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Perfectionnements' aux machines à papier.
La présente invention se rapporte aux machines pour la fabrication de papier et constitue un perfectionnement à l'Invention décrite dans le brevet principal n 643.922.
Le brevet principal décrit une machine dans laquelle une nappe de papier est formée en dirigeant une suspension de fibres entre deux rouleaux dont l'un porte une toile métallique de forma- tion qui passe sur la partie périphérique' supérieure d'un pre- mier rouleau et en dessous du second rouleau-vanne sur 1800 environ, la nasse de fibres étant dirigée sur la partie supérieure de la toi- le métallique entre ces deux rouleaux.
Un feutre supérieur passe autour du second rouleau en dessous de la toile métallique Je telle
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sorte que la nappe de papier qui se forme se trouve entre la toile métallique et le feutre sur ce rouleau et la nappe est essorée principalement sous l'effet de la toile métallique s'appuyant sur le rouleau et sur la nappe et le feutre par suite de la tension de la toile métallique autour du rouleau.
Un but de la présente invention est de procurer une forme modifiée de ce type général de machine convenant particulièrement pour, former des feuilles épaisses à une vitesse plus grande et pour accélérer l'essorage de la nappe.
Une machine à papier suivant l'invention comprend une section. de formation de 'la. nappe qui .va en se. rétrécissant etestplacée entrer une toile, métallique ou non, servant à former la nappe et un feutre pour assurez une première action d'e s s. o r a g e sur une nappe formée avant le passage de la toile de formation et du feutre autour d'une section incurvée telle qu'un rouleau, la nappe étant soumise à ce moment à une force centrifuge ainsi qu'à une pression entre la toile de formation et le feutre pour obtenir un effet d'essorage intensif. Par suite de l'augmentation de l'effet d'esscrage de la nappe sur un court , trajet de la toile, métallique ou non, on peut former ues papiers relativement épais à grande vitesse.
Des formes d'exécution seront décrites à titre d'exemple avec référence aux dessins annexés dans lesquels:
Fig. 1 est une illustration fragmentaire schématique , de l'extrémité d'entrée de la machine à papier,
Fig. lA est une vue fragmentaire à plus grande échelle de l'entrée de pâte à papier conforme à l'invention, et
Fig. 2 et 3 montrent .schématiquement des variantes de l'entrée de pâte à. papier conforma .à l'invention.
On,se .référera d'abord à la Fig. 1 des dessins.
La forme de l'invention qu'elle représente comprend une boucle de toile, métallique ou non, pour la formation de la nappe lundis- posée autour des rouleaux 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 et 18. La toile 10 est une toile classique pour la formation aes nappes
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de papier, utilisée dans les machines Fourdrinier et constituée de brins de chaîne et de trame tissés ensemble pour ménager des ouvertures d'écoulement permettant à l'eau de s'Égoutter de la pâte à papier diluée portée par la toile. Les brins peuvent être métalliques ou en matière synthétique, suivant la pratique connue.
Le rouleau 12 peut être appelé rouleau de couchage parce que c'est ence point que la nappe de papier formée dans la machine est séparée de la toile 10 comme on le verra par la suite, et les rouleaux 11, 13, 16, 17 et 18 sont de simples rouleaux de changement de direction. Le rouleau 13 peut être utilisé cornue rouleau detension avec un mécanisme connu approprie, non représen- té, pour déplacer simultanément et de façon réglable les deux extrémités du rouleau pour maintenir la toile 10 tendue autour des rouleaux.
Le rouleau 15 est un suleau de guidage classique dont une extrémité est fixe et l'autre mobile et tout appareil classique connu (non représenté) peut être relié à 1* extrémité mobile du rouleau 15 de façon que celui-ci agisse pour main- tenir la boucle de toile en déplacement pratiquement suivant un tra- jet déterminé autour des rouleaux supportant la toile. Un ou plu- sieurs rouleaux de support de la toile, par exemple le rouleau 11, peuvent être moteurs pour entraîner la toile 10 de façon qu'elle se déplace dans le sens indiqua par la flèche A.
Une boucle supérieure de toile 19 est aisposée autour des. roule aux 20, 21, 22, 23,24,25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 et 33, en plus du rouleau 11. La toile 19 absorbe l'eau plus forte- ment et libère cette eau plus facilement que les toiles habituel- les utilisées pour l'essorage des nappes de papier. La toile 19 peut être par exemple un feutre de papeterie classique.
Les rouleaux 27 et 29 sont des rouleaux de compression dont chacun for:r.e une passe de compression avec un tambour sécheur ;
Yankee 34 chauffé à la vapeur. Le rouleau 29 peut par exemple
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avoir une surface périphérique ajourée et une boîte aspirante 35 peut être disposée à l'intérieur du rouleau 29 près de sa passe avec le tambour 34. Tous les autres rouleaux supportant la boucle de toile 19 peuvent avoir des surfaces extérieures perforées.
Le rouleau 22 est un rouleau de guidage classique dont une extré- mité est fixe et l'autre extrémité peut se déplacer sous l'action d'un mécanisme de'commande approprié(non représenté)pour maintenir la toile 19 en déplacement suivant un trajet déterminé autour des rouleaux supportant la toile. Le rouleau 24 est un rouleau ten- deur classique dont les deux extrémités peuvent être déplacées simultanément et de façon réglable par un mécanisme (non représenté) afin de maintenir la toile 19 tendue autour des rouleaux de sup- port. Le rouleau 32 peut constituer un rouleau d'une presse principale 36 qui comprend également un autre rouleau 37 l'ornant une passe de compression avec le rouleau 32.
Le rouleau 37 a une surface extérieure perforée et une boite aspirante 38 est disposée à l'intérieur du rouleau 37 près de la passe des rouleaux 32 et 37. Le rouleau 33 est placé près du rouleau 12 de façon à former une légère passe de compression avec celui-ci pour que la nappe de papier passe de la toile 10 sur la toile 19 au moment où la toile 19 quitte le rouleau de couchage 12.
Un feutre inférieur sans fin 39 passe également 'entre les rouleaux 32 et 37. Le feutre 39 est maintenu en forme de boucle par des rouleaux de support 40, 41, 42, 43, 44, 45 et 46.
Le rouleau 46 constitue un des rouleaux d'une essoreuse 47 qui com-' prend également un rouleau 48 formant une passe de compression avec le rouleau 46. Le rouleau 41 est un rouleau tendeur classique dont les deux extrémités peuvent être simultanément déplacées par un mécanisme approprié (non représenté) pour maintenir le feutre inférieur 39 tendu autour de ses rouleaux de support. Le rouleau 44 est un rouleau de guidage classique dont une extrémité est fixe
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et l'autre extrémité peut se déplacer sous l'influence d'un mé- canisme approprié (non représenté) pour maintenir le feutre 39 sur un trajet déterminé autour des rouleaux supportant la toile.
Les autres rouleaux 40 a 46 sont de simples rouleaux de change- ment de direction.
On .observera que les rouleaux 11 et 18 sont placés l'un par rapport à l'autre de façon à guider un. brin lOz.de la toilo 10 en substance verticalement. Le rouleau 20 est placé par rapport au rouleau 11 de façon à guider un brin 19z de la toile 19 en l'écartant légèrement de la verticale de telle sorte qu'une cavité en forme de coin 49 est formée entre les brins de toile lOz et 192. Une plaque d'appui plane 50 est disposée entre les rouleaux 11 et 20 derrière le brin de toile 19z, comme repré- senté .
Un conduit d'entrée de la pâte 51 est prévu pour diriger la pâte à papier dans la cavité 49 et ce conduit d'entrée peut comprendre simplement une paire de plaquesparallèles52 et 53 se terminant dans la cavité 49. Les plaques 52 et 53 peuvent être placées à 3/8 à 3/4 de pouce (10 - 20 mm ) de distance et peuvent avoir 12 à 20 pouces (300 - 500mm) de longueur par exemple. On trouvera davantage ae détails d'une entrée de pâte à papier ae ce type assurant une turbulence fine dans la pâte dans la demande de brevet américain Sériai n 278. 521 du 2 mai 1963.
En fonctionnement, la toile 10, métallique ou non, servant à la formation de la nappe de papier, le feutre supérieur 19 et le feutre inférieur 39 sont respectivement entraînés dans les sens indiqués par les flèches A, B et C par l'un ou 1' autre des rou- leaux de support. La pâte à papier descend par le conduit d'entrée 51 et entre les plaques parallèles 52 et 53 dans la cavité 49, et l'élimination de l'eau de la pâte commence dans la cavité 49, l'eau se déplaçant vers l'extérieur à travers les interstices de la toile 10. L'élimination de l'eau continue à mesure que la pâ-
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te descend dans la cavité 49 avec les toiles 10 et 19 et continue également tandis que les toiles tournent autour du rouleau 11.
La pression entre la toile 10 et le feutre 19 augmen- . te à mesure que la toile et le feutre avancent autour du rouleau ! 11 et cette pression augmente l'action d'élimination d'eau et la pâte est essorée dans une certaine mesure au moment où elle atteint le rouleau 11 en venant des extrémités des plaques 52 et 53. L'importance de cette pression varie avec la tension sur la toile Métallique 10 et également le rayon de courbure du rouleau 11, la pression augmentant avec la tension sur la toile métallique et avec la réduction du rayon du rouleau. La force centrifuge s'exerçant sur l'eau dans la pâte facilite également l'élimination de cette eau tamis que la pâte passe autour du rouleau 11, comme on le comprendra facilement.
La nappe de papier passe du rouleau 11 sur lesrouleaux 12 et 33 et, en ce point,quitte la toile de formation 10 et se dé- place à la face inférieure du feutre 19 jusqu'à la presse principa- le 36. La presse principale.,avec le feutre intérieur 39? élimine encore del'eau de la nappe et la nappe continue avec le feutre jusqu'au rouleau de compression 29 et passe en ce point sur le séchoir Yankee 34 pour être séchée puis enroulée.
La plaque d'appui 50 est de préférence prévue derrière le feutre 19 parce que le feutre 19 est généralement plus élasti- : que que la toile de formation 10 et également parce qu' une
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tension moindre, de 10 à 20 1:Lvres/pouce linéaire(.,,5à91sg1'2a5cm) par exempleest maintenue sur le feutre en comparaison de la tension! exercée sur la toile 10 et qui est de 25 à. 35 livres/pouce
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linéaire (10-l5:tgf 2, par exemple. La plaque d'appui 50 évite ; donc un fléchissement du feutre 19.
La présence de la cavité 49 en ferme de coin en amont du rouleau 11 assure une élimination préliminaire d'eau de la pâte avant les pressions élevées et les forces cen-
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trifuges qui s'exercent tandis que la toile et le feutre 19 passent autour du rouleau 11. L'agencement représenté convient donc particulièrement pour des nappes épaisses. La vitesse de rap- prochement de la toile de formation 10 par rapport au feutre 19 au voisinage de la cavité 49 peut incidemment être réglée en modifiant la position du rouleau 18 afin d'assurer les conditions de travail optimum pour des nappes de poids diffdrents.
Il est évident a u s s i que la longueur de la cavité 19 peut être augmentée en déplaçant le rouleau 18 et l'entrée 51 pour les écarter du rouleau 11, augmentant ainsi la longueur d'essorage de la cavité 49 avant d'sgriver au rouleau 11 pour des feuilles de apier plus épaisses. Bien entendu, si l'on désire augmenter la pres- sion de la toile sur le feutre 19 etle force centrifuge sur la nappe passait autour du rouleau 11 sur augmenter l'élimination d'eau, on peut réduire le rayon du rouleau 11.
Avantageusement, la cavité en forme de coin 49 assure un rapprochement graduel entre la toile métallique 10 et le feutre 19 avant que la toile et le feutre se ferment complètement autour du rouleau 11, ce qui permet l'élimination d'eau et l'essorage de la nappe sans rejeter la pute à papier, particuliè- rement les pâtes consistantes destinées à des papiers épais, hors de la passe formée par la toile et le feutre sur le rouleau 11. Cet agencement procure une région de formation longue, se fermant graduellement,définie par la toile 10 et le feutre 19 sur les côtés de la cavité 49 et qui supprime la nécessité d'un rouleau de formation de grand diamètre 11.
La disposition de l'entrée de la machine à papier représentée à la Fig. 2 est semblable à celle des Fig. 1 et 1A, mais une plaque rigide 54 remplace la plaque d'appui 50 et le rouleau de changement de direction 11. La plaque 54 est plane d'une extrémité 54a jusqu'à une ligne intermédiaire 54b et est incurvée sui-
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vant un rayon R à partir de cette ligne intermédiaire 54b jus- qu'à l'autre extrémité 54c.
Des rouleaux 55 et ;6,respectivement, supportent la toile métallique 10a et le feutre 19a de façon à constituer la cavité 49a qui a la forme d'un coin et s'étend depuis les rouleaux 55 et 56 jusqu'à la ligne intermédiaire
54b sur laquelle se rejoignent la toile métallique et le feutre, et un rouleau de support 57 est prévu près de l'extrémité 54c de la plaque 54 et entre la plaque 54 et les rouleaux 12a et 33a qui correspondent aux rouleaux 12 et 33. On comprendra que d'au- tres rouleaux, tels que des rouleaux correspondant aux rouleaux
13 à 17 et des rouleaux 21 à 32 .4 supportent la toile de formation
10a et le feutre 19a qui forment une boucle comme dans la pre- mière forme d'exécution décrite.
L' élimination d'eau de la feuille se produit dans la cavité 49a et l'augmentation de la pression entre la toile 10a et le feutre 19a et la force centrifuge sur la nappe pour provoquer une élimination supplémentaire de l'eau se produisent alors que le feutra et la toile passent autour de la partie arrondie de la plaque 54, l'effet d'élimination d'eau étant semblable à celui qui s'exerce dans la cavité amincie 49 et autour du rouleau 11 dans la première forme d'exécution décrite.
Le dispositif d'entrée pour machine à papier représenté à la Fig. 3 est pratiquement le même que celui de la Fig. 2,mais on utilise une plaque 58 de forme différente de la plaque 54.
La toile de formation lOb est supportée par le rouleau 55b et passe autour de la plaque 58 et du rouleau 57b vers les rouleaux
12b et 33b correspondant aux rouleaux 12 et 13 et aux rouleaux
12a et 33a. Le feutre 19b passe autour du rouleau 56b et autour de la plaque 58, également vers les rouleaux 57b, 33b et 12b. L'en- trée 51b, qui est semblable aux entrées 51 et 51a,amène la pâte ' dans une cavité 49b en forme de coin délimité entre la toile de formation lOb et le feutre 19b.
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La plaque comprend une partie plane entre une extrémité
58a et une ligne médiane 58b s'étendant longitudinalement par rapport à la plaque 58 et qui correspond à la partie de la plaque 54 entre l'extrémité 54a et la ligne 54b, et la toile 10b et le feutre 19b se rejoignent pratiquement suivant la ligne 58b.
. La toile 10b et le feutre 19b délimitent la cavité 49b qui va en se rétrécissant entre extrémité de la plaque 58a et la ligne 58b et la première élimination d'eau de la pelte se produit dans cette cavité. La plaque 58, toutefois, diffère de la plaque 54 en ce qu'entre les lignes 58b et l'extrémité 58c, la plaque 58 a une courbure variable. La courbure de la plaque
58 près de la ligne 58b est relativement faible; toutefois, le rayon de courbure de la plaque 58 se rapprochant du rouleau
57b se réduit de plus en plus. Le rayon de courbure suivant la ligne longitudinale 58d, par exemple, est beaucoup plus grand- que le rayon de courbure suivant la ligne longitudinale 58e sur la plaque 58.
La plaque 58 présentant cette courbure graduellement décroissante exerce une pression de plus en plus grande entre la toile de formation lOb et le feutre 19b, tandis que la toile et le feutra se rapprochent du rouleau 57b et assurent également une influence croissante de la force centrifuge sur l'eau conte- nue dans la nappe formée entre la toile lOb et le feutre 19b, tandis que la nappe se rapproche du rouleau 57b. Cette pression croissante est due à la relation mentionnée ci-dessus, c'est-à-di- re que la pression entre la toile et le feutre augmente à mesure que les rayons de courbure diminuent.
L'agencement représenté à la Fige 3 convient particulièrement pour des nappes de papier très épaisses et rend moins probable la possibilité de rétrogra- dation delà pâte à papier vers l'entrée dans le cas de nappes très épaisses, parce qu'à mesure qu'une feuille est de plus en plus déshydratée, elle est de plus en plus capable de supporter
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des pressions croissantes entre la toile de formation et le feutre et des forces centrifuges plus importantes. D'autre part, en utilisant l'agencement de la Fig. 3, on peut s'attendre à une vitesse de fabrication plus grande. et à une feuille plus sèche pour des nappes épaisses que si l'on utilise un rayon constant, c'est-à-dire par exemple le rayon R de la plaque 54b de la Fig. 2.
REVENDICATIONS.
1 - Machine à papier comprenant une boucle de feutre sans fin et une boucle sans fin d'une toile de formation d'une nappe de papier caractérisée en ce que les trajets des boucles de feutre et de toile convergent pour former une cavité en forme , de coin dans laquelle .un conduit d'entrée de. pâte à papier est dirigé poury smener la pâte à papier., le feutre et la toile passant ensuite autour d'une surface convexe externe, la toile se trouvant le extérieur.