Brevet FR2006918A1 — publié le 19700102

Dans la fabrication du papier, du carton et des panneaux en fi bre, un des problèmes les plus difficiles à résoudre est celui qui consiste à éviter la formation de flocons pendant que les fibres en suspension passent à travers la caisse d'arrivée et encore à désin-5 tégrer efficacement les flocons déjà formés. Une autre difficulté à résoudre est celle que représente l'équilibrage des différences de vitesse des fibres en suspension pendant la traversée de la machine et l'étalage des fibres sur la toile afin d'obtenir un courant d'épaisseur uniforme. 10 Dans une caisse d'arrivée de construction conventionnelle, la tendance des fibres à s'agglomérer et à former des flocons est due en grande partie à la nature du courant pendant que les fibres en suspension traversent la caisse d'arrivée et due aussi à la consistance des fibres en suspension. Pour éviter la formation de flocons 15 le courant doit être turbulent et les turbulences doivent dépasser un certain niveau critique. Il est essentiel que la forme que prend le courant dans la caisse d'arrivée soit telle que la foraiation de flocons soit évitée et que les flocons existants soient désintégrés Gela est possible si la caisse à'arrivée a été étudiée de façon à 20 ce que, pendant toute la durée du passage du courant, il existe tou jours un courant animé de turbulences d'une importance suffisante. La méthode généralement appliquée, cependant, consiste à soumettre les fibres en suspension à des efforts de séparation occasionnels très violents, assez forts poux obtenir la désintégration des flo-25 cons de fibres et, entre ses efforts, de permettre au courant de poursuivre son mouvement avec peu ou pas de turbulences» Cependant, il est essentiel que la période pendant laquelle le courant coule tranquillement ne soit pas d'une durée assez-prolongée pour permettre aux fibres de s'agglomérer et deformer des flocons gênants. Le 30 formage définitif de la feuille sur la toile est déterminé en définitive par la manière dont les forces turbulentes sont obtenues et par la possibilité de pouvoir ensuite transformer les fibres en sus pension en un courant uniforme se déplaçant à vitesse constante sur toute la largeur de la machine. 35 Une méthode courante pour obtenir la turbulence nécessaire par mi les fibres en suspension consiste à disposer,dans la caisse d'ar rivée, des éléments de brassage sous forme de rouleaux rotatifs 69 12980 9 12980 creux, de rouleaux barbelés ou de rouleaiîs dotés de tubes-disposés longitudinalement. Une autre méthode connue consiste à créer une . turbulence■par injection d'un liquide à une grande vitesse angulaire par rapport à la direction principale du courant-«. Ces méthodes, 5 cependant, ont lrinconvénient de ne pas toujours pouvoir introduire des effets de désintégration d'une importance suffisante-pour obtenir une désintégration effective des flocons existants sans détruire en même temps le profil de la vitesse sur la largeur de la feuille. De plus, le courant des fibres en suspension à travers la eais- 10 se d'arrivée n'a pas été suffisant pour permettre d'obtenir un courant d'une épaisseur uniforme. La présente invention a trait à des moyens permettant d'améliorer le procédé de désintégration des flocons formés et de soumettre les fibres en suspension à des efforts hydrauliques de désintégration si puissants qu'il ne peut se produi- 15 re pratiquement aucune formation de flocons parmi les fibres de 1' entrée à la sortie de la caisse« En même temps, les moyens de désintégration travaillent de telle manière qu'il ne peut y avoir de variations gênantes de vitesse en'travers du sens de marche de la machine, ni aucune distribution- irrégulière de la substance. 2G Pour réaliser cet objectif, la caisse d'arrivée conforme à la présente invention est caractérisée par au moins-un dispositif de brassage comprenant au moins deux jeux de barres axiales situées entre les parois latérales.de la caisse et-étudiés de manière à tourner en sens contraire autour d'un.arbre commun ehacUn dans son pro-25 pre rayon de giration» Selon l'invention,., il est,possible dé: déterminer les surfaces des parcours suivis par le dispositif de brassage de telle, sorte qu'en choisissant d'une manière appropriée le nombre de tours de chaque jeu de- carres, le brassage-peut être réglé à un niveau.convenable. Par le choix.d'un nombre approprié de barres, 30 par le choix de leur vitesse -et de leur rayon-de giration, les fibres en suspension traversant le dispositif-.de brassage.:à double rotation ne seront animées d'aucun courant unidirectionnel à la,.sortie du dispositif de brassage ;, comme cela est le cas. dans. 1'-utilisation des dispositifs de brassage à simple rotation.. En général,,-plusieurs 35 dispositifs de brassage sont placés dans-la caisse d'arrivée. Les fibres en suspension à leur sortie du dernier dispositif de-brassage s; porteront sur.-la. toile .satr-s. la formation, d9aueun flocon; ils formerez 69 12980 3 2006918 me couche d'une épaisseur uniforme et sans aucune variation de vitesse, En disposant les paires de dispositifs de brassage, à sens de rotation contrarié dans chaque paire, les unes près des autres dans la caisse d'arrivée, les fibres en suspension s'écouleront 5 sans discontinuité d'un dispositif de brassage à l'autre, le temps pendant lequel la formation de flocons entre les différents dispositifs de brassage pourrait avoir lieu devenant ainsi si court qu' il n'y a pas formation de flocons. Cependant, si,à l'occasion, on désirait obtenir un courant plus ou moins unidirectionnel dans l'un 10 ou dans tous les dispositifs de brassage, cela oourrait être réalisé facilement avec ou sans ajustement de l'effet de désintégration soit en modifiant la vitesse de rotation des dispositifs de brassage individuels, ou encore en ne laissant tourner qu'un seul des dispositifs de brassage, en fonction de l'importance du courant unidi-15 rectiomiel désiré. Pour éviter que des flocons ne se réforment pendant la formation de la couche humide, particulièrement dans le cas des couches épaisses de fibres, par exemple lorsque la formation a lieu conformément aux «onditions exposées dans la demande de brevet en cours 20 aux Etats-Unis et déposée le 26 Mars/sius le IP 724 665 au nom de Helge Katanael Skoldkvist, maintenant décédé, il est pog^ible d'éviter cette formation de flocons en reliant en amont de la caisse d' arrivée un dispositif générateur d'impulsions, ce dispositif comprenant un tambour rotatif dote d'un certain nombre d'ouvertures longi-25 tudinales, qui, à intervalles réguliers et sous pression éjectent les fibres en suspension à travers une ouverture réglable dans la caisse d'arrivée proprement dite et dans les dispositifs de brassage de cette dernière. La fréquence et 11 amplitude sont commandées par- le nombre de 30 tours du tambour et par la pression dans la zone du tambour mais aussi par l'ouverture réglable dans la zone du dispositif de brassage . Les impulsions ou chocs obtenus ainsi se propagent dans la caisse d'arrivée et vers l'espace entre la toile inférieure et la 35 toile supérieure et évitent ainsi une nouvelle formation de flocons de fibres avant que l'épaisse feuille humide ne commence à se former. En particulier, lors de la formation de feuilles épaisses en 69 12980 4 2006918 -ti fibre, il est avantageux, conformément à 11 invention, de. soumettre les fibres en suspension pendant leur passage dans la caisse d'arrivée à des forces -hydrodynamiques d'une telle violence, que les flocons de fibre existants soient désintégrés et qu'ils restent désin-5 tégrés jusqu'à la sortie de la caisse d'arrivée, mais, aussi de transmettre aux fibres en suspension des vibrations et des impulsions telles qu'elles se propagent dans la zone de formation. Ceci, ainsi que d'autres détails et avantages caractérisant 1' invention, sont mis en évidence par la description ci-après' d'un mo-10 de de réalisation d'une caisse d'arrivée dotée de dispositifs de: brassage conformément à l'invention, cette description étant faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la fig.l est une coupe longitudinale schématisée d'une machine à fabriquer du papier, caractérisée par une caisse d'arrivée dotée 15 de dispositifs conformément à l'invention, la fig.2 est une vue partielle agrandie de la caisse d'arrivéef dans laquelle sont prévus des dispositifs désintégrateurs et de brassage conformément à l'invention et un dispositif générateur d'impulsions sous la forme d'un tambour rotatif muni d'orifices de soupapes, 20 la fig.3 est une vue latérale des dispositifs désintégrateurs de la fig.2, et la fig.4 montre schématiquement l'entraînement des dispositifs désintégrateurs et du tambour générateur d'impulsions. la caisse d'arrivée 1 est englobée dans une partie de formage 25 de forme conique 2, à travers laquelle traversent la toile supérieure 3 et la toile inférieure 4. les fibres en suspension sont aspirées par une pompe par le fond de la caisse d'arrivée et elles passent par un certain nombre d'ouvertures de soupape 5 d'un tambour rotatif 6, monté dans une an-30 tichambre la et qui admet, par. intermittences,- les fibres en suspension en direction d'un passage 7- -A la sortie de ce ^passage, le courant est réglé au moyen drun tiroir 8a afin de disposer d'une ouverture réglable 8. Ainsi» l'entrée.-de la caisse- d'arrivée proprement dite est formée jar les ouvertures 5, le passage-. !.. et l'ouverture ré™ 35 glable 8, l'ouverture et la fermeture périodique -âe cette ouverture obligeant les fibres en suspension s. traverser lt: .caisse d'arrivée . d'une manière puisée, et peut-être aussi, comportant'des- vibrations. 69 12930 5 2006918 Trois dispositifs désintégrateurs ou de "brassage S7» 10* 11 sont prévus dans la caisse d'arrivée conformément à l'invention. Pour des raisons de simplification seul le dispositif 9 placé le plus "bas sera décrit. 5 Comme cela ressort des fig.2 et 3, le dispositif de brassage comprend deux jeux de "barres axiales. Un des jeux comprend trois barres extérieures 12, 13» 14 qui sont portées à leur extrémité par les rayons 15» 16 fixés sur deux moyeux 17, 18. Le moyeu 17 est fixé à une extrémité d'un arbre commandé 19» qui traverse la paroi latérale 10 20 de la caisse d'arrivée et est porté par un palier 21* Le moyeu 18 sert de palier à un deuxième arbre commandé 22, cet arbre traversant l'autre paroi latéral» 23 de la boîte jusqu*au moyeu 17 dans lequel est montée l'extrémité de l'arbre* L'autre jeu de barres comprend quatre barres intérieures 24, 25, 15 26, 27 qui, par rapport au parcours défini par le rayon de giration 28 des barres extérieures, sont situées sur un parcours de giration intérieur 29 et portées par un certain' nombre de rayons 30 fixés sur l'arbre. 22. Chacun, des deux arbres est doté d'un-.pignon à chaîné 31, 32. Le 20 pignon 31 et son pignon associé sont entraînes par une chaîne 33 et un moteur 34- Le tambour 6 est entraîné par un moteur 35» Des dispositifs analogues pour 1'entraînement du pignon 31 et des pignons associés des autres dispositifs 10 et 11 sont prévus de l'autre côté de la caisse d'arrivée. Les pignons de chaîne 31 et 32 sont entraî-25 nés de telle manière que les barres extérieures tournant en sens inverse des barres intérieures» comme indiqué par les flèches sur les parcours 28 et 29 de la fig.2. Tout en restant dans les limites de 1^invention, le nombre de barres dans chaque jeu de barres peut être modifié à volonté. De 30 plus, il est possible de prévoir plusieurs jeux de barres ayant des parcours définis par les rayons de giration différents, mais portés par le même arbre, de manière à obtenir plusieurs jeux de barres,ces jeux de barres tournant dans un sens opposé à ceux des jeux portés par l'autre arbre. 35 Comme on le voit sur la fig.2, il est bon de disposer dé trois barres équidistantes sur le parcours défini par le rayon de giration extérieur et de quatre barres équidistantes sur le parcours défini par le rayon de giration intérieur» 69 12980 6 2006918 BHMPICAII0H8 1.- ïïn dispositif désintégrateur placé dans la caisse d'arrivée des machines à fabriquer le papier et des machines similaires, caractérisé par au moins un dispositif de brassage comprenant au moins 5 deux jeux de barres axiales situées entre les parois latérales de la caisse et disposés de manière à tourner autour d'un arbre eommun,mais en sens contraire, chacun dans son propre rayon de giration. 2.- Un dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un nombre de barres plus important dans le parcours défini par le rayon 10 de giration intérieur que dans le parcours défini par le rayon de giration extérieur. 3«- ïïn dispositif, selon Jsa reyendications 1 et 2, caractérisé par un espacement équidistant des barres de chacun des jeux de barres dans leur parcours défini par leur rayon de giration respectif-, 15 4.- Un dispositif, selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé par des "barres portées par deux arbres coaxiaus: traversant ciacun les parois latérales de la caisse d'arrivée, un des arbres étant doté juste à l'intérieur de la paroi latérale d© la caisse, à l'endroit où se fait l'entraînement, d'un moyeu à l'intérieur 20 duquel est porté l'extrémité de l'autre arbre rotatif, ce moyeu é-tant muni de rayons portant les barres extérieures du parcours défini par le rayon de giration extérieur, l'autre arbre étant pourvu d' un nombre de rayons portant les barres intérieures du parcours de giration intérieur, 25 5.- ïïn dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par une antichambre située dans la partie inférieure de la caisse d'arrivée et par une entrée destinée" à recevoir les fibres en suspension et une sortie pour le refoulement des fibres en suspension vers la caisse d'arrivée proprement dite, l*.entrée étant 30 dotée de dispositifs réglant- périodiquement 11 ouverture-et la fermeture, ce qui a pour résultat; d'obliger les fibres en suspension de s6 écouler à travers la caisse à'*arrivée d'une manière puisée, et peut-être. aussi, coifipo'rtant-des. vibra-tions. - .