FR2684314A1

FR2684314A1 - Device for introducing gas into determined zones in rotary equipment or machines

Info

Publication number: FR2684314A1
Application number: FR9212573A
Authority: FR
Inventors: Travaini Aldo
Original assignee: SIO Srl
Current assignee: SIO Srl
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1992-10-21
Publication date: 1993-06-04
Anticipated expiration: 2012-10-21
Also published as: IT1259422B; ITMI912967A0; ITMI912967A1; FR2684314B1

Abstract

A device (11) for introducing, preferably into determined zones, gas into rotary equipment or machines (1) such as tannery drums, driers, bolting machines or similar equipment of the type including a hollow structure (2) rotary on its own axis (3). The device (11) includes: first distributing means (15) connected to conduits (10) used in combination with members for injecting (9) gas into the structure (2), the said first means (15) being integrally attached to the latter and having interconnecting means (23) joining the said conduits to a free surface (17) of these first means (15); second distributing means (30) operating in interference with the said first means (15) and including means for distributing (33) the gas towards the latter, the said second distributing means (30) being connected to a circuit for conveying the gas to the device (11).

Description

L'invention a pour objet un dispositif pour introduire, préférablement dans des zones déterminées, du gaz dans des équipements ou machines rotatives, tel que des tonneaux pour tannerie, séchoirs, blutoirs ou équipements similaires du type comprenant une structure creuse rotative sur son propre axe. The subject of the invention is a device for introducing, preferably into specific areas, gas into rotary equipment or machines, such as barrels for tanning, driers, blutoirs or similar equipment of the type comprising a hollow rotary structure on its own axis. .

I1 est bien connu que dans les machines rotatives il est nécessaire d'introduire du gaz (par exemple de l'anhydride carbonique) dans le but d'amé- liorer le rendement du processus ou d'effectuer une opération plus particulière, par exemple de décalcination, dans le liquide genéralement présent dans les machines précitées. It is well known that in rotary machines it is necessary to introduce gas (for example carbon dioxide) in order to improve the yield of the process or to carry out a more particular operation, for example of decalcination, in the liquid generally present in the aforementioned machines.

I1 est connu d'introduire du gaz dans de telles machines à travers un habituel axe creux situé le long de l'axe de la structure. It is known to introduce gas into such machines through a usual hollow axis located along the axis of the structure.

Ceci cause divers problemes, par exemple une bonne partie du gaz introduit dans la machine se dissipe dans cette dernière et n'est donc pas utilisé tel que prévu initialement. This causes various problems, for example a good part of the gas introduced into the machine dissipates therein and is therefore not used as initially intended.

De plus, une telle solution n'est pas adaptable à un grand nombre de machines rotatives puisqu'elles ne sont pas toutes pourvues d'un arbre creux le long de l'axe de leur structure, ou qu'elles n'ont pas toutes la possibilité d'être pourvues d'un tel axe. In addition, such a solution is not adaptable to a large number of rotary machines since they are not all provided with a hollow shaft along the axis of their structure, or that they do not have all the possibility of being provided with such an axis.

De plus, dans les solutions connues concernant des machines rotatives pourvues de dispositifs du type précité, il n'existe pas la possibilité d'introduire du gaz de façon sélective et destiné à une zone particuliere dans la structure des dites machines. In addition, in the known solutions concerning rotary machines provided with devices of the aforementioned type, there is no possibility of introducing gas selectively and intended for a particular area in the structure of said machines.

La présente invention a pour objet un dispositif du type précité qui puisse être appliqué à une machine rotative sans toutefois avoir à effectuer de trou dans l'arbre rotatif de cette dernière ou sans devoir impliquer l'éventuel arbre creux de celle-ci. The present invention relates to a device of the aforementioned type which can be applied to a rotary machine without, however, having to make a hole in the rotary shaft of the latter or without having to involve the possible hollow shaft thereof.

Un autre objet de la présente invention est d'avoir un dispositif du type précité qui permette l'introduction du gaz dans une zone particuliere et déterminée de la machine. Another object of the present invention is to have a device of the aforementioned type which allows the introduction of gas into a particular and determined zone of the machine.

Un autre objet de la présente invention est d'offrir un dispositif du type précité qui permette d'éviter une dispersion du gaz introduit dans la machine. Another object of the present invention is to provide a device of the aforementioned type which makes it possible to avoid dispersion of the gas introduced into the machine.

Un autre objet de la présente invention est d'offrir un dispositif du type précité qui permette l'introduction du gaz de façon sélective, avec une quantité constante et un débit contrôlé, conformément à des séquences prédéterminées et en fonction des nécessités. Another object of the present invention is to provide a device of the aforementioned type which allows the introduction of gas selectively, with a constant quantity and a controlled flow rate, in accordance with predetermined sequences and according to the necessities.

Au autre objet de la présente invention est d'avoir un dispositif du type précité qui soit d'une réalisation et d'un montage relativement simples, à des coûts modérés et qui offre une grande fiabilité à l'usage. Another object of the present invention is to have a device of the aforementioned type which is relatively simple to produce and assemble, at moderate cost and which offers great reliability in use.

Les caractéristiques précitées, ainsi que les autres buts de la présente invention qui sont évidentes à l'homme de l'art, seront atteintes au moyen d'un dispositif du type précité, et caractérisé en ce qu'il comprend: des premiers moyens distributeurs connectés à des conduits associés à des organes d'injection du gaz dans la structure, lesdits premiers moyens étant solidaires de cette derniere et étant pourvus de moyens d'interconnexion reliant ces conduits à une superficie libre de ces premiers moyens; des seconds moyens de distribution opérant en interférence avec lesdits premiers moyens et pourvus de moyens de distribution du gaz vers ces derniers, lesdits seconds moyens distributeurs étant fixes et connectés à un circuit pour l'envoi du gaz au dispositif. The aforementioned characteristics, as well as the other objects of the present invention which are obvious to a person skilled in the art, will be achieved by means of a device of the aforementioned type, and characterized in that it comprises: first dispensing means connected to conduits associated with members for injecting gas into the structure, said first means being integral with the latter and being provided with interconnection means connecting these conduits to a free area of these first means; second distribution means operating in interference with said first means and provided with means for distributing gas towards the latter, said second distributor means being fixed and connected to a circuit for sending gas to the device.

Pour une meilleure compréhension de la présente invention il est annexé, à titre d'exemple non limitatif, les dessins qui représentent:
Figure l, une vue latérale d'une machine rotative sur laquelle est appliqué le dispositif objet de la présente invention;
Figure 2, une vue frontale du dispositif objet de la présente invention;
Figure 3, une section selon le tracé 3-3 de la Figure 2,
Figure 4, une vue frontale d'une partie du dispositif de la Figure 2;
Figure 5, une section selon le tracé 5-5 de la Figure 4; et
Figure 6, une vue schématique frontale du dispositif de la Figure 2 dont certaines parties ont été omises pour plus de clarté.For a better understanding of the present invention, the drawings which represent:
Figure l, a side view of a rotary machine on which is applied the device object of the present invention;
Figure 2, a front view of the device object of the present invention;
Figure 3, a section along the line 3-3 of Figure 2,
Figure 4, a front view of part of the device of Figure 2;
Figure 5, a section along the line 5-5 of Figure 4; and
Figure 6, a schematic front view of the device of Figure 2, parts of which have been omitted for clarity.

En se reportant plus précisément aux Figures, la machine rotative, par exemple un tonneau pour le tannage des peaux, est indiquée en I et comprend une structure 2 rotative autour d'un arbre 3. Referring more specifically to the Figures, the rotary machine, for example a barrel for tanning hides, is indicated in I and comprises a structure 2 rotating around a shaft 3.

Sur la superficie latérale 4 de la structure 2 il est prévu des trous 8 dans lesquels sont disposés des organes d'injection (ou similaires) 9 connectés, à travers des conduits 10, au dispositif ll réalisé selon l'invention. On the lateral surface 4 of the structure 2 there are provided holes 8 in which are arranged injection members (or the like) 9 connected, through conduits 10, to the device ll produced according to the invention.

Dans l'exemple non limitatif de la Figure 1, les organes d'injection 9 sont disposés de façon déca idée, et à égale distance entre eux, sur la superficie 4 de la structure 2, par exemple à 1200 entre eux. In the nonlimiting example of Figure 1, the injection members 9 are arranged in a deca idea, and at equal distance between them, on the surface 4 of the structure 2, for example at 1200 between them.

Le dispositif ll pour la distribution du gaz (par exemple de l'anhydride carbonique) dans la structure 2 comprend un premier organe annulaire 15 solidaire avec la structure 2 et présentant une superficie interne 16 et une superficie externe 17; en correspondance avec cette derniere structure se trouve une cavité annulaire 18 délimitée par les bords 19 et 20. The device 11 for the distribution of gas (for example carbon dioxide) in the structure 2 comprises a first annular member 15 integral with the structure 2 and having an internal surface 16 and an external surface 17; in correspondence with this latter structure is an annular cavity 18 delimited by the edges 19 and 20.

L'organe annulaire 15 (par exemple associé à l'arbre 3) est pourvu d'une partie 21 sur laquelle s'ouvrent, en 22, des canalisations 23 réalisées dans le corps 24 du dit organe 15 et s'ouvrant, en 26, sur la superficie externe 17 correspondant à la cavité annulaire 18. Plus précisément, la partie de chaque canalisation 23 proche de l'ouverture 22 est taraudée en 27 afin de permettre l'assemblage entre l'organe 15 et les conduits 10 de la machine 1. The annular member 15 (for example associated with the shaft 3) is provided with a part 21 on which open, at 22, pipes 23 produced in the body 24 of the said member 15 and opening, at 26 , on the external surface 17 corresponding to the annular cavity 18. More precisely, the part of each pipe 23 close to the opening 22 is tapped at 27 in order to allow assembly between the member 15 and the conduits 10 of the machine 1.

Dans la cavité de l'organe 15 se trouve un deuxième organe annulaire 30 adapté pour pouvoir fonctionner en interférence, au moins durant l'envoi du gaz à la machine 1, avec la superficie externe 17 du dit organe 15. Ce second organe 30 est fixe par rapport à la structure rotative 2 et est préférablement réalisé en matériel autolubrifiant de type connu (par exemple en polytétra-fluoro-éthylène ou PTFE); ceci permet au deuxième organe 30 d'être accouplé de façon étanche avec le premier organe 15, ladite étanchéité étant gé nérée précisément par le matériel constituant l'organe précité. In the cavity of the member 15 is a second annular member 30 adapted to be able to operate in interference, at least during the sending of the gas to the machine 1, with the external surface 17 of the said member 15. This second member 30 is fixed relative to the rotary structure 2 and is preferably made of self-lubricating material of known type (for example polytetrafluoroethylene or PTFE); this allows the second member 30 to be coupled in leaktight manner with the first member 15, said seal being generated precisely by the material constituting the aforementioned member.

Dans ce dernier, en relation avec une des superficies internes 32, il est réalisé (dans l'exemple en question) une cavité 33 pour un arc de cette superficie (par exemple sous-tendu par un angle au centre a à 1200). Dans cette cavité s'ouvre, en 35, un conduit 36, débouchant sur une superficie externe 40 de l'organe 30 en 42 (tel que représenté schématiquement à la Figure 6). In the latter, in relation to one of the internal surfaces 32, there is made (in the example in question) a cavity 33 for an arc of this surface (for example subtended by an angle at the center a to 1200). In this cavity opens, at 35, a conduit 36, opening onto an external surface 40 of the member 30 at 42 (as shown schematically in Figure 6).

L'organe 30 est avantageusement associé à un troisième organe annulaire 43 jouant le rôle d'élément de maintien de ce second organe 30. The member 30 is advantageously associated with a third annular member 43 playing the role of holding element for this second member 30.

L'organe ou élément de maintien 43, comprend de préférence deux parties semi-annulaires 44 et 45, mues réciproquement au moyen d'actuateurs 46, par exemple des organes hydrauliques ou pneumatiques connus. The member or holding element 43 preferably comprises two semi-annular parts 44 and 45, mutually moved by means of actuators 46, for example known hydraulic or pneumatic members.

Dans ce but, et si nécessaire, les deux parties 44 et 45 seront pourvues de saillies aux extrémités 48 et 49, placées face à face et adaptées afin de pouvoir fonctionner avec les organes ou actuateurs 46 précités
L'élément 43 présente une superficie interne 50 dans laquelle est réalisée une cavité 51 apte à contenir l'organe 30 précité.For this purpose, and if necessary, the two parts 44 and 45 will be provided with projections at the ends 48 and 49, placed face to face and adapted so as to be able to operate with the aforementioned organs or actuators 46
The element 43 has an internal surface 50 in which a cavity 51 is produced capable of containing the aforementioned member 30.

Supposons que l'on veuille maintenant utiliser la machine 1 et le dispositif 11, ladite machine étant par exemple un tonneau pour le tannage des peaux. Suppose that we now want to use the machine 1 and the device 11, said machine being for example a barrel for tanning hides.

Durant la phase de décalcination, le bain dans lequel sont immergées les peaux à traiter doit être progressivement neutralisé de la chaux présente en employant comme acide faible l'anhydride carbonique sous forme gazeuse. During the decalcination phase, the bath in which the skins to be treated are immersed must be gradually neutralized from the lime present by using carbon dioxide as a gaseous acid as weak acid.

Afin de distribuer et d'injecter ce gaz exclusivement dans le liquide présent dans la structure 2, et afin d'obtenir une distribution et une injection au dessous du niveau de ce liquide, on utilisera le dispositif 11. In order to distribute and inject this gas exclusively into the liquid present in the structure 2, and in order to obtain a distribution and an injection below the level of this liquid, the device 11 will be used.

En faisant effectuer un mouvement de rotation à la structure 2, on fait également tourner le premier organe annulaire 15. By making the structure 2 perform a rotational movement, the first annular member 15 is also rotated.

Dans un même temps, on achemine au conduit 36 du second organe 30 le gaz en provenance du conduit 57 connecté à un réservoir 58 où se trouve l'anhydride carbonique sous pression. At the same time, gas from conduit 57 is connected to conduit 36 of second member 30, connected to a reservoir 58 where carbon dioxide is under pressure.

Le gaz passe du conduit 36 dans la cavité 33 d'où il ne peut s'échapper latéralement, l'organe 30 servant de moyen d'étanchéité sur l'organe 15 qui est rotatif avec la structure 2. The gas passes from the conduit 36 into the cavity 33 from which it cannot escape laterally, the member 30 serving as a sealing means on the member 15 which is rotatable with the structure 2.

Durant cette rotation, les ouvertures 26 des canalisations 23 de l'organe 15 arrivent, une à la fois, à la cavité 33 de sorte que le gaz passe de cette derniere dans lesdites canalisations et arrive à l'ou- verture 22 où sont jumelées les canalisations 10. A travers ces dernieres le gaz arrive aux organes d'injection 9 et par conséquent se disperse dans le liquide de la structure 2. During this rotation, the openings 26 of the pipes 23 of the member 15 arrive, one at a time, at the cavity 33 so that the gas passes from the latter into said pipes and arrives at the opening 22 where are twinned the pipes 10. Through the latter the gas arrives at the injection members 9 and consequently disperses in the liquid of the structure 2.

Étant donné que les ouvertures 26 des canalisations sont placées à égale distance sur l'organe 15 et qu'elles sont équi-angulaires entre elles, par exemple avec un angle égal à l'angle a précité, une seule des dites canalisations 23 sera traversée par le gaz durant la rotation de cet organe. Since the openings 26 of the pipes are placed at equal distance from the member 15 and that they are equi-angular with each other, for example with an angle equal to the aforementioned angle, only one of the said pipes 23 will be crossed by the gas during the rotation of this organ.

Ceci signifie que durant le mouvement de ce dernier seule l'ouverture 26 est reliée à la cavité 33 tandis que les autres sont fermées par la superficie 32 de l'organe 30 qui sert d'étanchéité sur ces derniers. This means that during the movement of the latter only the opening 26 is connected to the cavity 33 while the others are closed by the surface 32 of the member 30 which serves as a seal on the latter.

C'est à travers cette ouverture qui fonctionne avec la cavité 33 que passe le gaz qui arrive à l'organe d'injection 9 correspondant. It is through this opening which functions with the cavity 33 that the gas which arrives at the corresponding injection member 9 passes.

La cavité précitée étant positionnée avec un angle adéquat par rapport à la structure 2 de la machine 1, seul l'injecteur positionné inférieurement à cette structure (selon la Figure 1) est concerné par le gaz en provenance du dispositif 11. Dans un tel cas, le gaz, avec la rotation de la machine 1, sera toujours injecté en position inférieure dans la structure et il sera, par conséquent, complètement dispersé dans le liquide contenu dans ladite structure. The aforementioned cavity being positioned at an adequate angle with respect to the structure 2 of the machine 1, only the injector positioned below this structure (according to FIG. 1) is affected by the gas coming from the device 11. In such a case , the gas, with the rotation of the machine 1, will always be injected in the lower position in the structure and it will therefore be completely dispersed in the liquid contained in said structure.

Par conséquent, le gaz traverse, de façon cyclique, toutes les canalisations 23 de l'organe 15 mais arrive toujours dans la même zone déterminée (par exemple dans la zone inférieure selon la Figure 1) de la structure 2 de la machine 1. Consequently, the gas passes, in a cyclic manner, all the pipes 23 of the member 15 but always arrives in the same determined zone (for example in the lower zone according to FIG. 1) of the structure 2 of the machine 1.

Grâce à la présence de l'élément 43, lorsque l'introduction du gaz dans la machine 1 n'est pas nécessaire, et qu'il n'est pas acheminé vers le dispositif 1, l'organe 15 et l'organe 30 ne seront pas maintenus en contact entre eux, ceci évitant que la friction, de toute façon générée entre les parties, ne puisse en réduire la longévité. Thanks to the presence of the element 43, when the introduction of the gas into the machine 1 is not necessary, and it is not routed to the device 1, the member 15 and the member 30 do not will not be kept in contact with each other, this avoiding that friction, anyway generated between the parts, cannot reduce its longevity.

Afin d'arriver à ce résultat les actuateurs 46 seront déchargés, et par conséquent les parties 44 et 45 de l'élément 43 se distancieront entre elles, même si ce n'est que de façon minime. In order to achieve this result the actuators 46 will be discharged, and therefore the parts 44 and 45 of the element 43 will distance themselves from each other, even if only to a minimal extent.

Ceci empêche que les parties précitées ne pressent l'organe 30 sur l'organe 15. Grâce à l'elasti- cité intrinsèque du matériel de l'organe 30 celui-ci se détache, au moins en partie, de l'organe 15 et les forces de friction générées entre les parties en contact seront donc réduites. This prevents the aforementioned parts from pressing the member 30 on the member 15. Thanks to the intrinsic elasticity of the material of the member 30 the latter detaches, at least in part, from the member 15 and the friction forces generated between the parts in contact will therefore be reduced.

L'organe 15 tourne par conséquent librement avec la structure 2 , sans contact, ou avec un contact extrêmement réduit, avec l'organe 30. The member 15 consequently rotates freely with the structure 2, without contact, or with extremely reduced contact, with the member 30.

L'invention ne se limite pas à l'exemple de description représenté mais englobe aussi d'autres solutions ou variantes que l'on peut considérer comme faisant partie du présent document. The invention is not limited to the example description shown, but also encompasses other solutions or variants which can be considered to be part of this document.

Une de ces solutions ou variantes comprend par exemple des moyens d'étanchéité associés à l'organe 1 et/ou à l'organe 30 au cas où ce dernier ne serait pas lui-même réalisé dans du matériel plastique comme du PTFE ou similaire qui permette d'obtenir l'étanchéité voulue entre les organes. One of these solutions or variants comprises, for example, sealing means associated with the member 1 and / or with the member 30 in the event that the latter is not itself made from plastic material such as PTFE or the like which provides the desired seal between the organs.

Une autre variante comprend un plus grand nombre d'organes rotatifs 15 disposés en succession, placés côte à côte, coaxiaux, et définissant une structure cylindrique autour de laquelle est disposé au moins un organe 30 (ou plus d'organes mais du même nombre que l'organe 15). Chaque organe 15 est associé à un injecteur spécifique sur la machine rotative. Another variant comprises a greater number of rotary members 15 arranged in succession, placed side by side, coaxial, and defining a cylindrical structure around which is arranged at least one member 30 (or more members but of the same number as organ 15). Each member 15 is associated with a specific injector on the rotary machine.

Une autre solution prévoit, dans l'organe 30, au moins un point ou zone de distribution correspondant à la cavité 30 et, dans l'organe 15, une pluralité de canalisations 33 qui, fonctionnant avec le point ou zone de distribution, enverraient, une à la fois, en mode séquentiel, le gaz dans la machine 1. Another solution provides, in the member 30, at least one distribution point or zone corresponding to the cavity 30 and, in the member 15, a plurality of pipes 33 which, operating with the distribution point or zone, would send, one at a time, in sequential mode, the gas in machine 1.

Comme mentionne ci-dessus, ces solutions aussi doivent être considérées comme faisant partie de l'objet de la présente invention. As mentioned above, these solutions too should be considered as part of the object of the present invention.

Claims

1. Device for introducing, preferably into specific areas, gas into rotary equipment or machines such as barrels for tanneries, driers, blutoirs or the like, of the type comprising a hollow rotary structure around its axis, characterized in that it comprises first distributor means (15) connected to conduits (10) associated with gas injection members (9) in the structure (2), said first means (15) being integral with the latter and comprising means interconnection (23) connecting said conduits (10) to a free area (17) of these first means (15); second distributor means (30) operating in interference with said first means (15) and comprising means for distributing (33) gas to the latter, said second distributor means (30) being fixed and connected to a circuit for the gas delivery to the device (11).

2. Device according to claim 1, charac terized in that said first dispensing means comprise at least one annular element (15) with an internal surface (16), an external surface (17) and a lateral surface (21) in which s 'opens (at 22) at least one pipe (23) defining the interconnection means, said pipe (23) opening at its other end to the external surface (17) mentioned above.

3. Device according to claim 2, charac terized in that the annular element (15) comprises a plurality of pipes (23) opening onto its external surface (17) in an equidistant position between them.

4. Device according to claim 1, charac terized in that the second distributor means are at least one annular element (30) comprising an external surface (40) and an internal surface (32) oriented towards the first distribution means (15) , the latter comprising at least one distribution zone (33) where the gas to be conveyed arrives, through said first means (15), to the rotary machine (1).

5. Device according to claim 4, charac terized in that said zone (33) where the gas arrives comprises at least one cavity formed in said internal surface (32) of the annular element (30), said cavity relating to an arc of this area.

6. Device according to claims 3 and 5, characterized in that the angle at the center (a) which underlies the arc along which is the cavity (33) of the second distributor means is equal to the angle which is between the openings (26) of the pipes (23) of the first distributor means (15) on the external surface (17) of the latter.

7. Device according to claim 4, charac terized in that the annular element (30) defining the second distributor means comprises a plurality of zones (33) where the gas to be conveyed to the rotary machine (1) arrives.

8. Device according to claim 4, charac terized in that the annular element (30) defining the second distributor means comprises a pipe (36) connected to each distribution zone (33) and opening onto the external surface (40 ) of this annular element (30).

9. Device according to claim (4) charac terized in that the annular element (30) defining the second distributor means is made of self-lubricating material and serving as a seal on the first distributor means (15), such as po lytetra-fluoro-ethylene or similar.

10. Device according to claim 1, charac terized in that between the first and second distributor means (15,30) are seals associated with these first and / or second means (15,30).

11. Device according to claim 1, comprising means (43) for supporting the second fixed distributor means (30), said support means (43) being movable relative to the second distributor means (30) and bringing the latter into contact with the first distributor means (15) when the gas is to be supplied to the rotary machine.

12. Device according to claim 11, charac terized in that the support means (43) comprise two parts (44,45) of preferably annular shape and reciprocally movable, each of said parts (44,45) being provided with a seat (5) for the second distributor means (30).

13. Device according to claim 12, charac terized in that the parts (44,45) of the support means (43) are moved by hydraulic, pneumatic or similar actuators (46) and acting on projections positioned at the ends (48 , 49) facing each other.