Brevet FR2272223A1 — publié le 19751219

La présente invention se rapporte à un appareil pour fabriquer des manchons en pâte de fibres, notamment, en pâte de fibres de bois. Les manchons de ce genre sont utilisés à diverses fins et, en particulier, en relation avec la présente invention, comme noyaux pour des rouleaux de papier. Les manchons utilisés à cette fin sont couteux à produire car la matiere de départ, par exemple, la pate de bois, doit d'abord être transformée en papier, et celui-ci doit ensuite être bobiné, sous la forme de larges bandes, pour produire des manchons comprenant un grand nombre de couches superposées s'étendant dans différentes directions. Ce procédé de fabrication a le défaut d'être compliqué et coûteux et la présente invention vise à éliminer ces inconvénients. Ce résultat est atteint au moyen de l'appareil qui fait l'objet de l'invention, lequel permet de presser ou d'extrader la pâte en un boudin creux continu que lton divise ensuite en tronçons ayant la longueur voulue. I1 est connu dans la technique d'extruder certaines matières sous la òrme d'un tube, ltextrusion étant une technique largement utilisée, par exemple, dans l'industrie des matieres plastiques ; certains métaux, tels que le plomb et l'aluminium, peuvent aussi être extrudés à haute pression. L'extrusion est un procédé de fabrication économique puisqu'il permet de donner directement à la matiere de départ, la forme finale désirée, sans aucune étape de fabrication intermédiaire. Or, les équipements et les procédés antérieurs d'extrusion ne peuvent pas être utilisés pour la pâte de fibres, par exemple, pour la pâte de bois, la pâte d'amiante, etc., et le but principal de l'invention est de fournir un appareil qui permet aussi d'extrader ces matieres. En effet, on est amené à diluer la pâte dans un liquide qui est appelé à etre éliminé par la suite, ce qui pose immédiatement des problèmes de construction qui n'ont jamais été résolus auparavant. La présente invention apporte une solution à ces problemes en prévoyant un anneau aspirant à l'entrée de la buse qui met en forme la pâte quand celle-ci est refoulée à travers elle, cet anneau enlevant la majeure partie de l'eau de la pâte de fibres refoulée pendant la transformation de celle-ci enun tube autoportant qui, apres le séchage qui suit, devientdur. La buse forme la face extérieure du tube ou du manchon, sa face inté rieure étant formée par un mandrin qui s'étend à travers celle-ci et qui sert de guide pour le manchon. Le mandrin est pourvu dudit anneau aspirant interne qui se présente sous la forme dlune surface grillagée périphérique raccordée à une source de vide, un grillage correspondant étant arrange dans la buse, dans le meme plan vertical que le grillage du mandrin. Quand le tube ou le manchon quitte la buse, on peut dire que la mise en forme est terminée, mais il peut être avantageux d'en exprimer une partie du liquide restant, le cas échéant et ce pressage peut, avantageusement, être entrepris au moyen d'un dispositif de compression ayant la forme d'un collier de matière élastique présentant des cavités dans lesquelles de l'air comprimé, ou un autre fluide sous pression, peut être introduit. La pâte qui doit être refoulée à travers les anneaux aspirants et entre la buse et le mandrin central peut être alimentée en continu sous pression, de l'extérieur, la pression extérieure pouvant, toutefois être variable, une solution possible consistant à monter un piston alternatif constituant un prolongement direct du mandrin central et commandé par celui-ci. La surface d'extrémité de ce piston pourrait alors avantageusement être réalisée sous la forme d'une surface grillagee et la pâte peut ainsi être déshydratée, à un degré élevé, en produisant sur le mandrin un tube avant même que la plate ait été refoulée entre les anneaux aspirants, le mandrin et la buse. Quand l'appareil opère sans mandrin et que la pression vient de l'extérieur, il est avantageux que la partie de l'alésage allant jusqu'à l'entrée de la buse et des anneaux aspirants ait une forme conique afin qu'au passage la pâte soit comprimée, produisant ainsi une première déshydratation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel - la Fig. 1 est une vue en coupe à travers un appareil pour produire des manchons en pâte de bois conforme à l'invention ; et, - la Fig. 2 est une vue en coupe analogue d'un second exemple de réalisation de l'invention. En se référant à la Fig. 1, on voit un appareil qui comprend un pied J supportant une enveloppe 2. L'enveloppe 2 renferme une chambre 3 qui est reliée par un conduit 4 avec un réservoir contenant une pâte de fibres de bois sous pression. La pate s'écoule, dans la direction indiquee par la flèche 5, vers une buse 6 reliee à une ouverture 7 de l'enveloppe 2. La buse 6 présente un canal qui détermine la forme extérieure et les dimensions-de la section du produit, et un mandrin 8 supporté par un pied 9, mandrin qui s'étend au centre de la buse 6. Le mandrin 8 est orienté vers la gauche, sur le dessin, et s'é- tend sur une distance appréciable au-delà de l'extrémité de la buse 6, en tra- versant un dispositif de pressage 10 qui sera décrit ci-après.A l'entrée de la buse 6 est placé un anneau aspirant 11, de façon que l'une de ses extrémités soit tournée vers l'ouverture de la buse, tandis que son autre extrémité fait face à un canal 12 qui est raccordé par un conduit 13 à une source de vide. Les dimensions intérieures et la forme de l'anneau 11 correspondent à celles de la buse 6 et un anneau aspirant correspondant 14 est prévu sur le mandrin 8 et est raccordé par un conduit 15 à une source de vide, cpmme indiqué- en 16. La parv tie de la chambre 2 qui est tournée vers l'entrée de la buse 6 a une forme. conique comme indiqué en 17. La pâte de bois qui est refoulée sous pression dans la chambre 2 chemine approximativement comme l'indique la fleche 5 et, en glissant le long de la surface conique 17 pour se rendre à l'entrée 7, elle est comprimée, avant mne d'arriver à la buse 6, à la forme d'un tube ou d'un manchon qui glisse le long du mandrin 8. Grâce aux anneaux aspirants 11 et 14, l'eau est enlevée par aspiration et le manchon de fibres de bois déshydraté et un peu plus ferme continue son chemin, comme indiqué en 18, à travers et hors de la buse 6.Ce manchon traverse ensuite le dispositif de pressage 10 qui comprend une partie fixe 19 et, dans celle-ci, un collier 20 en caoutchouc ou en une matière analogue, dont espace intérieur 21 est relié à une source de vide par un conduit 22. En admettant dans cet espace de l'air comprimé pulsé, le collier 20 se comprime autour du manchon 18 quand ce dernier quitte la buse 6 et ainsi l'eau qui y reste encore est expulsée du manchon de pâte 38. Ainsi, le manchon 18 qui sort du mandrin 8 à l'extrémité de gauche, selon la Fig. 1, est relativement ferme et se supporte luimmême et, à la suite des traitements ultérieurs, par exemple, après un séchage, il devient résistant, comme on le désire, compte tenu de l'épaisseur de sa paroi et de la composition de la pâte. Sur la Fig. 1, on opere, de préférence, en continu, en produisant un manchon sans fin appelé à etre divisé par la suite en tronçons ayant la longueur voulue pour être utilisé, par exemple, comme noyaux pour des rouleaux de papier. Toutefois, la pâte pourrait aussi être alimentée avec une pression pulsée, par exemple, au moyen d'une pompe à pistons. La Fig. 2 illustre un appareil conforme à l'invention, où le principe de celui de la Fig. 1 a été développé en montant un piston à mouvement alterna tif23 sur le mandrin 8. Ce pistou est actionné par une manivelle et un bras de manivelle 24 qui produisent le mouvement alternat. Pour le reste, la construction et le fonctionnement sont les mêmes que ceux décrits en se référant à la Fig. 1, avec les anneaux aspirants 11 et 14 disposes de part et d'autre de la buse 6. La pàte introduite dans la chambre 3 par le conduit 25 est passée sur le mandrin 8 par le mouvèment alternatif du piston 23 et est refoulée par les anneaux aspirants 11 et 14, à travers la buse 6 et le dispositif de pression 10. Lorsqu'on utilise le piston 23, il est avantageux de réaliser la face antérieure 26 de celui-ci sous la forme d'une surface aspirante, par exemple, sous la forme d'une grille reliée à une source de vide par des canaux 27 débouchant dans la chambre 28 d'une enveloppe auxiliaire 29. De cette manière, la pte de bois est déshydratée avant même d'être tassée par le mouvement vers la gauche, selon le dessin, du piston, en ce que le liquide qu'elle contient est aspirée à la fois par l'avant 26 du piston 23 et par les anneaux JJet 14 > 14, cette déshydratation se poursuivant pendant le mouvement du piston.En dépit du fait qu'il soit question ici d'une déshydratation continue de la pète de bois, il convient de remarquer que quand celle-ci arrive entre les anneaux aspirants 31 et 14, elle est encore assez liquide pour que le mouvement alternatif du piston refoule certaines parties de ia pâte en produisant une masse homogène qui ne présente aucune trace de "reprises" et, par conséquent, ne présente aucune solution de continuité, l'intérieur du tube du manchon formant, comme il a été expliqué en référence à la Fig. 1, l'exté- rieur du tube, tandis que le mandrin 8 produit l'intérieur de celui-ci, de sorte que le tube, malgré l'arrivée intermittente de la pâte à la buse 6, en sort sous la forme d'un objet homogène ayant des faces extérieure et intérieure lisses. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux exemples représentés et décrits sans sortir pour autant du cadre de l'invention. C'est ainsi que l'on peut imaginer des variantes dans lesquelles le liquide d'une suspension est éliminé, dans une large mesure, par des anneaux aspirants avant que la pâte soit refoulée dans une buse ou lui est donnée la forme de l'objet que l'on désire fabriquer. REVENDICATIONS 1. Appareil pour fabriquer des manchons en pâte de fibres et, en particulier, en pâte de fibres de bois, en grandes longueurs, dans lequel la pâte est refoulée sous pression à travers une buse afin de former le manchon, caractérisé en ce que la buse (6) comporte, à son entrée, des moyens (11, 12) pour enlever l'eau par pression et aspiration. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé an ce que les moyens (11, 12) pour déshydrater la pâte dans la buse (6) comprennent un anneau aspirant (11) ayant la forme d'un grillage relié à un canal 12 pour produire une aspiration et évacuer l'eau. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un mandrin de profilage cylindrique (8) s'étend à travers la buse (6). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mandrin (8) est pourvu d'un anneau aspirant (14) sous la forme d'un grillage qui s étend autour de sa circonférence, et qui est relié saune source de vide et permet d'évacuer l'eau de la pâte. 5. Appareil selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que les anneaux aspirants (11, 14) de la buse et le mandrin de profilage sont situés dans un même plan vertical. 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un dispositif de compression (20, 21) est associé à la buse (6), ce dispositif étant adapté à exprimer une partie de l'eau résiduelle du manchon (18) quand celui-ci quitte la buse (6). 7. Appareil selon la revendication (6), caractérisé en ce que le dispositif de compression comprend un collier (20) de matière élastique ayant un espace (21) et un raccord (22) pour l'admission d'air comprimé dans l'espace (21) afin de faire en sorte que le collier exerce une pression sur le manchon profilé (18). 8. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie de mandrin (8) qui est tenue à ltopposé de la buse (6) sert de monture à un piston alternatif (23) qui produit entièrement ou en partie la pression qui refoule la pâte à travers la buse (6). 9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le piston alternatif (23) comporte, à l'une de ses extremites, une plaque grillagée (26) reliée à une source de vide. 10. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes adapté à être alimenté en pâte sous pression caractérisé en ce qu'il comprend un alésage conique (17) qui aboutit à l'entrée (7) de la buse (6).