Brevet FR2210698A1 — publié le 19740712

La présente invention concerne des perfectionnements apportés au fonctionnement d'une machine à fabriquer du papier. D'une façon plus particulière, la présente invention a trait à un rinceur pour déplisser et nettoyer simultanément les toiles sans fin d'une telle machine à papier. Dans la section Fourdrinier d'une machine à fabriquer du papier, par exemple, une suspension de fibres est déchargée sur la surface supérieure d'une toile sans fin en mouvement appelée toile métallique de formation ou toile métallique Fourdrinier. La toile se déplace sur des dispositifs épaississeurs ou de déshydratation et est soumise à une force de résistance considérable quand elle est entraînée par son rouleau d'entralnement. I1 est par conséquent nécessaire que la toile applique une énergle considérable aux éléments de déshydratation et ceci engendre une forte tension dans le brin supérieur, immédiatement avant le rouleau d'entraînement ou de presse humide.La tension élevée qui se manifeste avant le rouleau de presse humide entraîne un léger étirage de la toile dans le sens de la machine (sens longitudinal) et, comme c'est le cas avec la plupart des matières flexibles, la toile a tendance à se contracter dans le sens transversal, c'est-à-dire qu'elle diminue de largeur, au moment où elle passe sur le rouleau d'entraînement. La toile reste sous une tension élevée pendant la majeure partie de son passage sur le rouleau d'entraînement mais, justé avant son arrivée à la tangente de sortie du rouleau, la tension diminue progressivement et la toile tend alors à se contracter dans la direction de la machine et à ,augmenter de dimensions dans la direction transversale.Une certaine contraction longitudinale se produit pendant que la toile est encore en contact avec la surface du rouleau, au côté de sortie de ce dernier et il se produit, à cet endroit, un patinage localisé de la toile sur la surface, patinage qui entraîne un mouvement relatif entre la toile et le rouleau dans la direction longitudinale Eventuellement, il se produit également juste avant que la toile quitte la tangente de sortie du rouleau, une légère augmentation de largeur qui entraîne un mouvement relatif entre la toile et le rouleau dans la direction latérale. Ensuite, comme une tension minimale se manifeste dans la section de retour (brin inférieur) de la toile, une augmentation de largeur a lieu pendant que la toile se trouve encore en contact réduit latéralement avec le rouleau et ceci se traduit par la formation d'ondulations et de plis. De petites ondulations ou plis temporaires ne sont pas nuisibles tant qu'ils ne subsistent pas au point de détruire la planéité de la toile lorsque celle-ci passe au-desssus de la section de déshydratation de la machine. Toutefois, comme ceci se produit souvent, particulièrement dans les machines trd8 rapides où lténergie transmise est élevée et où la toile est large, les ondulations sont particulièrement prononcées et peuvent prendre un caractère permanent de sorte qu'elles nuisent R l'uniformite de la toile dans la section de déshydratation et entrainent ainsi des déformations dans le papier en cours de fabrication.Dans les cas extremes, une ou plusieurs ondulations permanentes peuvent prendre une importance suffisante pour former des fronces qui peuvent s'étendre sur la totalité de la longueur de la toile de sorte que celle-ci ne peut plus etre utilisée- et qu'il faut l'enlever de la machine à papier. Pour réduire cet effet de plissage, on peut monter un rouleau épaisseur a génératrices cintres (non représenté) près duoint où la toile quitte le rouleau de presse humide. Le rouleau est cintré dans une direction générale s'bloignant du rouleau de presse humide de sorte qu'il assure un effet de déplissage sur la toile, effet qui engendre une tension latérale R partir du centre de la toile en réduisant ou éliminant ainsi les ondulations. Toutefois, ces rouleaux cintrés entrassent des difficultEs d'entretien et sont coûteux z l'achat et z l'installation, spécialement dans le cas d'une machine å papier large. Bien que le problème des ondulations ou plis existe dans une certaine mesure quand les toiles sont métalliques, c'est-8-dire en bronze ou en acier inoxydable, les ondulations ou plis sont plus prononcés quand la toile est constituée par un tissu synthétique dans lequel la stabilité, dans le sens de la largeur, n'est pas aussi grande que dans le cas du tissu métallique, de sorte que la tendance à la formation d1ondulations ou de plis se trouve, par conséquent, plus grande quand la toile est en fibres synthétiques. La présente invention vise un rinceur déplisseur destiné 8 être utilisé sur une machine & fabriquer du papier dans laquelle on utilise une ou plusieurs toiles sans fin, ledit rinceur comprenant une série de buses raccordées par un tube fournissant un fluide sous pression auxdites buses, ledit tube étant disposé dans le sens de la largeur de ladite toile et étant sen siblement parallèle à la surface de cette toile et au voisinage immédiat de cette surface L'invention est caractérlsée par le fait que les buses sont inclinées par rapport audit tube de manière que le fluide sortant, sous une certaine pression, des buses heurte ladite toile en étant dirigé vers l'extérieur, sensiblement vers les bords latéraux de cette toile.Comme mode de réalisation préfère, la présente invention a créé un rinceur déplisseur destiné à etre utilisé dans la section de formation d'une machine à papier Fourdrinier dans laquelle ladite section de formation comprend une toile de formation sous la forme d'une toile sans fin comprenant un brin supérieur sous haute tension et un brin inférieur sous faible tension, comme on l'a décrit précédemment, le tube précité étant disposé entre les brins supérieur et inférieur de la toile sans fin et s'étendant dans le sens de la largeur de ladite toile et d'une façon sensiblement parallèle au brin inférieur, lesdites buses étant dirigées vers le brin inférieur et étant caractérisées par le fait qu'elles sont inclinées, par rapport au tube collecteur précité, d'un angle inférieur à 900 grâce à quoi lesdites buses sont dirigées vers l'extérieur en direction des bords latéraux de ladite toile. La présente invention peut aussi etre appliquée a des types, de section de formation qui utilisent des toiles sans fin autres que les toiles du type Fourdrinier, par exemple des toiles "Vertiforma", Bel-Baie Former", "Papriformer", etc. La présente invention n'est pas limitée d la section de formation d'une machine a papier mais peut aussi etre adaptée à une utilisation dans la section de presse. où l'on utilise des rinceurs oscillants comportant des buses du type à jet fin, c'est-à-ire non divergent, pour nettoyer les bandes transporteuses. Dans cette adaptation, on peut utiliser un rinceur. déplisseur pour remplacer un ou plusieurs rouleaux déplisseurs. Le rinceur déplisseur peut également etre utilisé dans la section de séchage d'une machine à papier A-des endroits où la toile a tendance à onduler. De préference, les buses du rinceur déplisseur sont dirigées vers l'extérieur suivant un angle compris entre 100 et 600, des 'angles de 200 et 300 étant les plus pfdr8rés. Les buses situées en prédominance sur le côté gauche du tube collecteur étantXdirigées vers le bord gauche de la toile de formation Fourdrinier et les buses situées en prédominance sur le côté droit du tube collecteur étant dirigées vers le bord droit de la toile de formation wourdrinier. tin rinceur oscillant, à fluide sous haute pression, placé sur le côté sous faible tension de la toile et normalement utilisé pour chasser des mailles de la toile les fibres, les particules de brai ou de poix, les ma-tières de charge, etc., peut être modifié, comme décrit ci-dessus, pour remplir la fonction de déplissage en même temps que sa fonction normale. Ceei est un agencement préféré. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description faite ci-après en référence au dessin annexé sur lequel: la fig. 1 représente la section Fourdrinier d'une machine à fabriquer du papièr comportant un rouleau d'entraînement et de presse humide; la fig. 2 illustre la section d!entraînement d'une machine Fourdrinier comportant un rouleau d'entraînement séparé; la fig. 3 est une vue en perspective de parties appropriées d'une machine à fabriquer du papier pour illustrer les problèmes que résout la présente invention; la fig. 4 montre une façon d'adapter le rinceur du type à jets fins selonla présente invention; la fig. 5 montre une autre façon d'adapter le rinceur du type à jets fins selon la présente invention; et la fig. 6 montre l'utilisation de buses de rinceurs du type à jets divergents. En se référant aux fig. 1 et 3, on voit que dans la section Fourdrinier d'une machine à fabriquer du papier, une toile Fourdrinier se présentant sousla forme d'une toile sans fin 1 comportant un brin supérieur la et un brin inférieur lb est entraînée au-dessug du dispositif de deshydratation comprenant des feuilles minces 4, des rouleaux Pontuseau 5 et des caisses aspirantes 7 par un rouleau d'entraînement 9, comme il est bien connu dans la technique.Pour résoudre le problème que pose le colmatage de la toile par des fibres de papier, des matières de charge, des particules de poix ou de brai etc., on installe dans un grand nombre de fabriques de papier, un tube rinceur Il oscillant du type projetant des jets fins d'un fluide sous haute pression sur le brin inférieur lb de la toile 1 Comme on utilise des buses du type à jets fins, le tube collecteur doit effectuer un mouvement alternatif au droit de la toile pour assurer le net toyage de la toile complète. Ces rinceurs utilisent des jets d'eau sous haute pression pour chasser de la toile les matières étrangères sans ajouter un volume d'eau qui, du point de vue économique, serait fâcheux, à-la solution d'eau sous toile qui est mise en circulation jusqu'à la pâte à papier entrante.Le rinceur est généralement installé juste après le rouleau d'entraînement et de presse humide 9 dans le mode de réalisation de la fig. 1. Dans un appareil comprenant un rouleau d'entraînement et un rouleau de presse humide séparés, 9 et 13 respectivement (voir fig. 2), le rinceur 11 est placé après le rouleau d'entraînement 13. Dans chaque cas, le rinceur est placé entre le brin supérieur et le brin inférieur de la toile et les buses du rinceur sont placées à quelques centimètres du brin inférieur et sont dirigées vers ce brin. On a constaté dans la pratique que, lorsque la toile est constituée par une matière synthétique au lieu d'une matière métallique, les mailles sont plus sujettes au colmatage et que le rôle du rinceur haute pression est très important. Les ondulations ou plis qui se forment quand la toile passe de la zone haute tension dans le brin supérieur à la zone basse tension au début du brin inférieur et sort du rouleau 9 sont représentés en 15 sur la fig. 3. Les tubes de rinceurs adaptés selon la présente invention sont représentés sur les fig. 4 et 5. En se référant 8 la fig. 4, on voit que le tube de rinceur 11 comprend plusieurs buses 12 projetant chacune un jet fin d'un fluide, habituellement de l'eau 14. Les buses sont inclinées par-rapport au tube li dans la direction latérale de la toile de manière que le jet heurte le brin inférieur de la toile lb suivant un angle par rapport à la toile. Les buses situées à gauche de la buse centrale 12c sont dirigées vers le bord gauche de la toile tandis que les buses ae trouvant à droite de la buse centrale 12c sont dirigées vers le bord droit de la toile. Dans ce mode de réalisation, les buses sont équidistantes et chaque buse est inclinée du même angle de sorte que la composante de force horizontale exercée par chaque buse est la même.S'il est souhaitable de modifier la force dans le sens transversal de la~toile, on peut changer l'angle d'inclinuaison, comme représenté sur la fig. 5. Ici, l'angle dtinclinai- son augmente progressivement depuis chaque bord jusqu'au centre de manière que l'angle sous lequel le jet heurte la toile prenne, à partir de 6 au bord latéral, les valeurs croissantes 61, .. jusqu'à c à l'endroit de la buse centrale. Les buses sont, de préférence, inclinées de façon identique de part et d'autre de la buse centrale. On peut aussi modifier la force dans le sens transversal de la toile en modifiant la dimension des buses du centre jusqu' chaque bord. Ici encore, les dimensions des buses varient de façon identique, c'est-à-dire symétriquement, de part et d'autre du centre. Il entre également dans le cadre de la présente invention d'avoir recours à un espacement inégal entre les buses si cette disposition était avantageuse dans des cas spécifiques. Bien que des jets fins, c'est-à-dire de section croissante, soient, d'une façon générale, utilisés pour les rinceurs, on a constaté que d'autres types de jets peuvent être utilisés avantageusement selon la présente invention. Ainsi, des jets divergents (en éventail) se sont révélés satisfaisants et peuvent même, comme on va le décrire, être préférables aux jets fins. En outre, bien que les rinceurs n'utilisent que de l'eau, on a découvert que lton pourrait, selon la présente invention utiliser d'autres fluides, comme de l'air et, éventuellement, de la vapeur d'eau. Dans la description ci-dessus, l'angle désigne l'angle d'inclinaison entre le jet et le plan moyen de la toile et est mesuré dans la direction transversale. Des déviations localisées par rapport au plan, par suite d'ondulations ou de déforma- tions de la toile résultant des jets, sont sans importance. Dans le but de la présente description, l'angle représentant l'angle d'inclinaison par rapport au tube de rinceur, est aussi l'angle d'impact sur la toile. Si l'on considère les paramètres préféré8, il est bien connu que la composante de force horizontale maximale exercée par chaque buse est donnée par la formule F = S cos où p = pression (kg par cm2), d = diamètre intérieur de la buse (cm), angle = angle d'impact en degrés. On voit, d'après la formule, que l'on peut obtenir un déplissage avec une pression élevée et un faible diamètre de buse (faible volume de fluidej ou avec une faible pression et un grand diamètre de buse (grand volume de fluide). Dans le cas où le fluide est de l'eau, le rapport entre la pression et le volume n'est normalement choisi qu'après avoir tenu compte du volume d'eau supplémentaire susceptible d'être efficacement traité par la machine à papier. Il est habituellement préférable de minimiser la quantité d'eau ajoutée au système et l'on peut obtenir ce résultat en réduisant les dimensions des buses et en utilisant une pression élevée. Dans des essais effectués pour déterminer les paramètres préférés, on a découvert qu'un fonctionnement-satisfaisant était obtenu avec un angle d'inclinaison compris entre 10 et 600. Les résultats les plus satisfaisants ont été obtenus avec des angles de 200 et de 300 ainsi qu'avec des angles compris entre ces valeurs . Les résultats ci-dessus ont été obtenus avec, pour fluide, de l'eau ou de l'air. En ce qui concerne la pression préférée, c'est-à-dire la pression sous laquelle l'eau est envoyée au rinceur, on admet que cette pression dépend de la quantité d'eau pouvant être reçue par la machine, cette quantité dépendant, à son tour, des dimensions des buses. De toute façon, pour une dimension de buses donnée. la pression doit être suffisamment élevée pour assurer une force latérale adéquate susceptible de déplisser la-toile. Bien que l'on n'ait pas déterminé' une gamme complète de pressions, on a obtenu des résultats satisfaisants, tant avec de l'air qu'avec de liteau, à des pressions de 7 kg/cm2,.14 kg/cm2, 28 kg/cm2 et 42 kg/cm2. Les diamètres des buses utilisées pour l'essai étaient compris entre 0,9 cm et 1,7 cm. Un autre paramètre est la hauteur de la buse audessus de- la toile. Dans les essais effectués à ce sujet, la hauteur était mesuré entre l'extrémité de la buse et la toile et cela perpendiculairement à la toile, c'est-à-dire la-distance verticale à laquelle se trouvent les extrémités des buses par rapport à la toile. On a constaté que quand le fluide était de l'eau et que les hauteurs étaient comprises entre 5 et 15 cm, les résultats étaient pratiquement indépendants de la hauteur. Mais avec de l'air comme fluide, on a constaté que si les buses se trouvaient à une hauteur supérieure à 12,5 mm de la toile, la composante latérale de la force du jet se trouvait sérieusement réduite de sortè qu'un rinceur à air doit, de préférence, être maintenu à une hauteur ne dépassant pas 12,5 mm au-dessus de la toile. Comme on l'a mentionné ci-dessus, il est possible, selon la présente invention, d'utiliser des buses à jets divergents au lieu de buses à jets fins, clest-d-dire de section constante. A ce sujet, la partie large du jet divergent pourrait s'étendre dans le sens de la longueur de la toile. Toutefois, on a constaté qu'il est avantageux que la partie large du jet s'étende dans le sens de la largeur de la toile, comme représenté sur la fig. 6. Dans ce cas, le jet d'une des buses doit, de préférence, chevaucher le jet d'une buse adjacente. Ainsi, il est possible de couvrir la totalité de la largeur de la toile sans faire osciller le rinceur 11 comme il est nécessaire quand on utilise des buses du type à jets fins. Il est aussi possible de faire tourner les buses du rinceur à jets divergents de sorte que le nettoyage ait lieu à la fois dans le sens de la largeur et dans le sens de la longueur de la toile. Bien que dans le mode de réalisation préféré, le rinceur soit modifié pour remplir à la fois les fonctions de nettoyage et de déplissage, il va de soi que l'on pourrait utiliser des rinceurs séparés pour chacune de ces fonctions. Ainsi, comme représenté sur la fig. 2, il serait possible d'utiliser un rinceur il pour déplisser la toile et un rinceur 25 pour la-nettoyer. Toutefois, quand on utilise le même rinceur pour les deux fonc tions, il faut ajuster les paramètres de manière que les deux fonctions soient remplies à coup sûr. C'est ainsi que, bien qu'un petit angle d'inclinaison par rapport au tube de rinceur puisse donner une meilleure action de déplissage, il est possible que l'action de nettoyage s'en trouve affaiblie. Il convient d'en tenir compte quand on fabrique et quand on règle l'appareil selon la présente invention. Dans les cas où le dépôt de poix ou de brai dans les mailles de la toile pose un problème spécial et qu'il n'est pas possible d'éliminer cette poix ou brai autrement que par la force totale d'un rinceur à jets fins placé perpendiculairement à la surface de la toile, il peut être nécessaire d'utiliser un rinceur de nettoyage distinct en plus d'un- rinceur de déplissage; Si ltespace est limité, il est également possible d'utiliser un seul rinceur comprenant des buses dirigées verticalement pour le nettoyage et des buses dirigées angulairement pour éliminer les plis ou ondulations. Bien que, seule, une projection perpendiculaire à la direction longitudinale de la toile ait été considérée (14 sur la fig. 1), il est également possible d'incliner les buses de manière qu'elles fassent un autre angle avec la direction longitudinale de la toile, comme le montrent par exemple les flèches 14a et 14b sur la fig. 1. Il est préférable que la projection soit dirigée- dans un sens opposé au sens de déplacement de la toile, c'est-à-dire la direction 14c. Toutefois, si les buses sont ainsi inclinées, il faut alors inclure une protection 20 pour éviter des projections d'eau sur le rouleau de presse humide 9 à partir duquel cette eau pourrait être fâcheusement introduite dans le papier formé en s'infiltrant par la face de dessous de la toile au fur et à mesure que celle-ci se déplace sur le rouleau de presse humide. Il est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées sans sortir pour autant du cadre général de la présente invention tel qu'il est défini dans les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS 1. Rinceur déplisseur destiné à être utilisé dans une machine de fabrication de papier dans laquelle on utilise une toile sans fin, ledit rinceur étant caractérisé par le fait qu'il comprend une série de buses raccordées par un tube fournissant un fluide sous pression auxdites buses, le tube susvisé étant disposé dans le sens de la largeur de ladite toile et étant placé de façon sensiblement parallèle à la surface de ladite toile et au voisinage immédiat de cette surface, les buses précitées étant inclinées d'un angle inférieur à 900 par rapport au tube précité de telle sorte que le fluide sortant sous pression desdites buses heurte ladite toile en étant dirigé vers l'extérieur, sensiblement vers les bords latéraux de cette toile. 2. Rinceur déplisseur destiné à être utilisé dans la section Fourdrinier d'une machine à papier, ladite section comprenant une toile sans fin comportant 'un brin supérieur sous haute tension et un brin inférieur sous faible tension, ledit rinceur étant caractérisé par le fait quil comprend une série de buses raccordées par un tube fournissant un fluide sous pression auxdites buses, ledit tube étant-disposé à l'intérieur de la toile sans fin précitée entre les brins supérieur et inférieur et s'étendant dans le sens de la largeur de ladite toile et parallèlement au brin inférieur, lesdites buses étant dirigées vers le brin inférieur et étant inclinées par rapport audit tube d'un angle inférieur à 900, grace à quoi lesdites buses sont dirigées vers l'extérieur de telle sorte que le fluide sortant sous pression des buses heurte ladite toile en étant dirigé vers l'extérieur, sensiblement vers les bords de ladite toile. 3. Rinceur suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que lesdites buses sont inclinées par rapport audit tube d'un angle compris entre 10 et 600. 4. Rinceur suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les buses se trouvant dans la partie du tube s'étendant du centre du tube jusqu'à l'extrémité de gauche de ce dernier sont dirigées vers le bord gauche de ladite toile et que les buses se trouvant dans la partie du tube s'étendant du centre du tube jusqu'à l'extrémité de droite de ce dernier sont dirigées vers le bord droit de ladite toile, grâce à quoi chaque buse est dirigée de manière telle que le point d'impact de son jet se trouve plus près du bord vers lequel il est dirigé que ne l'est la buse elle-même. 5.Rinceur suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le fluide précité est de l'eau. 6. Rinceur suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le fluide est de l'air. 7. Rinceur suivant les revendications 5 et 6, ca ractérisé par le fait que lesdites buses sont inclinées par rapport audit tube d'un angle compris entre 200 et 300. 8. Rinceur suivant les revendications 5 ou 6, ca ractérisé par le fait que lesdites buses sont inclinées par rapport audit tube d'un angle de 200. 9. Rinceur suivant les revendications 5 ou 6, ca ractérisé par le fait que lesdites buses sont inclinées par rapport audit tube d'nn angle de 300. 10. Rinceur suivant la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdites buses assurent une projection du type en éventail dont la base large heurte ladite toile, la base large précitée s'étendant au droit de la largeur de ladite toile et les bases des jets de buses adjacentes empiétant l'une sur l'autre. ll. Rinceur suivant les revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'il remplit la fonction supplémentaire de nettoyer ladite toile. 12. Rinceur suivant les revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'il remplit la fonction supplémentaire de nettoyage de ladite toile et qu'il comprend,-en outre, des buses de nettoyage intermédiaires inclinées par Rapport audit -tube d'un angle de 900.