Brevet FR2037083A1 — publié le 19701231

La présente invention concerne la formation de-feuill-e continue fibreuse et plus particulièrement un appareil et un procédé améliorés de fabrication de feuilles continues fibreuses à partir d'une suspension diluée aqueuse. Dans des années relativement récentes, l'art de fabriquer le papier a subi un nombre de progrès considérables dans le champ de formation de feuilles continues de papier, utilisant 2 parcours opposés de fils de formage pour formation entre eux de la feuille continue, en contraste avec les machines à fabriquer le papier jusqu'ici plus conventionnelles, de type Fourdrinier, employant seulement un unique fil de formage. Des dispositifs de formage de feuille continue inclinés vers le bas et/ou alignés substantiellement verticalement utilisant 2 parcours opposés de fils de formage, sont même plus récents et présentent uniquement des problèmes particuliers dans le formage d'une feuille continue acceptable mais théoriquement, permettent l'utilisation considérablement moindre d'espace au plancher et des plus grandes vitesses opérationnelles, rendant un tel arrangement économiquement attrayant.Bien que de telles machines de formage à double-fil aient rencontré un succès commercial limité, ces machines sont encore en cours d'amélioration et des aspects variés de-leur fonctionnement, la qualité résultante du papier peuvent laisser à désirer, au moins dans certains cas précis. Par exemple, lorsque la vitesse de la machine à papier est augmentée, des difficultés opérationnelles sont souvent rencontrées, relatives au dépôt de certains types de pâte à papier nécessitant une dilution plutôt importante.Les problèmes rencontrés ne se limitent pas simplement a la difficulté de contrler le mouvement de l'eau (résultant en "roulis" et/ou llstriagefl) mais ces difficultés incluent des problèmes de structure,-juste proportion des parties structurales et/ou de fonctionnement pu autres semblables. Principalement, la présente invention fournit un nouvel et unique arrangement de formage qui accommode les plus hautes vitesses du mécanisme de fabrication de papier au fini amélioré de qualité de papier. C'est pourquoi un important objet de la présente invention est de fournir un nouvel arrangement et une nouvelle méthode pour réaliser une qualité améliorée de fabrication de papier à de grandes vitesses. Un autre objet de la présente- invention est de fournir une structure et un système de machine à fabriquer le papier améliorés ainsi qu'une formation améliorée de papier sur un arrangement de formage vertical à double-fil. D'autres objets et avantages apparaitront de la description détaillée suivante et des dessins ci-annéxés dans-lesquels: La Figure 1, est une vue essentiellement schématique, en élévation, d'une section de formage de machine à papier, suivant un mode de-réalisation de la présente invention et, La Figure 2, est une vue agrandie, essentiellement schématique, en élévation, d'un poste de formage, selon la présente invention, prise le long des lignes II-II de la Figure 1, dans un profil à 900 du plan vertical. La Figure 1, illustre une vue essentiellement schématique d'une section de formage de machine à papier 10. Une boite de tête 11, communique avec une provision de pâte à papier PS, alimentant continuellement d'une suspension diluée aqueuse de fibres, la boite de tête 11, de façon-courante. Alors la boitte de tête 11, communique avec le moyen compartimenté 12 pour alimentation en aval d'une suspension diluée aqueuse de fibres co-mobiles, dans une ouverture de formage G, sous forme d'un courant de projection à haute vitesse, substantiellement unidirectionnel, de l'épaisseur d'un ruban. Une paire de rouleauxtde front 12 et 13, sont. montés pour rotation dans les directions indiquées par les flèches, le long d'un plan commun horizontal, espacés d'une distance horizontale pour définir une ouverture verticale, plus épaisse que l'épaisseur de ruban du courant de projection de la pue à papier, sortant du moyen compartimenté 12. Les rouleaux-12 et 13, sont pourvus de moyens de raclettes 12b et 13b sur les cdtés-de déroulement, pour curer leurs surfaces périphériques respectives de tout matériau adhérent étranger. Les rouleaux de front 12 et 13 définissent res pectivement un-premier et un second guides-fils.Le premier fil de formage 14w est entraîné au-dessus d'un premier guide-fil 12, et après dans un parcours en-serpentin, sur une pluralité de guidesfils-successivement espacés-16-, i7,--19 et 12a, puis-retourne en amont de la machine de formage, pour définir un premier parcours de fil.Pour plats de facilité, le premier-fil et le premier par -cours aïe il seront ci-après indiqués par la référence numérique 14w Un second fil de-formage-15wUpasse-sur le guide-fil 13 et a près -Une: pluràlite' de guides-fils successivement espacés 16, 17, 18, définissant une trajectoire de parcours en serpentin éloi gnée du courant de projection et ensuite sur les guides 20 et 13a, retourne en amont de la section de formage pour définir un second parcours de fil. Pour plus de facilité, les seconds fil et parcours de fil seront référés par 15w. il est à noter que les fils de formage 14w et 15w sont guidés sur les rouleaux de front 12 et 13, à travers un espacement initialement étroit, à l'ouverture G, pour y recevoir le courant de projection de pâte à papier. Directement après, les fils sont guidés pour converger dans un parallélisme général, et passer audessus du 30 guide-fil 16. L'expression "parallélisme général" telle qu'utilisée ici entend inclure la légère séparation des fils causée par la feuille continue en sandwich entre ceX-ci et permettant le léger mouvement des fils respectifs l'un vers l'autre, alors que l'eau est enlevée de la récente feuille de formage.Alors que le courant de projection de pâte à papier penètre le premier espacement étroit des fils, un drainage et/ou un enlèvement de l'eau prend place immédiatement à travers les surfaces périphériques respectives des fils de formage sur les cotés de déroulement des rouleaux de front 12 et 13, en vertu de la pesanteur, comme on peut mieux le voir en Figure 2. Le courant de projection JS est dirigé du moyen compartimenté en jet substantiellement unidirectionnel, de l'épaisseur d'un ruban. Le jet heurte tangentiellement les surfaces périphériques des rouleaux 12 et 13, en relation créatrice de pression. La vitesse de ce courant de projection est substantiellement convertie en pression, lorsque le jet contacte les fils 14w et 15w.Du côte immédiat de déroulement des rouleaux 12 et 13, des zones substantielles d'assèchèment A1 et A2 se produisent, enlevant l'eau dans des directions substantiellement opposées de la récente feuille de formage. Les f-ils de formage 14w et 15w exercent à ce stade, une très petite pression, s'il y en a une quelconque, sur le courant de projection. En d'autres mots, une "douce pression" qui contient simplement les fibres entre les fils mobiles est présente pour permettre une répartition correcte des fibres de dimensions variées au travers de la section transversale de la récente feuille de formage. Une telle distribution uniforme des fibres à lrintérieur de la section transversale aide matériellement à la production d'une feuille continue de haute qualité, ayant les qualités variées désirables. Un tel asseche- ment le long des surfaces opposées-internes des parcours de fils respectifs se poursuit au travers de la zone de formage Lorsque les fils mobiles 14w et- 15w convergent ensemble dans un parallélisme général et courent sur la surface d'un 30 guide-fil 16, il est à noter que la surface périphérique interne du second fil 15w est exempte de contact avec des moyens restrictifs, permettant ainsi à l'eau supplémentaire d'être exprimée et éjectée de cette surface périphérique interne et exposée du fil. Le 30 guide-fil 16 présente une surface courbe ayant un rayon décroissant constamment, de façon à pousser continuellement le premier fil de formage 14w contre le 20 fil de formage 15w, sous leurs tensions respectives, en parallélisme général, avec entre, la feuille disposée en sandwich, appliquant une pression positive ou "dure" sur cette feuille continue. Cette "dure" pression fait que l'eau est captive et/ou adhère aux surfaces périphériques de chacune des fibres, desquelles elle doit etre enlevée et expulsée du côté exposé du second parcours de fil.De plus, le changement de direction relativement brutal provoque par la surface du guidefil 18, confère une force centrifuge et un phénomène de pesanteur å l'intérieur de la récente feuille de formage, par la suite la faisant passer a travers et l'éloignant du coté exposé de l'arrangement en sandwich. Ainsi, des quantités supplémentaires con sidérables d'eau sont enlevées dans cette zOne de changement de direction. L'eau exprimée de la feuille continue de papier, récemment, formée est éjectée dans un dispositif de récupération 21 correctement localisé sous les zOnes d'enlèvement d'eau pour être évacuée de cette feuille continue.Ce dispositif de récupération 21 peut être relié à des conduites appropriées (non indiquées) à l'intérieur de certaines structures de support S, comme à Sc pour ramener l'eau à la provision de pâte à papier PS, ou ailleurs si besoin est. Comme indiqué antérieurement, le 30 guide-fil 16 est pourvu d'une surface fixe, lisse et relativement brutalement courbée, poussant les parcours de fils dans un parallélismé général et à travers une courbe -éloignée de la direction de courant de projection, à un degré de courbure suffisant pour extraire et éjecter l'eau du côté exposé des parcours de fils. Le moyen-guide-fil 16 a un bord arrière de marche l6b qui diverge des- parcours de fils mobiles dans un angle aigu d'-au moins 50 pourempecber le pompage de se produire sur le coté de déroulement du guide-Ifi-l 16, ce qui pourrait causer des marquages indésirables, striages -etc.. sur la feuille continue récemment formée.Un moyen d'assèchement 16a, fixe, latéralement continu est situé à l'opposé du bord arrière de marche 16b, en relation étroite de course avec la surface périphérique interne du second fil 15w. Le moyen d'assèchement fixe, latéralement continu 16a, a un bord avant qui est quelque peu courbe à son sommet pour écumer 1 'eau portée le long du côte arrière du fil 15w. Le moyen d'assèchement 16a, dans le cas présent, n'engage pas les parcours de fils dans un quelconque engagement et changement directionnels de fil, mais simplement essuie ou écume toutes particules adhérentes d'eau de la surface périphérique interne du fil 15w et dirigecelles-ci vers le bas, dans le dispositif de récupération 21.L'arrangement en sandwich des fils de formage 14w et 15w emportant entre eux la feuille continue nouvellement formée, passe au-dessus du bord arrière de marche 16b et est entraîné sur un 40 guide-fil 17. Evidemment, commementionné antérieurement, l'assèchement continue de prendre place le long des surfaces exposées internes des parcours de fils- respectifs, alors qu'ils parcourent le poste de formage. Ce drainage simultané à travers les côtés opposés de la récente feuille de formage produit une feuille de papier, à un côté substantiellement uniforme. Le guide-fil 17 est situé en aval et en quinconce par rapport au 30 guide-fil 16. Le guide-fil 17 est de préférence un rouleau rotatif présentant une surface rotative aux parcours de fils mobiles, provoquant un autre changement dans la direction de parcours. Depuis que les parcours de fils voyagent à des vitesses substantielles de courant de projection, les changements de direction impriment des forces centrifuges supplémentaires à l'eau, à l'intérieur de la feuille continue récemment formée, la faisant se diriger ou la poussant à travers et l'éloignant du côté exposé des parcours de fils, pour un assèchement supplémentaire.Dans cet ordre d'idée, il est à noter que le côté opposé de l'arrangement, en sandwich est exposé ou exempt de contact avec des moyens restrictifs c'est-à-dire, la surface périphérique interne du premier fil 14w alors opposée à la surface périphérique interne du second fil 15w. Cette manière d'exprimer l'eau supplémentaire des cOtés successivement opposés des parcours de fils de formage permet à des quantités considérables de drainage de prendre place à partir des côtés opposés de la feuille continue, pendant qu'au même moment, elle fournit un drainage simultané à travers les 2 surfaces internes des parcours de fils pour produire une exceptionnellement bonne répartition des fibres de différentes tailles à l'intérieur de la coupe transversale de la feuille continue, formant une feuille de papier à un coté, essentiellement uniforme. L'arrangement mobile en sandwich, c'est-à-dire (fil-feuillefil) continue sa course sur le côté de déroulement du guide-fil 17 et passe un 5 guide-fil 18. Immédiatement avant de contacter le 50 guide-fil 18, l'arrangement mobile en sandwich passe près d'un moyen d'assèchement latéralement continu et fixe 17a. Le moyen d'assèchement 17a est situé du cté immédiat de déroulement du 40 guide-fil 17, pour écumer l'eau de la surface périphérique interne du second fil de formage 15w, alors que les parcours de fils divergent de la surface périphérique du rouleau 17. Le moyen d'assèchement 17a est substantiellement similaire à la description antérieure du moyen d'assèchement 16a.Se référant de nouveau au 50 guide-fil 18, il est à noter qu'il présente une surface d'assèchement à la surface périphérique interne du fil mobile 14w pour en enlever l'eau supplémentaire. Dans le mode de réalisation ici illustré, le 50 guide-fil 18 consiste en une pluralité de boites d'aspiration qui sont maintenues sous pression subatmosphérique, pour retirer l'eau de la feuille continue mobile. La feuille nouvellement formée tend à diverger du second fil de formage 15w et à adhérer au premier fil de formage 14w. Des masses considérables d'eau sont ainsi enlevées de la p te à papier, dans une période de temps relativement courte et au travers d'une zOne de formage relativement petite. Principalement, deux fonctions d'assèchement prennent-place dans la zOne de formage.La première fonction d'assèchement prend place entre les parcours de fils où le drainage se produit simultanément d travers les surfaces internes des fils respectifs. La deuxième fonction d'assèchement, prend place le long des zOnes de changement de direction dans la trajectoire de parcours de l'arrangement en sandwich. Le second fil continue alors sa course autour du rouleau rotatif 20 et sur les guides-fils 13a, retourne à la partie amont de la machine de formage 10. Le rouleau 20-est relié à un moyen d'entrainement M2, guidant le second parcours de fil 15w à des vitesses substantielles de courant de projection. De plus, les rouleaux-guides 13a sont pourvus de moyens-tensionneurs T2, pour maintenir le degré désiré de tension dans le circuit du fil. Lorsque la feuille continue nouvellement formée adhère au premier parcours de fil 14w et continue sa course au-dessus du guide-fil 18, elle contacte un rouleau rotatif 19. Le rouleau9 t est ici illustré par un rouleau d'aspiration "ouvert", fonctionnant comme un rouleau à coucher, transfèrant la feuille nouvellement formée, de la section de formage à une station de procédure ultérieure, si besoin est. Comme indiqué le rouleau rotatif 19, dirige la feuille nouvellement formée (qui est portée le long du côté inférieur du fil 14w) dans une direction montante, pour contacter le feutre de ramassage (d'appel) PF. Le feutre de ramassage (d'appel) PF enveloppe un rouleau de ramassage 23a, ayant une glande aspiratrice qui est maintenue sous presssion subatmosphérique. Lorsque le feutre de ramassage et la feuille continue rentrent en contact avec la glande d'aspiration 23a, la feuille tend à adhérer au feutre et à diverger du fil 14w. Le feutre de ramassage PF est d'un tissage substantiellement plus fin que le fil 14w, présentant par là, une surface plus compacte à la feuille humide, aidant matériellement au transfert de la feuille en cet endroit. Le feutre de ramassage porte et éloigne ensuite la feuille W de la section de formage, pour une procédure ultérieure désiré-e, ou comma indiqué à travers une pre mière pression de ligne de pinçage N-1.La ligne de pinçage N-1 est définie par une paire de rouleaux 24 et 25 montés pour rotation le long d'un plan vertical et dans laquelle passe la feuille nouvellement formée et le feutre support de ramassage enlevant l'eau de la feuille continue. Le rouleau 24, quelquefois défini comme un rouleau de rupture ramasse toutes particules etrangères se détachant de la feuille nouvellement formée W et les emporte sur sa surface périphérique vers une lame de raclette 24a qui déplace ces matériaux étrangers vers un moyen transporteur C qui les emmène de la section de formage.Le rouleau 25 est indiqué comme étant un rouleau d'aspiration ouvert, cependant, d'autres rouleaux d'enlèvement d'eau peuvent être utilisés. I1 sera noté, aussi que le feutre de ramassage PF est une courroie sans fin voyageant autour d'une pluralité de rouleaux-guides (non indiqués) définissant une boucle (circuit). Comme mentionné antérieurement, une structure d'appui appropriée S est aménagée pour les parties constituantes de la section de formage et certains de ces supports Sc peuvent etre pour vus à l'intérieur de conduits de liaison avec le dispositif de récupération 21, pour fournir un passage, entraidant et éloignant l'eau exprimée de la section de formage. La section verticale de formage de la présente invention, permet l'épargne d'espace considérable, non seulement dans les directions latérales, mais aussi transversales, alors que fournissant une trajectoire de parcours considérablement allongée au travers d'une section de formage essentiellement verticale, permettant l'utilisation de machines à des vitesses substantiellement grandes, c'est-à-dire, de l'ordre de 4000 pieds/minute (1219,20m/ min.}.Comme on pourra le voir, une machine qui est alignée subis= tantiellement verticalement nécessiterait des dimensions substantielles transversales et de tête pour fournir un aussi long parcours de circuit au travers d'une telle section de formage, et considérant cela, sans un tel parcours allongé, on considère qu'il serait impossible de réaliser une procédure, selon la présente invention, à d'extrêmes grandes vitesses. L'arrangement présent fournit une section verticale de formage utilisant un espace extrêmement limité au plancher et de tette, alors que réalisant une trajectoire de parcours substantiellement allongée pour la feuille récemment formée. En résumé, on verra que la présente invention fournit une section de formage vertical unique et améliorée de machine à fabriquer le papier incorporant une pluralité de guides-fils, dirigeant les fils de formage sur une trajectoire de parcours en serpentin, pour effectuer un assèchement efficace et rapide à travers les côtés opposés de la feuille récemment formée. L'appareil illustré est relativement simple à entretenir et économique à installer et fournit cependant une formation exceptionnellement rapide et efficace de feuille continue de papier de haute qualité, sans besoins excessifs d'espace au plancher ou en hauteur.La méthode de formage d'une feuille continue de papier, selon la présente invention, comprend le guidage d'une paire de parcours de fils opposés à travers un espacement vertical, initialement étroit, y recevant un courant de projection de pâte à papier. Immédiatement, après, l'assèchement du courant de projection dans des directions substantiellement opposées, dans le voisinage immédiat de L'espace ment étroit, par principalement un phénomène de drainage, sans application d'une quelconque substantielle pression sur le courant projecteur. Directement après, le guidage des parcours de fils convergeant dans un parallélisme général, avec entre, la feuille humide fibreuse en sandwich, à travers un passage en serpentin, ayant une pluralité de parties courbes successives opposées1 poussant un des parcours de fil contre une partie opposée de l'autre parcours de fil exempte de contact avec des moyens restrictifs, à travers les courbes successivement opposées pour exprimer et éjecter efficacement l'eau des cotés successivement opposés des parcours de fils. REVENDICATIONS 1. Un dispositif pour formage d'une feuille continue fibreuse à partir d'une suspension diluée aqueuse de fibres enchevêtrées co-mobiles, sortant dans un courant en aval dtun moyen compartimenté (distributeur) en un courant de projection substantiellement unidirectionnel, de l'épaisseur dtun ruban, comprenant un premier et un second guides-fils 12 13, définissant entre eux une ouverture généralement verticale G, un premier et un second parcours de fils opposés 14w, 15w courant substantiellement à la vitesse du courant de projection sur le premier et le second guides-fils 12, 13, respectivement, à travers un espacement initialement étroit à l'ouverture G, recevant le courant de projection et directement après convergeant à travers une zOne de formage et dans un parallélisme général, avec entre, la feuille continue fibreuse humide en sandwich, provoquant l'écoulement de l'eau contenue dans la feuille W, à travers les parcours opposés de fils 14w, 15 w, dans lequel parallélisme les parcours de fils sont maintenus alors qu'ils courent ensemble en amont, caractérisé par le fait que les parcours de fils 14w, 15w avec entre eux, la feuille continue W en sandwich, courent sur un troisième et un quatrième guides-fils 16, 17, espacés successivement en aval de l'ouverture G, définissant entre eux une trajectoire de parcours éloignée de la direction du courant de projection, le 30 guide-fil 16 ayant une surface fixe courbe et lisse poussant le premier parcours de fil 14w dans un tel parallélisme, contre une partie opposée du second parcours de fil 15w exempte de contact avec des moyens restrictifs et guidant ces parcours de fils 14w, 15w en parallélisme à travers une courbe et les éloignant de la direction du courant projecteur du moyen compartimenté, à un degré relativement rapide de courbe et suffisant pour exprimer et éjecter l'eau du second parcours de fil 15w, le 40 guide-fi;17poussant le second parcours de fil 15w dans un tel parallélisme contre une partie opposée du 10 parcours de fil 14w, exempte de contact avec des moyens restrictifs et guidant ces parcours de fils 14w, 15w, à travers une courbe dans une direction généralement verticale pour efficacement exprimer l'eau et l'éjecter du premier parcours de fil 14w. 2. Un dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le 40 guide-fil 17, présente une surface rotative pour réception de 2 parcours de fils 14y, 15w, en parallélisme, du 3 guide-fil 16, et faisant tourner les parcours de fils 14w, 15w de manière substantiellement opposée au tour effectué par le 30 guide-fil 16, dans une direction verticale r pour efficacement ex- primer et éjecter l'eau du premier parcours de fil 14w. 3. Un dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la courbe dans la trajectoire de parcours effectuée par le 30 guide-fil 16, a un rayon décroissant substantiellement de façon continue dans la direction de parcours. 4. Un dispositif, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le 30 guide-fil 16, a un bord arrière de marche 76b divergeant des parcours de fils 14w, 15w, d'un angle aigu d'au moins 50. 5. Un dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'un moyen d'assèchement fixe, latéralement continu 16a est situé de façon substantiellement opposée au bord arrière de marche 16b du 30 guide-fil 16, en relation étroite de course avec le second parcours de fil 15w, mais exempt d'engagement et de changement directionnels de fil avec, pour enlever l'eau du côté arrière du second parcours de fil 15w. 6. Un dispositif, selon les revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'un 50 guide-fil 18, espacé en aval du 40 guide-fil 17, présente une surface d'enlèvement d'eau au côté arrière du premier parcours de fil 14w, exprimant et éjectant l'eau du premier parcours de fil 14w. 7. Une méthode de formage d'une feuille continue fibreuse à partir d'une suspension diluée aqueuse de fibres enchevêtrées, co-mobiles sortant dans un courant en aval d'un moyen compartimenté en un jet substantiellement unidirectionnel de l'épaisseur d'un ruban, consistant essentiellement-à guider une paire de parcours de fils opposés 14w, 15w, à travers une ouverture G verticale initialement étroite, recevant un courant de projection-à assécher le courant de projection dans des directions opposées au voisinage immédiat de l'ouverture G et à travers les parcours de fils oppo sês 14w, 15w, caractérisé par le fait que les parcours de fils opposés 14w, 15w sont directement guidés après cela pour converger use dans un parallélisme général avec entre eux, la humide, en sandwich, à travers un passage descendant en serpentin ayant une pluralité de parties courbes, successives et substantiellement opposées, poussant un des parcours de fils 14w, 15w contre une partie opposée de l'autre parcours de fil exempte de contact avec des moyens restrictifs, à travers des courbes succe ssivement opposées pour efficacement exprimer et expulser l'eau ded côtés successivement opposés des parcours de fils 14w, 15w