- tre part, au lieu d'être horizontal, le mouvement du produit traité peut s'ef- fectuer dans un plan vertical.