CA2173620A1 - Dispositif de deviation sans contact pour materiau en feuille - Google Patents

Dispositif de deviation sans contact pour materiau en feuille

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    • F26B3/283Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun in combination with convection

Abstract

Ce dispositif de déviation, pour matériau en feuille, en bande ou en nappe (1) traité "au défilé", utilise un coussin d'air (6) établi autour d'une surface cylindrique (4). Dans ou sons la surface cylindrique (4) sont prévus, outre des moyens de soufflage d'air (5) créant le coussin d'air (6), des émetteurs infrarouges (7) dont le rayonnement est dirigé vers la portion du matériau (1) en cours de déviation. A l'intérieur d'un même volume sont ainsi réunis des moyens de déviation du matériau (1) et des moyens de chauffage de ce matériau, notamment en vue de son séchage. De plus, le flux d'air soufflé assure, simultanément à la formation du coussin d'air (6), le refroidissement des émetteurs infrarouges (7). Le dispositif s'applique notamment à la fabrication, à la transformation et au traitement de matériaux tels que papier, tissu, film synthétique.

Description

2 ~ ~ PCT~R94/01165 "Dispositif de deviation sans contact pour materiau en feuille"
La presente invention concerne un dispositif de déviation sans contact pour materiau en feuille, ce S dispositif étant du genre de ceux utilisant un coussin d'air établi autour d'une surface sensiblement cylindrique placée à un endroit ou le matériau en feuille traite "au défilé" doit être devie. Des dispositifs de deviation de ce genre sont connus, par exemple, par les documents GB-A-2126974 et EP-A-0507218.
Cette invention concerne le domaine technique de la fabrication, de la transformation et du traitement de matériaux en feuille, en bande ou en nappe, tels que papier, carton, tissu, film synthetique, etc... qui lS défilent dans une machine ou installation industrielle, o~
la feuille, bande ou nappe subit un certain nombre de changements de direction sur son trajet qui la fait passer devant des postes de travail successifs ; la déviation sans contact, grâce à un coussin d'air, évite ici le frottement et le maculage.
Les machines ou installations de ce genre comportent souvent des moyens de chauffage réalisés sous la ~orme d'émetteurs électriques de rayonnement infrarouge, qui sont utilisés notamment pour le séchage, par exemple le séchage de l'encre dans le cas des machines a imprimer, ou l'élimination de l'eau dans les installations de fabrication de papier, ce genre d'émetteurs permettant des montées en température rapides et procurant une grande souplesse d'utilisation (absence d'inertie thermique). Les moyens de séchage par rayonnement infrarouge prennent habituellement place sur les tronçons rectilignes du tra~et du matériau en feuille, entre deux cylindres successifs de deviation avec ou sans contact (voir par exemple les documents EP-A-0346081, WO-35 A-8705644 et FR-A-2247687, ainsi que le document EP-A-0507218 precite). Il en résulte que les machines ou l! Z I ' ~- ;j t ',,, J~ 7 -- 217362~ ~

installations en cause restent actuellement très encombrantes, les cylindres de deviation constituant des organes volumineux qui n'ont aucun rôle actif sur le materiau en feuille, bande ou nappe traite "au défilé".
On conna~t encore, par le document GB-A-1079677, un dispositif de déviation sans contact pour matériau en feuille ou en bande, dans lequel il est prévu, d'une part, des moyens de soufflage de gaz, notamment d'air créant un coussin d'air pour la déviation sans contact, et d'autre part, des emetteurs de rayonnement agissant sur la portion de matériau en feuille ou bande en cours de déviation, pour assurer son séchage. Dans ce document, les émetteurs de rayonnement sont des éléments électromagnétiques disposés de part et d'autre de la feuille ou bande a sécher, c'est-a-dire du côté intérieur et du côté
extérieur de la feuille, et génerant au travers de cette feuille un champ électromagnétique a haute fréquence. Il en résulte une disposition compliquée et encombrante. La présence d'émetteurs de rayonnement du côté extérieur de la feuille limite l'épaisseur du coussin d'air et entraine des difficultés d'acces pour la maintenance ; elle interdit aussi toute variation de l'angle de déviation, qui est "figé" par exemple a une valeur égale a 180. Par ailleurs, l'utilisation d'un champ électromagnétique a haute fréquence convient seulement a l'élimination de l'eau et n'est pas adaptée a des applications plus diversifiées.
L'invention vise a éviter tous ces inconvénients, en fournissant un dispositif de déviation sans contact avec moyens de chauffage/séchage qui soit compact et efficace pour toutes applications.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de déviation sans contact du genre considéré, comprenant des émetteurs de rayonnement a~issant sur la portion de matériau en feuille en cours de déviation autour d'une surface cylindrique, les émetteurs de FEUILLE MODIFIEE

~ ~ 7 ~

2bis rayonnement étant des emetteurs infrarouges qui sont disposés uniquement du côté intérieur du matériau en feuille en cours de déviation, dans ou sous ladite surface cylindrique, et dont le rayonnement est dirige radialement vers l'extérieur de ladite surface cylindrique, en direction de la portion de matériau en feuille en cours de déviation autour de cette surface cylindrique, le flux d'air soufflé assurant le refroidissement des émetteurs infrarouges simultanément à la formation du coussin d'air.
Ainsi, le dispositif objet de la présente invention assure, a l'intérieur du meme volume, la déviation sans contact du matériau en feuille, et le traitement thermique de ce matériau en feuille, c'est-a-dire son chauffage par rayonnement infrarouge. En confondant les deux fonctions dans le meme volume, l'invention procure donc un gain de place considérable, pour les machines et installations concernées qui peuvent être ainsi construites de facon beaucoup plus compacte.
De plus, en combinant des moyens de soufflage et des émetteurs de rayonnement infrarouge, la présente invention améliore le fonctionnement de ces émetteurs et FEUILLE M021~1EE

Wos~t10012 ~¦ 13~2~ PCT~4/0116~

assure leur préservation, puisque le flux d'air soufflé
assure le refroid~ssement des émetteurs infrarouges simultanément a la formation du coussin d'air. En outre, dans le cas où les émetteurs infrarouges doivent assurer un séchage, le flux d'air contribue lui-même au séchage du matériau en feuille, si bien que ce séchage se trouve accéléré sans augmentation de la puissance totale nécessaire.
Dans une forme de réalisation particuliere, le dispositif de déviation objet de l'invention comprend une multiplicité d'emetteurs infrarouges, disposes en lignes et/ou en rangees en suivant le profil de ladite surface cylindrique, des passages pour l'air souffle etant menages entre ces émetteurs infrarouges.
Les émetteurs de rayonnement infrarouge, constitués chacun habituellement d'un tube placé au foyer d'un réflecteur, peuvent s'encrasser notamment dans les applications au domaine de la papeterie. Il est donc utile de les protéger contre les salissures. Ce problème annexe est résolu, dans le cas du dispositif de déviation sans contact objet de l'invention, en prévoyant encore autour de la surface cylindrique précitee un ecran de protection arrondi en materiau transparent au rayonnement infrarouge, tel que verre quartz, monte de preference de façon amovible et interchangeable, et pourvu d'ouvertures ou d'interruptions pour le passage du flux d'air emis par les moyens de soufflage.
De toute facon, l'invention sera mieux comprise a l'aide de la description qui suit, en reference au dessin schematique annexe représentant, a titre d'exemples, deux formes d'exécution de ce dispositif de deviation sans contact pour materiau en feuille :
Figure l est une vue de face d'un dispositif conforme à la presente invention ;
Figure 2 est une vue en coupe transversale, à plus grande echelle, du dispositif de figure l ;

WO95/10012 PCT~R94/01165 -21 73~

Figure 3 est une vue similaire à figure 2, montrant une variante de ce dispositif.
Le dispositif, dont une première forme de réalisation est representee aux figures 1 et 2, assure dans une machine ou installation industrielle la déviation, selon un angle A, d'un materiau en feuille 1 traité "au défilé", qui se deplace selon une flèche F. Ce dispositif assure en outre un chauffage du materiau en feuille 1, dans sa portion en cours de deviation, notamment en vue du sechage de ce materiau 1 dans le cadre d'un processus de fabrication, de transformation ou de traitement.
Le dispositif comprend un caisson 2, plus ou moins allonge dans le sens horizontal, qui peut etre monte rotatif autour d'un axe horizontal 3. L'interieur du caisson 2 est alimente en air de soufflage par des moyens appropries, comme indique schematiquement par une flèche G.
Dans sa partie avant, le caisson 2 forme une surface cylindrique 4, pouvant notamment s'etendre suivant un demi-cylindre, dont les generatrices sont horizontales.
Des ouvertures 5 sont reparties sur l'etendue de la surface cylindrique 4, et delivrent des jets d'air pour former, entre cette surface cylindrique 4 et la portion en cours de deviation du materiau en feuille 1, un coussin d'air 6. La pression de l'air est regulee par des moyens connus non representes, pour permettre une bonne tension du materiau en feuille 1.
Dans la surface cylindrique 4 sont disposés des émetteurs electriques de rayonnement infrarouge 7, disposes en lignes et en rangees en suivant le profil général semi-circulaire de cette surface cylindrique 4.
Chaque emetteur infrarouge 7 possede un reflecteur 8, orienté de maniere a diriger le rayonnement infrarouge radialement vers l'exterieur, donc vers la portion du materiau en feuille 1 en cours de deviation sur le coussin WO95/10012 2 ~ ~ 3 ~ 2 ~ PCT~R9410116S

d'air 6. Les émetteurs 7, de structure connue, peuvent fournir selon les applications un rayonnement infrarouge "court" ou "moyen" (longueurs d'onde comprises entre 0,8 m et 10 m). Les ouvertures 5, émettant les jets d'air pour ia formation du coussin d'air 6, sont disposées dans les intervalles qui subsistent entre les émetteurs infrarouges 7.
On notera qu'au contact des émetteurs infrarouges 7, le flux d'air soufflé est réchauffé, par exemple depuis une température ambiante de 20C jusqu'à une température de l'ordre de 100C, ce qui assure le refroidissement des émetteurs infrarouge 7 tout en améliorant le séchage du matériau en feuille 1.
Comme le montre plus particulierement la figure 2, le dispositif comprend encore un écran de protection 9, en verre quartz transparent au rayonnement infrarouge, de profil général semi-circulaire correspondant a celui de la surface cylindrique 4. L'écran de protection arrondi 9 est composé ici de lames de verre quartz, mises en place devant les émetteurs infrarouges 7 pour les protéger contre les salissures, les lames étant separées les unes des autres par des intervalles qui correspondent aux ouvertures 5 de passage de l'air soufflé.
La figure 3 montre une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention, dans laquelle les emetteurs infrarouges 7 sont disposés sous la surface cylindrique 4, sensiblement dans un plan diamétral. Ces émetteurs 7 sont toujours orientés de telle maniere que leur rayonnement soit dirigé radialement vers l'extérieur de la surface cylindrique 4, en direction de la portion du materiau en feuille 1 en cours de déviation sur le coussin d'air 6.
Un écran de protection arrondi 9 en verre quartz, transparent au rayonnement infrarouge, est ici disposé
suivant la surface cylindrique 4 en avant des émetteurs infrarouges 7. L'écran de protection 9 comporte des WO95/10012 PCT~R94/01165 0 2 ~

parties pleines, entre lesquelles s'etendent des ouvertures 5 pour le soufflage de l'air. Cet écran de protection 9 est monté de facon amovible et interchangeable sur le caisson 2, de maniere a pouvoir être facilement et rapidement echange.
Il va de soi que l'invention ne se limite pas aux seules formes d'execution de ce dispositif de déviation sans contact pour materiau en feuille qui ont ete decrites ci-dessus, a titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de realisation et d'application respectant le même principe. Ainsi l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention :
- en modifiant le nombre, la disposition (par exemple en quinconce) ou la densite des emetteurs infrarouges, en fonction de la puissance totale necessaire et de la puissance unitaire de ces emetteurs ;
- en prévoyant pour les émetteurs infrarouges tout type de fonctionnement, tel qu'un allumage permanent ou discontinu ;
- en adaptant le dispositif a tout angle désiré de déviation du matériau en feuille ;
- en destinant le dispositif a la deviation de matériaux en feuille, en bande ou en nappe de toute nature : papier, carton, tissu, tissu enduit, film synthetique, etc..., et en incorporant ce dispositif dans tout type de machine ou d'installation, pour des opérations de fabrication, de transformation ou de traitement de toutes sortes.

Claims (3)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de déviation sans contact pour matériau en feuille, en bande ou en nappe (1), utilisant un coussin d'air (6) établi autour d'une surface sensiblement cylindrique (4) placée à un endroit ou le matériau en feuille (1) traité "au défilé" doit être dévié, dispositif dans lequel il est prévu, dans ou sous la surface cylindrique (4), des moyens de soufflage d'air créant le coussin d'air (6) pour la déviation sans contact, le dispositif comprenant encore des émetteurs de rayonnement (7) agissant sur la portion de matériau en feuille (1) en cours de déviation autour de ladite surface cylindrique (4), caractérisé en ce que les émetteurs de rayonnement sont des émetteurs infrarouges (7), qui sont disposés uniquement du côté intérieur du matériau en feuille (1) en cours de déviation, dans ou sous ladite surface cylindrique (4), et dont le rayonnement est dirigé
radialement vers l'extérieur de ladite surface cylindrique (4), en direction de la portion de matériau en feuille (1) en cours de déviation autour de cette surface cylindrique (4), le flux d'air soufflé assurant le refroidissement des émetteurs infrarouges (7) simul-tanément à la formation au coussin d'air (6).
2. Dispositif de déviation sans contact pour matériau en feuille selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'il comprend une multiplicité d'émetteurs infrarouges (7), disposés en lignes et/ou en rangées en suivant le profil de ladite surface cylindrique (4), des passages (5) pour l'air soufflé étant ménagés entre ces émetteurs infrarouges (7).
3. Dispositif de déviation sans contact pour matériau en feuille, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est encore prévu, autour de la surface cylindrique (4), un écran de protection arrondi (9) en matériau transparent au rayonnement infrarouge, tel que verre quartz, monté de préférence de façon amovible et 7bis interchangeable, et pourvu d'ouvertures ou d'interruptions (5) pour le passage du flux d'air émis par les moyens de soufflage.
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