BE728205A - - Google Patents

Description

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    -Procède et- installation pour refroidir la courroie de coulée dans une machine à couler le métal en continu=   

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La présente invention concerne un procédé et une installation de refroidissement de la courroie dans une machine   à   couler le métal du type à tambour et à courroie. 



   Dans ce type de machine, un espace de moula- ge en mouvement continu est défini entre la périphérie d'un tambour tournant et une courroie qui passe partiellement autour du tambour au cours de sa rotation. 



   L'invention a pour but de perfectionner le refroidissement de la courroie de coulée lorsqu'elle s'approche du tambour, qu'elle vient à son contact et tourne en même temps que lui, de manière à éviter la déformation ou le gauchissement de la cour- roie et enfermer le matériau fondu dans l'espace de moulage en mou- vement, sans   qu'il -   'y ait de fuite. 



   On a déjà. proposé des dispositifs de refroi- dissement du tambour par écoulement de liquide de refroidissement   à   travers un réseau de passages interconneatés ménagés dans le tam- bour. Cependant, on a connu de grandes difficultés pendant de nom- breuses années dans les essais effectués pour refroidir la courroie de coulée. Les dispositifs de l'art antérieur tendent   à   refroidir le tambour plus efficacement que la courroie. Ceci crée des différences de température dans le matériau en cours de coulée et donne un re- froidissement inégal influençant défavorablement le produit coulé. 



  De plus, la courroie de coulée était inégalement refroidie, ce qui donnait par endroit des tensions dans la courroie, amenant sa dété- rioration rapide et produisant par endroit des défauts   d'aspect     exté-   rieur du produit coulé. De plus, il y avait des problèmes pour main- tenir fermement la courroie contre le tambour sans déformation ou gauchissement ou sans lui laisser se séparer du   tambour,   ce qui aurait laissé fuir le matériau fondu pendant la coulée. 



   Dans cette proposition, la courrcie suit un trajet oblong qui entoure complètement le tambour. Ceci   érige   que le produit coulé soit courbé de etté pour se dégager de la courrcie au fur et à mesure que le produit est conduit hors de   la.     ma@@ine.   



  Dans le type de machine améliorée que montre la figure 1,da courroie est recourbée suivant des courbes inverses, de telle sorte qu'- elle n'entoure pas la machine et que le produit coulé 33 peut être conduit hors de la machine directement et sans être courbé de cêté. 



   Ces problèmes de refroidissement de   courroie   sont particulièrement sévères dans les machines à courroie et à tam- bour du type, que montre la figure l,de coulée du métal fendu dans 

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 lesquelles la surface antérieure de la courroie est courbée dans   'on   sens lorsqu'elle s'approche du tambour puis passe par une zone de transition et se recourbe dans l'autre sens lorsqu'elle a un dépla- cement adjacent au tambour pour contenir le métal fondu contre sa face antérieure. C'est-à-dire que la courroie suit un trajet com- prenant des portions courbes concaves et convexes avec une zone de transition intermédiaire.

   Le métal fondu est introduit dans l'es- pace de moulage en déplacement entre le tambour et la face antérieu- re de la courroie près de la région de transition et c'est- la région où la température est la plus élevée qui réclame un refroi- dissement très intense de la face postérieure de la courroie de coulée. En même temps, s' est la région où la courroie change de courbure et réclame un guidage et un support fermes et précis pour empêcher la déformation ou le gauchissement et empêcher la courroie de se séparer du tambour.   --   
Ces problèmes sont restés non résolus pen- dant de nombreuses années et ont limité l'usage de ce type de machi- ne à tambour et à courroie à la coulée des métaux ayant des tempéra-   tures   de fusion plus basses. 



   L'invention a pour objet un procédé de refroidissement de la courroie dans une machine à coulée en continu de métal fondu dans   laquelle   le métal fondu est confiné dans un es- pace de moulage à déplacement en continu, ménagé entre la périphé- rie   d'un   tambour tournant et la face avant d'une courroie flexible sans fin qui entoure partiellement le tambour en rotation, la cour- rcie prenant une courbure en sens opposé alors qu'elle vient Tara le tambour, de sorte que la face postérieure prend d'abord une cour- bure concave en se déplaçant vers le tambour, et prend ensuite une courbure convexe en passant autour du tambour,

   procédé caractérisé par ce qu'on fait écouler le réfrigérant à grande vitesse longitu-   dinalement   le long ds la portion concave de la face arrière de la courroie se déplaçant vers le tambour. 



   Parmi les avantages procurés par la présente invention, il y a ceux résultant du fait   qu'elle   permet un refroi- dissement intense et uniforme de la face arrière de la courroie de coulée tout le long de l'espace de moulage en   déplacement   y compris la région d'entrée où la courroie suit une courbe inverse. Le re- froidisaement plus efficace   procuré   par cette invention permet   d'u-   tiliser une courroie de coulée plus mince,qui ne se détériore   pas,   par une distortion dûe à une différence de température entre la 

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 face antérieure et postérieure de la courroie de coulée et, de ce fait, la durée de fonctionnement de la courroie de refroidissement en est grandement prolongée. 



   Suivant l'un des autres aspects de la pré- aente invention, la méthode de refroidissement comprend les étapes de faire écouler le réfrigérant longitudinalement le long d'une por- tion concave de la face postérieure de la courroie lorsqu'elle s'ap- proche du   tambour . de   faire écouler le réfrigérant transversale- ment à la face postérieure le long de la portion convexe de la face postérieure près du tambour et de faire une transition de l'écoule- 
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 ment longitudinal à l'écoulement transversale 
Le procédé de la présente invention pour le refroidissement de la courroie de coulée dans une   machine à   tambour et à courroie améliore radicalement le rendement et la   sécurité   de ces machines de sorte que leur utilisation et leurs domaines   d'ap-   plication peuvent être 

  grandement étendus pour la coulée continue du mêlais 
La description ci-après se rapporte aux des- 
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 sine ci-joints représentant, à titre non limitatif, un exemple de   réalisation de l'invention, dessina dans lesquels @   - la figure 1 est une vue de coté en élévation   d'une   machine à couler du type à tambour et à courroie pour prati- quer la   méthode   de refroidissement de la présente invention et don- ner un   modèle   d'appareillage de l'invention, - la :figure 2 est une vue en élévation d'extré- mité de la machine de la figure 1, vue de la   direction   2 - 2 de la 
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 figure 1 deJein4e à une échelle agrandie, la courroie étant brisée pour a.Z1::14f w la atructure 9UD-jacente, - la figure 3 es ;me vua Mi coup;

   transversa- le prise ia .ia:.g ,le la li;::.e 3 - 3 da la figura 1 4:ma la r4gi on d'entrée .'a ou. le ratériau fcniu es introduit dans llespac* da coulage en dép3aaa,..e .t..na cette description, le matériau ±cmu est zontri en ?ans que xétal et la méthode et l'appareillage lapré- sentent ici le .r".'... ..E3." ..:0;1., de r6ali tic'n actuellement envisagé .. pour "'3tr's en (,,'3UVL' .1'i:1ve:lion L3â'.. la coulée Je ";.5 3-" 9"'!. ''3:L''r nu, , ':"'1. !l'x!'a 4 9;

   -ur.r.t ,'. ."(". v..t;3 v< .Rt.d tiizrr.i3 ;r1- 88 le long ae la lie 4 - 4 de Li fgur4 1 ét il1"J.stra::lt la. :.éth:- de de refroidissenent, - la figure 5 est une vue   en   perspective il- 

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   @   lustrant le refroidissement des portions concave et convexe de la surface postérieure de la courroie ainsi que le refroidissement de la zone intermédiaire de la région de transition. 



   Comme le montrent les figures 1 et 2, la ma- chine 10 de coulée en continu comprend une base de châssis 12 ayant un tambour 14 monté sur cette base et pouvant tourner. Une courroie de coulée flexible   16   suit un trajet curviligne autour d'une portion du tambour tournant et elle est guidée et supportée par trois roues 
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 de poulies 17, 1':" et 19. Entre la périphérie du tambour tournant et la courroie '8-'- 3.,-:fir..i un espace de moulage se déplaçant 20 (fige- re 3). Cet #i.ce de moulage 20 est formé d'un sillon périphérique de coulée 22 Eenag'3 dans le tambour 14, la courroie 16 s'appuyant fer::J;9ent contre une paire de portions de surfaces ou jantes 23 de même diamètre qui encadrent ce sillon 22. 



   Comme le montre la figure 3, la courroie de 
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 coulée te s'étend ira:r<3ve::,';:o:ùer;:ent entre les surfaces 23 et sa fa- ce antérieure "F" est tournée vers l'espace de moulage tandis que sa face postérieure "R" est refroidie par un réfrigérant liquide 21 
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 en déplacement rapide, +";1. lute, par exemple, de l'eau qui est uti- lisée dans   cette   machine. Afin de contenir le matériau fondu   25 à   l'intérieur de l'espace de   soulage   20 et de couler un produit de haute qualité, il est important que la courroie de coulée 16 soit maintenue fermement contre les surfaces 23 et que sa face avant F continue à suivre une courbe douce adjacente aux dites surfaces sans aucun gauchissement ou distortion locale. 



   Pour le refroidissement du tambour 14, il   y   a un réseau de passages   interconnectés   24 (figure 3) auxquels on amène du   réfrigérant   liquide sous pression à travers un arbre creux   26   du   tanbour   (figure 2). Le réfrigérant revenant des passages 24 est reçu dans une   chambre     27   pourvue d'une plaque d'extrémité coni- que 28 et s'écoule ensuite dans un conduit de retour 29 pour être recycle à un réservoir convenable de retenue du réfrigérant. 
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  CcEse le montre la figure t le matér-elau fcn- du 25 est alimenté a partir d t'm récipient verseur isolé ou enton- noir 30 et ds.;r=3 à travers ime buse 31 dans la région d'introduc- tion cet cnt t-4e 32 jU9-;rt111, l'espace de soulage 20. Cette machine est parti ?iapf4e 1%s roulage en continu de métal fondu, tel que de l.'alu:t1niu:.:1 du cuh-re cu de l'acier. Le produit coule est conduit hors de la ;1'...<;J.china à un point qui est, en général, à l'op- posé de l'entrée   32.   

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  Près de l'entrée de l'espace de soulage, la 
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 courroie de roules 6 asse autour de la poulie ^ co=se on- le sur la fignr.9 f a Afin de presser Îer,1:enen-; la cr'13xr::ie contre les surfaces 23 la poulie d'entrée 17 possède une paire de surfaces de support 36 l'égal diamètre, chacune étant directement opposée à l'une des   surfaces   23. Ainsi la courroie 16 et le tambour 4 sont maintenus ensemble autour de l'entrée 32 pour empêcher une fuite du métal fondu. La vue en coupe de la figure 3 est prise directement au plan d'entrée où les surfaces de support 36 appuient les surfa- ces marginales respectives de la courroie 16 fermement contre les surfaces 23,. Et aussi, la courroie 16 est maintenu sous tension par une traction énergique alors qu'elle passe autour du tambour 14. 



   En suivant le trajet décrit par la courroie   16   auprès de l'entrée 32, on voit que la face postérieure "R" dé- crit une courbe concave en passant autour de la poulie 17; ensuite la courroie se plie   suivant   une courbe inverse ou ligne d'inflexion le long   d'une ligne   transversale indiquée en pointillé en 38 (figu- re 5); et ensuite la courroie décrit une courbe convexe en passant autour du tambour   14.   



   Pour assurer un   refroidissement   intense de 
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 la courroie de coulée 16 adjacente a la région d'entrée 32 où le métal fondu   25   a sa température la plias élevée, la poulie d'entrée 17 possède une   pluralité   de sillons   40     profonds   et   étroits   que   l'on   
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 voit plus clair'=Een'c sur la figure 3. 2ntre ces aillons 40, la poulie 17 possède de fines ailettes en 1? de couteau 42 supportant la portion =é1i9na de la courroie 16 lors de son passais autotir de la poulie 17 ,;:es.zs des sillons 40 pour résister a la force de te-ision eoui :011e elle fonctionne., é'=z= pluralité de lOngJ9B buses 44 \1 1 cl.. l)!:-:;-,tid,'n .. réfrigérant, rô 4e;.l 1¯-=:oxi ":'"/1.ti v:ellt X ni chenin a1J:G-l;:' :::

   1 1a ..oLie 17 e-:;::v..ne da ces busc-3 44 se loge dans chacun des 3i::":....: ;') -3Q.-desscua de l3. s?3 a.e poat4ri...-e .;}on.- cave R de la 1loie1 oe 1-# contrent les ±1&1=e3 1 et 2, Le réfrigérant liquide est alirlsnté a, ....3 pression élevés par 'une conduite 46 dans 1J}1 diatributeur 47 f;.'";::- .<"1 est connertx%!'--xtr6mit6 de base de chaque buse 44*. Corze la centra ;a figure 2, est monté, de façon a pouvoir être réglé et fixé yy des boulons 1,.3 une plaque 49 elle-:'1;:'3 fixée au support 50 11 1- lier de l'arbre de la. poulie 17. Ce réglage -en-et l'alignement ;.1'JB buses 44 avec les sillons 40 lorsque la nachi..:.a 10 est prête fonc- tionner. 

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   Des jets à grande vitesse du réfrigérant 21 sortent des   pointes   52 des buses 44 et frappent la surface   postéri-   eure concave   R   pour produire un fils de réfrigérant se déplaçant longitudinalement le long de la courroie   16.   Ce réfrigérant 21 se déplace à grande vitesse à travers les sillons 40 jusqu'à la ligne d'inflexion 38. Lorsque le réfrigérant se précipite le long de la surface concave   R,   la force centrifuge crée   un   contact intime entre le réfrigérant et la courroie et procure un transfert de chaleur d'une haute efficacité, de telle sorte que la courroie est intensé- ment refroidie. 



   Afin de refroidir la courroie lorsqu'elle passe autour du tambour, le réfrigérant 21 est projeté contre la face postérieure R près d'un bord comme le montrent les figures   4   et 5 de telle sorte que le réfrigérant se déplace à grande vitesse à travers la surface convexe et quitte le bord opposé pour être cap- té par un fourreau 54. 



   Un grand nombre de   busea   56 sont connectées à un tuyau principal 58 s'étendant suivant un arc concentrique à l'axe du tambour 14 et situé près d'un bord de la courroie 16. Dans   ce.,   machine, il y a approximativement, une soixantaine de buses 56 et elles sont espacées uniformément suivant la longueur du tuyau principal 58. Chaque buse est orientée vers la   face R   pour projeter vers le bord de la courroie. L'axe de chaque buée 56 fait un petit angle avec la surface   R,   cet angle allant,, par exemple, de 6  à 20  de sorte que le réfrigérant est projeté pour s'étendre et former un film 60 se déplaçant rapidement, transversalement à la face R (fi- gure 5). 



   Afin d'enlever le réfrigérant se   déplaçant   longitudinalement au-delà de la   ligne   38 d'inversion   de   la   courbu-   re, il y a une suite initiale de buses 61, 62 et 63 qui sont   orien-   tées dans la direction du déplacement suivant des angles   progressi-   vement décroissants   A,   3 et C. Leurs jets passent effectivement en- dessous du réfrigérant se déplaçant longitudinalement de façon à soulever le réfrigérant longitudinal de la face R, tout en le   dé-   viant et en le poussant de côté.

   Ainsi un film de réfrigérant   à   granie vitesse est maintenu contre la face R et il se crée une tran- sition de l'écoulement longitudinal à l'écoulement   transversale   Cet- te transition se crée au début de la courbure convexe de   la.   face R. 



     Le   tuyau principal 58 est fait de trois sec- tions réunies par des brides 64 et le réfrigérant est amené sous 

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 pression au tuyau principal   58 à   travers une pluralité de conduites 66. En amenant le réfrigérant à une pluralité de connexions 66 on assure une haute pression sensiblement uniforme tout le long du. tu- yau principal 58, c'est-à-dire que la perte de charge interne est minimisée. Ainsi, la couone 60 de réfrigérant s'écoulant transver- salement a une vitesse sensiblement uniforme en tous les points le long de la courroie. Ceci   procure   un taux élevé d'échange de chaleur et d'uniformité dans le refroidissement du métal coulé en cours de solidification.

   Le tuyau principal co   @é   58 est monté sur le châs- sis 12 au moyen d'une pluralité de supports 68, 
Afin d'obtenir l'action de refroidissement la plus efficace possible, la courroie flexible de coulée du métal est faite de métal de haute résistance à la traction ralativement mince et ayant une bonne conductibilité thermique. Par exemple, dans la machine telle que décrite, -cette courroie16 est faite d'acier sauvage et a une épaisseur de moins de   1,5   mm. Ainsi, l'action de refroidissement intense le long de la face arrière R produit une température sensiblement uniforme en tous les points de la face a-   vaut ?   adjacente au métal fondu. 25. 



   Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-deasus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention,

Claims (1)

1. REVENDICATIONS 1.- Procédé de refroidissement de la cour- roie dans une machine à couler en continu 13 métal fondu dans la^ quelle le métal fondu est confiné dans un espace de moulage à dé- placement en continu ménagé entre la périphérie d'un tambour tour- nant et la. face avant d'une courroie flexible sans fin qui entoure partiellement la tambour en rotation, la courroie prenant une cour- bure en sens apposé alors qu'elle vient vers le tambour, de sorte que la face @@stérieure prend d'abord une courbure concave en se déplaçant vers le tambour, et prend ensuite une courbure convexe en passant autour du tambour,

   procédé caractérisé parce qu'on fait écou- ler le réfrigérant à grande vitesse longitudinalement le long de la portion concave de la. face arrière de la courroie se déplaçant vers le tambour.

   2.- Procédé conforme à la revendication 1 1 caractérisé par ce qu'on applique le réfrigérant à la portion con- vexe de la face postérieure de la courroie dans une direction dif- férente de la direction longitudinale de celle-ci.

   3.- Procédé conforme aux revendications 1 et 2 caractérisé parce qu'on applique le réfrigérant diagonalement à grande vitesse transversalement à la face postérieure de la courroie pour procurer une transition entre le réfrigérant s'écoulant longi- tudinalemente sur la portion concave de la face postérieure et le ré- frigérant qui est appliqué dans une direction différente à la por- tion convexe de la face arrière.

   4.- Procédé conforme aux revendications 1 à 3 caractérisé parce qu'on dirige le réfrigérant diagonalement en le projetant contre la face postérieure de la courrai$ de coulée de fa- çon à passer sous le réfrigérant s'écoulant longitudinalement tout en déviant le réfrigérant s'écoulant longitudinalement latéralement vers un bord.

   5.- Procédé conforme aux revendications 1 à 4 caractérisé parce que le réfrigérant dirigé en diagonale atteint le réfrigérant s'écoulant longitudinalement près du début de la courbure convexe de la face postérieure après que le réfrigérant Si écoulant longitudinalement ait dépassé la fin de la courbe conca- ve.

   6.- Procédé conforme à la revendication 1 ca- ractérisé parce qu'on projette le réfrigérant liquide contre la sur- face postérieure convexe de la courroie près d'un bord de la cour- <Desc/Clms Page number 10> rôle et on le fait passer transversalement sur la surface postérieu- re convexe de la courroie vers l'autre bord.

   7.- Procédé conforme aux revendications 1 à 6 caractérise parce que le réfrigérant en déplacement transversal forme un film en mouvement rapide sur la surface postérieure conve- xe, le dit fils se déplaçant vers l'autre bord à une si grande vi- tesse que le réfrigérant continue son déplacement en s'envolant li- brement du dit autre bord.

   9.- Installation pour la coulée en coatinu de métal fondu dans laquellele métal fondu, est confiné dans un espa- ce de moulage se déplaçant continuellement,défini entre la périphé- rie d'un tambour tournant et la face avant d'une courroie flexible sans fin qui entoure partiellement le tambour tournant, installa- tion caractérisée par une première poulie d'entrée, la courroie l'- entourant partiellement avec la surface postérieure de la courroie décrivant une courbe concave en passant autour de la dite poulie, la dite poulie guidant la face avant de la courroie vers le tambour tournant pour définir une entrée au métal fondu à couler entre la dit tambour etla courroie,la dite poulie comportant une pluralité de profonds sillons circulaires en-dessous de la surface concave postérieure de la courroie,

   une pluralité de tubes recourbés d'aU- mentation en réfrigérant étant logés dans les dits sillons et ayant des buses dirigées vers la surface postérieure concave de la courroie faisant écouler le réfrigérant longitudinalement le long de la.

   @urface postérieure en direction de la région convexe de la face pos- térieure, et par une source de réfrigérant liquide sous pression con- nectée aux dits tubes d'alimentation en réfrigérant.

   9.- Installation conforme à la revendication 8 caractérisée parce que le tambour comporte une paire de surfaces périphériques qui sont espacées pour définir entre elles l'espace de moulage, ladite poulie d'entrée ayant une paire de surfaces --3 sup- port de même diamètre, chacune des dites surfaces de support étant directement opposée respectivement à@une des dites surfaces sspecées et appuyant la courroie contre les dites surfaces pour faire joint à l'entrée de l'espace de soulage, les dits sillons circulaires étant situés entre les dites surfaces de support, et une pluralité de fi- nes ailettes situées respectivement entre les sillons, les dit.

   si- lettes supportant la surface postérieure de la courroie faisan% face à l'entrée du dit espace de moulage.

   10.- Installation conforme aux revendications <Desc/Clms Page number 11> 8 et 9, caractérisée par des moyens d'application du réfrigérant à la poition convexe de la face arrière de la courroie dans une di- rection différente de la direction longitudinale de celle-ci.

   11.- Installation conforme aux revendications 8 à 10 caractérisée par des soyons de buse en diagonale appliquant le réfrigérant diagonalement à grande vitesse à travers la face pos- térieure de la courroie pour procurer une transition entre le réfri- gérant s'écoutant longitudinalement sur la portion concave de la fa- ce postérieure et le réfrigérant appliqué dans une direction diffé- rente à la portion convexe de la face postérieure.

   12.- Installation conforme aux revendications 8 à 11 caractérisée parce que les moyens de buse en diagonale com- prennent une pluralité de buses pour appliquer le réfrigérant sui- ant des angles progressivement plus perpendiculaires à la longueur de la courroie.

   13.- Installation conforme aux revendications 8 à 12 caractérisée parce que les moyens de buse en diagonale pro- jettent le réfrigérant contre la face postérieure de la courroie de façon à faire passer en-dessous le réfrigérant s'écoulant longitu- di@@alement tout en déviant le réfrigérant s'écoulant longitudinale- ment latéralement vers un bord.

   14.- Installation conforme aux revendications 8 à 13 caractérisée parce que les moyens de buse en diagonale sont situés près du début de :la portion de courbure convexe de la. face postérieure.

   15.- Installation conforme à la revendication 8 caractérisée parce que les moyens de buse reliés à une source de réfrigérant sous haute pression projettent le réfrigérant liquide contre la surface postérieure convexe près d'un bord de la courroie en créant un film de réfrigérant se déplaçant à travers la courroie vers l'autre bord.

   16.- Installation conforme à la revendication 8 caractérisée parce que le fils de réfrigérant se déplace transver- salement sur la gruface postérieure convexe de la courroie vers l'- autre bord à une vitesse élevée telle que le réfrigérant continue son déplacement en décollant librement du dit autre bord, avec des moyens en forme de fourreau pour capter le réfrigérant en vole 17.- Installation conforme à la revendication 8 caractérisée parce que la source de réfrigérant est un tuyau prin- cipal s'étendant suivant un arc concentrique à l'axe du tambour et <Desc/Clms Page number 12> situé près du bord de la courroie, avec de nombreuses buses orien- tées vers la surface inverse pour se projeter dessus près d'un dit bord de la courroie.