[0001] La présente invention a essentiellement pour objet un appareil de séchage de matériaux
en nappe tels que papier ou tissu par exemple.
[0002] On a déjà proposé des appareils de séchage de matériaux en nappe comprenant essentiellement
un cylindre rotatif sur lequel est appliqué le matériau à sécher et une source de
chaleur exerçant une action de chauffage à l'intérieur du cylindre pour sécher ledit
matériau.
[0003] Ces appareils dans lesquels la source de chaleur pouvait être constituée par de la
vapeur ou par un brûleur à gaz monté dans l'axe du cylindre rotatif, étaient généralement
compliqués et, bien souvent, n'étaient pas satisfaisants sur le plan de la rapidité
et de l'efficacité du séchage.
[0004] Aussi, la présente invention a pour but de remédier notamment à ces inconvénients
en proposant un appareil de séchage ayant une structure spéciale mais très simple
et fonctionnant par rayonnement de la source de chaleur au voisinage immédiat du cylindre
rotatif, de sorte que le séchage du matériau appliqué sur et entraîné par ce cylindre
est soumis à un séchage particulièrement rapide et efficace.
[0005] Acet effet, l'invention a pour objet un appareil de séchage de matériaux en nappe
tels que papier par exemple et du type comprenant un cylindre rotatif sur lequel est
appliqué le matériau à sécher, et une source de chaleur exerçant une action de chauffage
à l'intérieur du cylindre pour sécher ledit matériau, caractérisé en ce que la source
de chaleur est constituée par:
- une première surface cylindrique fixe dans laquelle débouche une arrivée de gaz
combustible,
- une deuxième surface cylindrique fixe extérieurement concentrique à la première
et définissant avec celle-ci une chambre de répartition du gaz combustible, et
- au moins un moyen d'allumage du gaz combustible traversant ladite deuxième surface
pour chauffer celle-ci à très haute température et produire de la chaleur rayonnant
dans l'espace annulaire compris entre cette deuxième surface et le cylindre rotatif
extérieurement concentrique à celle-ci.
[0006] Suivant une autre caractéristique de cetappareil, la première et la deuxième surfaces
cylindriques forment un cylindre unitaire fixe comportant un évidement s'étendant
suivant une génératrice de ce cylindre et par lequel sont évacués les gaz brûlés circulant
dans l'espace annulaire précité.
[0007] Suivant un mode de réalisation préféré, l'évidement précité communique avec une fenêtre
ménagée dans la deuxième surface cylindrique pour déboucher dans l'espace annulaire
précité, et cet évidement est fermé à ses extrémités par les flasques du cylindre
fixe précité, l'un de ces flasques comportant des orifices en regard de l'évidement.
[0008] Selon encore une autre caractéristique de cet appareil, l'un des flasques du cylindre
rotatif comporte une pluralité d'ouvertures agencées en couronne et susceptibles de
venir en regard des orifices précitées pour permettre l'échappement des gaz brûlés.
[0009] L'appareil de séchage selon cette invention est encore caractérisé par le fait que
le cylindre rotatif est muni d'arbres montés à rotation dans des paliers, l'un des
arbres étant axialement traversé par un conduit d'alimentation en gaz combustible
raccordé à la première surface cylindrique précitée.
[0010] Sur le cylindre unitaire fixe précité est monté un détecteur de flamme faisant saillie
de la deuxième surface cylindrique et débouchant dans l'espace annulaire précité.
[0011] La deuxième surface cylindrique est réalisé en un matériau fibreux réfractaire et
poreux sur lequel s'accroche la flamme produite par le moyen d'allumage du gaz combustible
traversant ladite surface.
[0012] Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans
la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement
à titre d'exemple, et dans lesquels:
La figure 1 est une vue très schématique et en perspective avec arrachements d'un
appareil de séchage selon cette invention.
La figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1.
[0013] Comme on le voit bien sur les figures, un appareil de séchage d'un matériau en nappe
tel que papier 1, selon cette invention, comprend essentiellement un cylindre rotatif
2 sur lequel est appliqué le matériau 1 qui peut être guidé par des rouleaux annexes
tels que 3, ainsi qu'un cylindre fixe repéré d'une manière générale en 4 qui est logé
à l'intérieur du cylindre rotatif 2 et qui se compose principalement d'une première
surface cylindrique 5 et d'une deuxième surface cylindrique 6 extérieurement concentrique
à la première et définissant avec celle-ci une chambre 7 de répartition du gaz combustible.
[0014] Dans la première surface cylindrique 5 débouche en 8 une conduite 9 d'arrivée du
gaz combustible. Plus précisément, la conduite 9 se compose d'une portion de conduite
9b s'étendant suivant l'axe commun du cylindre rotatif 2 et du cylindre fixe 4, et
est reliée à une portion de conduite 9a s'étendant radialement et communiquant avec
la chambre de répartition 7 du gaz combustible qui, pour être précis, est un mélange
de gaz combustible et d'air comburant dans une proportion proche de la stoechiométrie.
[0015] On a montré en 10 sur les figures 1 et 2 un chapeau solidaire de la première surface
cylindrique 5 et favorisant la répartition du gaz combustible sortant en 8, dans la
chambre de répartition 7.
[0016] Le cylindre rotatif 2 est supporté et entraîné en rotation par des arbres 11 montés
dans des paliers 30. Comme il apparaît clairement sur la figure 1, l'un de ces arbres
11 est axialement traversé par la portion 9b de conduite d'alimentation en gaz combustible.
En d'autres termes, l'un des arbres 11 tourne autour de la portion de conduite 9b,
lorsque l'appareil est en fonctionnement pour permettre le séchage de la nappe de
papier 1.
[0017] Le cylindre unitaire et fixe 4, constitué par les deux surfaces cylindriques 5 et
6 est pourvu d'un évidement 12 qui est particulièrement bien visible sur la figure
2. Cet évidement 12 s'étend suivant une génératrice du cylindre 4 et est par exemple
constitué par une tôle présentant sensiblement la forme d'un V en section transversale
et aux ailes duquel V sont raccordées les surfaces cylindriques concentriques 5 et
6.
[0018] L'évidement 12 communique avec une fenêtre 13 ménagée dans la deuxième surface cylindrique
6, de façon à déboucher dans un espace annulaire 14 délimité par la deuxième surface
cylindrique 6 et le cylindre rotatif 2.
[0019] Comme on le voit sur la figure 1, l'évidement 12 est fermé à ses extrémités par les
flasques 15, 16 du cylindre fixe 4. L'un 16 de ces flasques comporte des orifices
17 uniquement dans sa partie en regard de l'évidement 12.
[0020] Le cylindre rotatif 2 comporte également des flasques repérés respectivement en 2a
et 2b sur la figure 1. L'un 2b de ces flasques comporte une pluralité d'ouvertures
18 agencées en couronne et susceptibles de venir en regard des orifices 17 lors de
la rotation du cylindre rotatif 2 par rapport au cylindre fixe 4 formé de deux surfaces
cylindriques 5 et 6. Ainsi comme on l'expliquera en détail plus loin, les gaz brûlés
circulant dans l'espace annulaire 14 et passant par l'évidement 12 via la fenêtre
13 pourront être évacués du cylindre rotatif 2.
[0021] Suivant un mode de réalisation préféré, la fenêtre 13 pourra être obtenue par une
plaque ou analogue 13a (figure 2) recouvrant partiellement le côté ouvert de l'évidement
en forme de V12.
[0022] La deuxième surface cylindrique 6 du cylindre fixe 4 est réalisée en un matériau
fibreux qui est réfractaire et poreux, de sorte que le gaz combustible réparti dans
la chambre 7 pourra traverser ledit matériau.
[0023] On en montré en 19 sur la figure 1 un moyen d'allumage formant en quelque sorte une
bougie susceptible d'engendrer la combustion. Ce moyen 19 est monté sur et fait saillie
de la deuxième surface cylindrique 6, de sorte que le gaz combustible traversant ladite
surface sera enflammé, et la flamme s'accrochera surtout le pourtour externe de cette
surface cylindrique. En d'autres termes, la surface cylindrique 6 sera portée à une
très haute température, voisine de 800°C, et ainsi la chaleur procurée par la flamme
rayonnera en direction du cylindre rotatif 2, dans l'espace annulaire 14.
[0024] On voit encore en 20 sur les figures 1 et 2, un détecteur de flamme solidaire du
cylindre fixe 4 et faisant saillie de la deuxième surface cylindrique 6 pour déboucher
dans l'espace annulaire 14.
[0025] Mais pour une meilleure compréhension de l'invention, on expliquera brièvement ci-après
le fonctionnement et les avantages de l'apparei de séchage décrit ci-dessus.
[0026] Le gaz combustible, ou plutôt le mélange gaz-air alimente l'appareil par la conduite
9, alors que le cylindre rotatif 2 sur lequel est appliquée une nappe de papier 1,
est entraîné en rotation par tout moyen approprié et non représenté.
[0027] Ce mélange gaz-air sortant en 8 est réparti d'une façon homogène, avant combustion,
dans la chambre 7, et il traverse la surface cylindrique 6 qui est en un matériau
fibreux, poreux et réfractaire.
[0028] La bougie 19 provoque l'allumage du mélange gazeux traversant la surface cylindrique
6, et la flamme va ainsi s'accrocher sur tout le pourtour extérieur de ladite surface.
[0029] Par conséquent, la chaleur produite va rayonner dans l'espace annulaire 14 pour permettre
un chauffage homogène et efficace de la paroi cylindrique constituant le cylindre
rotatif 2, c'est-à-dire un séchage rapide et efficace de la nappe de papier 1.
[0030] Les gaz brûlés dans l'espace annulaire 14 seront évacués par la fenêtre 13, l'évidement
12, les orifices 17 et les ouvertures 18 communiquant avec un système (non représenté)
extérieur au cylindre rotatif 2 et permettant l'évacuation des fumées.
[0031] On observera ici que le système d'évacuation des gaz brûlés constitué par la fenêtre
13, l'évidement 12 et les orifices et ouvertures 17 et 18 favorisera, du fait de sa
conception et de sa géométrie, l'accélération de la vitesse d'entrée des gaz brûlés
dans l'évidement 12 et donc une bonne circulation de ces gaz dans l'espace annulaire
14. Autrement dit, les gaz brûlés seront en quelque sorte aspirés par la fente 13
pour circuler ensuite dans l'évidement 12 avant d'être évacués par les orifices 17
et les ouvertures 18.
[0032] On a donc réalisé suivant l'invention un appareil de séchage de matériaux en nappe
qui, du fait de sa conception particulière et simple, permet d'obtenir des températures
homogènes et contrôlables sur le pourtour du cylindre rotatif, de façon à permettre
ainsi un séchage rapide et efficace des matériaux en nappe.
[0033] Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et
illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.
[0034] C'est ainsi que le système d'entraînement en rotation du cylindre rotatif, de même
que le système d'évacuation des fumées de cet appareil peuvent être quelconques.Egalement,
l'appareil peut comporter divers moyens isolants quelconques, et l'assemblage des
éléments le constituant, à savoir notamment l'assemblage des éléments constituant
le cylindre fixe à l'intérieur du cylindre rotatif, peut aussi être quelconque.
[0035] C'est dire que l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits
ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit.
1. Appareil de séchage de matériaux en nappe tels que papier par exemple, et du type
comprenant un cylindre rotatif (2) sur lequel est appliqué le matériau à sécher (1),
et une source de chaleur constituée par une première surface cylindrique fixe (5);
une deuxième surface cylindrique fixe (6) extérieurement concentrique à la première,
et définissant avec celle-ci une chambre (7) de répartition pour un gaz combustible;
et un moyen (19) d'allumage du gaz combustible pour chauffer ladite deuxième surface
à très haute température et produire de la chaleur rayonnant dans l'espace annulaire
(14) compris entre cette deuxième surface (6) et le cylindre rotatif (2) extérieurement
concentrique à celle-ci, caractérisé en ce que la première (5) et la deuxième surface
cylindrique (6) forment un cylindre unitaire fixe (4) comportant un évidement (12)
s'étendant suivant une génératrice de ce cylindre et par lequel sont évacués les gaz
brûlés circulant dans l'espace annulaire précité (14).
2. Appareil de séchage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évidement
précité (12) communique avec une fenêtre (13) ménagée dans la deuxième surface cylindrique
(6) pourdé- boucher dans l'espace annulaire précité (14) et est fermé à ses extrémités
par les flasques (15,16) du cylindre fixe précité (4), l'un (16) de ces flasques comportant
des orifices (17) en regard de l'évidement (12).
3. Appareil de séchage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'un (2b)
des flasques (2a,2b) du cylindre rotatif (2) comporte une pluralité d'ouvertures (18)
agencées en couronne et susceptibles de venir en regard des orifices précités (17)
pour l'échappement des gaz brûlés.
4. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur
le cylindre unitaire et fixe précité (4) est monté un détecteur de flamme (20) faisant
saillie de la deuxième surface cylindrique (6) et débouchant dans l'espace annulaire
précité (14).
5. Appareil selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen
(19) d'allumage du gaz combustible traverse et fait saillie de la deuxième surface
cylindrique précitée (6) pour produire une flamme s'accrochant sur ladite surface.