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Jusqu'à présent on a pratiqué le traitement thermique d'articles par la vapeur en substance à la pression atmosphérique, dans des réservoirs métalliques lourds comprenant une cuve inférieure et un couvercle qui peut être soulevé ou ouvert (autoclaves ou similaires). Ces dits appareils tout en n'étant pas justifiés par la pression de vapeur utilisée au cours de l'o- pération n'en étaient pas moins requis par la nécessité de réaliser entre les parties fixe et mobile de l'appareil, un bon joint étanche à la vapeur, qui était usuellement obtenu par l'emploi de bourrages en caoutchouc, en asbeste graphite ou matériaux analogues.
Par l'emploi des dits engins, il se produisait une perte impor- tante de chaleur, qui était particulièrement onéreuse dans les traitements thermiques de courte durée, 'caractérisés par de fréquentes ouvertures et fer- metures de l'appareil pour y charger et en décharger la matière. La perte mentionnée était une conséquence inévitable de la grande inertie des engins lourds qui à chaque opération absorbaient une quantité de chaleur bien plus grande que celle qui était nécessaire pour les produits (charge utile) à traiter. En outre, étant donné leur forme et leur poids, les dits engins étaient de pris d'installation élevé.
L'objet de la présente invention est un appareil perfectionné pour les dits traitements thermiques, qui est pourvu d'une cuvette périphérique collectrice des produits de condensation de la vapeur et de l'air, et permet de réaliser un joint hydraulique complet., même avec des appareils métalli- ques légers à faible inertie thermique entraînant ainsi une économie correspondante des frais d'installation et d'exploitation.
L'appareil consiste en une plate-forme de support des matériaux à traiter, présentant des plans inclinés pour faciliter l'évacuation des produits de condensation de vapeur et d'air vers une cuvette en forme de gouttière fixée à la périphérie de la dite plate-forme et en un léger capot métallique disposé au dessus de la dite plate-forme et monté sur des pivots de manière que par la rotation autour de ceux-ci, il peut être soulevé pour permettre ainsi le chargement et le déchargement de la matière à traiter.
Il est prévu un contrepoids pour faciliter la dite opération. L'étanchéité entre le capot et la plate-forme est réalisée grâce à une cuvette en forme de gouttière, fixée sur la périphérie de cette plate-forme et qui, en plus des condensats de vapeur et d'air, contient de l'eau ou d'autres liquides opportunément ajoutés.
Les diverses parties de l'appareil sont représentées dans le dessin annexé dans lequel :
La fig. 1 montre la face latérale de l'appareil fermé;
La fig. 2 montre la face longitudinale de l'appareil fermé;
La fig. 3 est une vue en plan de l'appareil fermé;
La fig. 4 est une vue longitudinale de l'appareil ouvert ;
La fig. 5 montre le collecteur-distributeur de vapeur ;
La fig. 6 montre la valve régulatrice de vapeur;
La fig. 7 représente la cuvette périphérique fixée sur le bord de la plate-forme.
L'appareil est essentiellement composé de trois parties : a) la base 1 et la plate-forme 2 portant la matière à traiter (voir fig. 2). La base, construite en profilés métalliques soudés électriquement, porte la plate-forme en tôle, qui est conformée de manière à présenter des plans inclinés vers les bords pour permettre une évacuation plus facile vers la cuvette des produits de condensation de vapeur et d'air. b) Le capot ou couvercle 1 de l'appareil est constitué par une feuille métallique légère, de préférence en aluminium brut, son fond et ses parois
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latérales étant conditionnés comme il est représenté dans les figures 1 et 2.
Les nervures formées sur le fond et sur les parois latérales ont pour but de raidir le capot, dont la légèreté est intentionnelle aussi bien pour réduire la masse de matière devant être chauffée chaque fois, que pour éviter l'utilisation de matière superflue, compte tenu de la très basse pression de service de la vapeur à l'intérieur du capot.
Le capot 1 est connecté à la plate-forme au moyen d'une structure tubulaire 2 portant les pivots 8 tourillonnant dans les supports 2. vissés sur les bras 10, soudés à la plate-forme.
Le capot 1 peut ainsi tourner autour des pivots 8 jusqu'à ce que ses arêtes viennent au contact du fond de la cuvette 4, ou être soulevé de manière à permettre le chargement ou déchargement de la matière sur la plate- forme; le contrepoids 11 limitant à quelques kilogrammes l'effort nécessaire pour la dite opération.
L'appareil décrit ci-dessus peut permettre des systèmes variés de règlage micrométrique de la pression de la vapeur introduite, parmi lesquels il en sera ci-dessous décrit un, à titre d'exemple non limitatif de la portée de la présente invention.
Le dit système comprend: une valve 6 de 10 mm (voir fig. 6) ayant un siège conique en acier inoxydable, fermé comme d'usage par un ressort métallique, la valve pouvant être ouverte plus ou moins sous. l'action d'une pression plus ou moins grande exercée sur le bouton poussoir 12, une valve 13, de 12 mm à volant manuel placée en by-pass par rapport à la précédente, un collecteur distributeur de vapeur 1 (voir fig. 5), relié à la dite valve et constitué par un tube portant à sa face inférieure, des perforations placées à des intervalles de plus en plus grands, qui est couvert, par exemple, par un autre tube, métallique ou non, dont la face supérieure présente sue toute sa longueur une entaille de 5-6 mm de large.
Le but du dit collecteur de distribution est de permettre l'entrée de vapeur à une vitesse très réduite (obtenue en fait grâce à l'augmentation de la surface totale de la section de passage du tube intérieur vers le tube extérieur) de manière à obtenir une distribution stratifiée depuis le sommet vers la base de l'appareil et en conséquence à chasser l'air présent au travers de l'ouverture existant entre l'arête 'inférieure du capot et la cuvette 4.
Le dit collecteur distributeur est légèrement incliné vers le c6té d'alimentation de manière à permettre l'écoulement des produits de condensation de vapeur et d'air sur la surface inclinée de la plate-forme au travers des interstices entre les deux tubulures, qui dans sa partie inférieure permet le libre écoulement des dits produits de condensation d'air et de vapeur.
Afin de permettre une meilleure compréhension de l'appareil, son fonctionnement, réalisé en deux étapes, sera indiqué ci-dessous: Phase de démarrage (fonctionnement manuel).
Lorsque le chargement de la plate-forme est terminé, le capot est descendu jusqu'à ce que son arête inférieure atteigne la surface de l'eau préalablement versée, une fois pour toutes, dans la cuvette 4. Le bypass 13 est ouvert et par le collecteur distributeur de vapeur celle-ci pénètre dans l'appareil.
L'entrée de la vapeur par la partie supérieure et à faible vitesse donne naissance à une stratification depuis le haut jusqu'à la base et l'empêche de s'échapper dès son entrée dans le capot, entre l'arête du
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capot et la surface de l'eau dans la partie antérieure de la cuvette 4; les bulles d'air qui se dégagent indiquent la sortie de l'air qui est expulsé par la vapeur qui pénètre.
L'échappement de vapeur indique le moment où l'appareil se trou- ve dans la phase de travail pour laquelle peut commencer son réglage auto- matique.
A la fin de cette première phase de démarrage, le by-pass 13 est refermé.
Fonctionnement automatique (auto-réglage).
La vapeur introduite qui maintenant remplit l'appareil, se con- dense lorsque il n'y a plus d'alimentation, causant ainsi à l'intérieur une dépression qui, du fait du joint hydraulique constitué par les arêtes infé- rieures du capot 3. dans la cuvette 4, ne peut être compensée par une rentrée d'air, et qui ainsi maintient le capot lui-même immergé dans la dite cuvet- te remplie d'eau.
Par l'entremise de la tringle 14 ce mouvement de descente agit sur le bouton-poussoir de la valve de réglage automatique 6 qui ainsi s'ouvre, permet une nouvelle entrée de vapeur dans l'appareil, et par conséquent fait remonter le capot et refermer la dite valve 6.
Ces mouvements de montée et de descente du capot peuvent se faire sans être apparents, vu que le capot occupe rapidement une position d'équilibre entre la quantité de vapeur qui se condense par suite des pertes thermiques et la quantité de vapeur qui est appelée au travers de la valve 6.
Lorsque le traitement thermique est terminé, l'ouverture manuelle momentanée du by-pass 13 dégage le capot qui est alors relevé à la main, par basculement autour des pivots 8.
Dans une autre forme de réalisation de la présente invention, dans laquelle la valve 6 ne peut pas être contrôlée, le capot et la plate-forme étant fixés, on peut recourir aux variations de liquide dans la cuvette (dues aux changements de pression à 1'intérieur de l'appareil) qui par le moyen. d'un organe flottant ou par tout autre dispositif connu peut controler convenablement l'entrée de la vapeur.
REVENDICATIONS.
1. - Un appareil perfectionné pour le traitement thermique de matériaux compacts ou poreux, en caoutchouc naturel ou synthétique, ou de matériaux d'autre nature quelconque qui requièrent les dits traitements thermiques, par de la vapeur en substance à la pression atmosphérique, consistant en une plate-forme et un capot, et caractérisé par le fait que le capot forme joint étanche sur la plate-forme par l'emploi d'une cuvette en forme de gouttière fixée à sa périphérie, dans laquelle le joint hydraulique est obtenu au moyen d'eau ou d'autres liquides.
2. - Un appareil perfectionné pour le traitement thermique de matériaux compacts ou poreux en caoutchouc naturel ou synthétique, ou de matériaux d'autre nature quelconque qui requièrent les dits,traitements thermiques, par de la vapeur en substance à la pression atmosphérique, consistant en une plate-forme de support des matériaux à traiter, pourvue d'une cuvette périphérique, en un capot pouvant former un joint hydraulique sur la dite plate-forme et qui, au moyen de pivots et de supports, prévus sur son arête longitudinale, peut être soulevé de manière à permettre le chargement et le déchargement de la matière à traiter et en des moyens pour le réglage automatique de l'introduction de vapeur dans le dit capot et pour sa décharge lorsque le traitement est terminé.
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Heretofore, heat treatment of articles has been practiced by steam at substantially atmospheric pressure, in heavy metal tanks comprising a lower vessel and a cover which can be lifted or opened (autoclaves or the like). These said devices, while not being justified by the vapor pressure used during the operation, were nonetheless required by the need to achieve between the fixed and mobile parts of the device, a good seal. vapor-tight, which was usually obtained by the use of fillings of rubber, graphite asbestos or the like.
By the use of said devices, there was a great loss of heat, which was particularly expensive in short-term heat treatments, characterized by frequent openings and closings of the device to load and save it. unload the material. The loss mentioned was an inevitable consequence of the great inertia of heavy machinery which, at each operation, absorbed a quantity of heat much greater than that which was necessary for the products (payload) to be treated. In addition, given their shape and weight, the said machines had a high installation price.
The object of the present invention is an improved apparatus for said heat treatments, which is provided with a peripheral bowl collecting the products of condensation of steam and air, and makes it possible to achieve a complete hydraulic seal. with light metal devices with low thermal inertia resulting in corresponding savings in installation and operating costs.
The apparatus consists of a platform for supporting the materials to be treated, having inclined planes to facilitate the evacuation of the products of vapor and air condensation towards a basin in the form of a gutter fixed to the periphery of said plate. -form and in a light metal cover disposed above said platform and mounted on pivots so that by the rotation around them, it can be lifted to thus allow the loading and unloading of the material to treat.
A counterweight is provided to facilitate said operation. The seal between the hood and the platform is achieved by means of a gutter-shaped bowl, fixed on the periphery of this platform and which, in addition to the steam and air condensates, contains water or other liquids suitably added.
The various parts of the apparatus are shown in the accompanying drawing in which:
Fig. 1 shows the side face of the closed device;
Fig. 2 shows the longitudinal face of the closed device;
Fig. 3 is a plan view of the closed apparatus;
Fig. 4 is a longitudinal view of the open apparatus;
Fig. 5 shows the vapor manifold-distributor;
Fig. 6 shows the steam regulating valve;
Fig. 7 shows the peripheral bowl fixed to the edge of the platform.
The apparatus is essentially composed of three parts: a) the base 1 and the platform 2 carrying the material to be treated (see fig. 2). The base, constructed of electrically welded metal profiles, carries the sheet metal platform, which is shaped so as to have planes inclined towards the edges to allow easier evacuation towards the basin of the products of vapor and air condensation. . b) The hood or cover 1 of the device consists of a light metal sheet, preferably of raw aluminum, its bottom and its walls
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sides being packaged as shown in Figures 1 and 2.
The ribs formed on the bottom and on the side walls are intended to stiffen the cover, the lightness of which is intentional both to reduce the mass of material to be heated each time, and to avoid the use of superfluous material, taking into account the very low operating pressure of the steam inside the hood.
The cover 1 is connected to the platform by means of a tubular structure 2 carrying the pivots 8 journalling in the supports 2. screwed onto the arms 10, welded to the platform.
The cover 1 can thus rotate around the pivots 8 until its edges come into contact with the bottom of the bowl 4, or be lifted so as to allow the loading or unloading of the material on the platform; the counterweight 11 limiting the effort required for said operation to a few kilograms.
The apparatus described above can allow various systems for micrometric adjustment of the pressure of the vapor introduced, one of which will be described below, by way of non-limiting example of the scope of the present invention.
Said system comprises: a 10 mm valve 6 (see fig. 6) having a conical stainless steel seat, closed as usual by a metal spring, the valve being able to be opened more or less under. the action of a greater or lesser pressure exerted on the push button 12, a valve 13, 12 mm with manual handwheel placed in by-pass compared to the previous one, a steam distributor manifold 1 (see fig. 5 ), connected to said valve and consisting of a tube carrying at its lower face, perforations placed at increasingly large intervals, which is covered, for example, by another tube, metallic or not, the upper face of which has a notch 5-6 mm wide throughout its length.
The purpose of said distribution manifold is to allow the entry of steam at a very low speed (obtained in fact by increasing the total surface area of the passage section from the inner tube to the outer tube) so as to obtain a stratified distribution from the top to the base of the apparatus and consequently to expel the air present through the opening existing between the lower edge of the cover and the bowl 4.
Said distributor manifold is slightly inclined towards the supply side so as to allow the flow of the products of vapor and air condensation on the inclined surface of the platform through the interstices between the two pipes, which in its lower part allows the free flow of said air and vapor condensation products.
In order to allow a better understanding of the device, its operation, carried out in two stages, will be indicated below: Start-up phase (manual operation).
When the loading of the platform is finished, the cover is lowered until its lower edge reaches the surface of the water previously poured, once and for all, into the bowl 4. The bypass 13 is opened and by the steam distributor manifold this enters the appliance.
The entry of steam from the top and at low speed gives rise to a stratification from the top to the base and prevents it from escaping as soon as it enters the hood, between the ridge of the
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hood and water surface in the front part of the bowl 4; the air bubbles which emerge indicate the exit of the air which is expelled by the vapor which enters.
The escape of steam indicates the moment when the appliance is in the working phase for which its automatic adjustment can begin.
At the end of this first start-up phase, bypass 13 is closed.
Automatic operation (auto-tuning).
The steam introduced, which now fills the appliance, collects when there is no longer supply, thus causing a depression inside which, due to the hydraulic seal formed by the lower edges of the cover 3 in the bowl 4, cannot be compensated by a re-entry of air, and which thus keeps the cover itself immersed in said bowl filled with water.
By means of the rod 14 this downward movement acts on the push-button of the automatic adjustment valve 6 which thus opens, allows a new entry of steam into the device, and consequently raises the cover and close said valve 6.
These up and down movements of the hood can be done without being apparent, since the hood quickly occupies a position of equilibrium between the quantity of steam which condenses as a result of thermal losses and the quantity of steam which is drawn through. valve 6.
When the heat treatment is finished, the momentary manual opening of bypass 13 releases the cover which is then raised by hand, by tilting around the pins 8.
In another embodiment of the present invention, in which the valve 6 cannot be controlled with the cover and the platform attached, one can resort to variations in liquid in the bowl (due to changes in pressure at 1 'inside the device) which by means. a floating member or by any other known device can properly control the entry of steam.
CLAIMS.
1. - An improved apparatus for the thermal treatment of compact or porous materials, in natural or synthetic rubber, or of materials of any other nature which require the said thermal treatments, by steam in substance at atmospheric pressure, consisting of a platform and a cover, and characterized in that the cover forms a watertight seal on the platform by the use of a gutter-shaped cup fixed to its periphery, in which the hydraulic seal is obtained by means of water or other liquids.
2. - An improved apparatus for the thermal treatment of compact or porous materials of natural or synthetic rubber, or of materials of any other nature which require the said, thermal treatments, by steam in substance at atmospheric pressure, consisting of a platform for supporting the materials to be treated, provided with a peripheral bowl, in a cover capable of forming a hydraulic seal on said platform and which, by means of pivots and supports, provided on its longitudinal edge, can be lifted so as to allow the loading and unloading of the material to be treated and by means for the automatic adjustment of the introduction of steam into said cover and for its discharge when the treatment is finished.
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