Brevet FR2296052A1 — publié le 19760723

La présente invention concerne un procédé et un appareil de rétrécissement des rubans de matière filamenteu se en mouvement. Le rétrécissement en longueur des rubans de papier en mouvement est appliqué pour améliorer les propriétés suivantes du papier en longueur: élasticité, souplesse, toucher cotonneux et pouvoir d'absorption. On connatt principalement deux procédés de ce genre: ltun d'eux utilise une installation de rétrécissement comportant un cylindre en matière dure, avec lequel coopère une toile de pression en matière élastique (demande de brevet alle mand 1 611 758); l'autre est le crdpage dans lequel le ruban humide est d'abord appliquée sur un cylindre et ensuite grattée au moyen d'une lame de grattoir. Ces procédés connus ont l'inconvénient de ne pouvoir dtre mis en oeuvre que sur des rubans de haute résistance, c'est-à-dire que les rubans à rétrécir doivent être à très longues fibres et épais ou séchées dans une large mesure. De plus, ils ne permettent pas de rétrécir en largeur. En outre, pour le premier procédé,les frais de matériel tels que ceux consécutifs à l'usure de la toile de - pression sont assez élevés. Le deuxième procédé répond peu aux exi gences modernes, car le crêpage donne une structure onduleuse très grossière. D'ailleurs, le crêpage sec diminue très forte ment la résistance. L'invention a pour but de concevoir le nou veau procédé et l'appareil pour le mettre en oeuvre de façon à réduire les. frais de matériel et à améliorer la qualité du pro duit ou å rtaliser l'une ou l'autre de ces possibilités. Elle consiste plus particulièrement à trécir les rubans très minces et encore très humides. Ces résultats sont obtenus par la combinai son des caractsséristiques suivantes : a) amenée et délivrance du ruban de matière fila menteuse d'un ruban d'amenée poreux, de préférence un feutre, à un ruban de reprise, de préférence un tamis; b) commande du ruban de reprise à une vitesse légère- ment inférieure à celle du ruban-d'amenée; c) ruban d'amenée courbée vers le haut, vers le ruban de reprise, dans la zone de reprise; d) application d'une pression différentielle pneuga- tique sur le ruban de matière filamenteuse dans la zone de reprise, afin de favoriser celle-ci. Le rétrécissement proprement dit est engendre par les caractéri tues a et b. Ces caractéristiques produisent en principe une dcltration du ruban de matière filamenteuse lors de la reprise. Cependant, il y a lieu de prendre des précau- tions pour que ce ruban adhère au ruban de reprise. il s'agit d'obtenir une adhérence assez sdre et assez intime pour éviter que ce ruban forme des ondulations ou des replis par trop grossiers au cours de ladite décélération. De plus, cette adhérence doit être liée à une certaine élasticité pour éviter toute destruction de la structure fibreuse- A ce sujet, les ca ractéristiques c et d ont fait leurs preuves. La caractéristique c conduit en effet à faire agir la force centrifuge sur le ruban de matière filamenteuse en faveur de cette adhérence. Du reste, plus la vitesse de l'appareil est élevée, plus la force centrifuge agit fortement sur l'adhérence, ce qui est tout à fait désirable. D'autre part, la caractéristique d permet de régler la force centrifuge avec une grande précision. Dans la pratique, la vitesse du ruban de reprise sera gale à 0,5 - 0,97 fois la vitesse du ruban d'amenée. La différence est grande pour les papiers hygiéniques et petites pour les papier d'emballage. En principe, le procédé suivant l'invention peut feutre appliqué aux rubans de matière filamenteuse humide ou sèche. Les meilleurs résultats sont obtenus avec une teneur en matière sèche de 10 â 50 % et de préférence avec une teneur en matière sèche de 90 %. Il est particulièrement important que la zone de contact, vue dans la direction de déplacement, soit de très faible longueur. C'est pourquoi il y a avantage à ce "ue le rayon de courbure du ruban de matière filamenteuse, aans la zone de reprise, soit assez agit, par exemple égal ou inférieur a 5 cm. D'une façon générale, il y a intérêt à ce que la longueur de la zone de contact soit telle que le trajet de différence entre le ruban d'amenée et le ruban de reprise se situe encore dans le domaine de la longueur moyenne des fibres du ruban a. traiter. Pour une longueur ae fibre moyenne de 1 mm et pour un rétrécissement de 10 %, on recherche par exemple une zone de contact de longueur égale ou inférieure a 1 x 100 = 10 mm. 10 Plus la zone de contact dans le domaine de reprise est courte, plus les risques ae sollicitation irrégu- livre du ruban de matière filamenteuse à sa reprise et de diminution de sa résistance sont petits. Comme valeur pratique de la longueur de la zone de contact mesurée dans la direction de déplacement on a intérêt à choisir au maximum 20 mm. Ce chiffre serait justement suffisant pour un rétrécissement de 5 % et une longueur de fibre de 1 mm. il est déjà connu d'amener un ruban de matitre filamenteuse d'un tamis de machine Q papier a un feutre de pression en appliquant le vide dans la zone de reprise (installation d'aspiration nickup). Toutefois, cette installation ne sert pas à rétrécir. Elle n'a pas non plus les caractéristiques essentielles de l'invention. C'est ainsi par exemple qu'en général, le ruban d'amenée marche à une vitesse iégèrement intérieure à celle du ruban de reprise et u'il n'est das coursé vers l'entérietr dans la Oc de reprise. Dans ces conditions, les installations connues n'ont pas permis de tirer des conclusions à l'invention. D'autres modes d'exécution de l'invention ressortiront d'ailleurs du texte suivant et des revendications 2 à 12 de la résente description. Selon un mode d'exécution particulièrement intéressant, la direction de déplacement du ruban de reprise, vu ae dessus, diffère un peu de celle du ruban d'amenée. Il est ainsi possible de provoquer même un rétrécissement transversal clu ruban à traiter. Le problème du rétrécissement transversal est de la sorte résolu pour la première fois. Du reste, il est possible d'obtenir ce trécissement transversal, même si le ruban d'amenée et le ruban de reprise ont exactement les mêmes vitesses. La différence dans la direction de déplacement des rubans transporteurs a pour conséquence de distordre en forme de parallélogramme, sur le ruban de reprise, les élé- ments de ruban rectangulaires transportés sur le ruban d'amenée. Un dressage isotrope peut entre obtenu en installant un ruoan de reprise supplémentaire ou final de telle manière que sa direction de déplacement diffère, du côté opposé, de celle du ruban d'amenée. ie mieux est de disposer les rubans transporteurs de telle façon que le ruban de reprise final soit parallèle au ruban d'amenée. Selon un mode d'exécution partlculièrement avantageux, le ruban de reprise central prévu entre le ruban d'amenée et le ruban de reprise final est disposé de telle manière que les deux zones de reprise soient verticalement superpose'es. L'invention est illustrée dans le dessin ci-annexé, sur lequel: La figure. 1 est une vue de cbté d'un appareil conforme à l'invention; La figure 2 est une vue de coté d'un autre appareil selon l'invention; La figure 3 montre un élément plat d'un ruban de matière filamenteuse; A figure 4 montre l'application de la me- tnode de rétrécissement au droit de la presse et des sécheries d'une machine a papier; La figure 5 est une vue de cette d'un autre appareil suivant l'invention. En figure 1, un ruban de matière filamenteuse (non représenté) est amené d'un ruban d'amenée 1 a un premier ruban de reprise 2 et, de la, à un second ruban de reprise 3. Dans la première zone de reprise sont installes un tuyau de soufflage 4, muni d'une tuyère à fente 5,-et une caisse aspirante 6. Dans la seconde zone de reprise sont prévus un tuyau de soufflage 7, muni d'une tuyère à fente 8, et une caisse aspirante 9. Les flèches indiquées sur la figure 1, correspondent au sens de déplacement des rubans 1, 2 et 3. Au premier ruban de reprise 2 est associé un sécheur 10 du tpe de soufflage, de rayonnement ou de passage d'air. La figure 2 montre des éléments semblables à ceux de-la figure 1, mais avec un ruban de reprise pivotant 2. lies deux zones de reprise sont disposes, en-position initiale, dans un mdme plan. Dans ce plan, les tuyères de soufflage 5, 8 et leurs fentes de sortie sont verticalement superposées. L'avantage de cette disposition est que le ruban de reprise 2 et tous les éléments qui lui sont associés (caisse aspirante 6, tuyau de soufflage 7, tuyère 8 et cylindresguides 11) peuvent pivoter d'un certain angle, de-telle façon que ce ruban, vu de dessus, ne soit plus parallèle au ruban d'amene ï et au ruban de reprise 3. D'ailleurs, on a intéret à placer l'axe de pivotement dans le plan susmentionné, repre- senté en trait mixte.Avec cette disposition, l'angle formé entre le ruban d'amenée 1 et le ruban de reprise 2 est exactement égal d l'angle forme entre ce dernier ruban et le ruban de reprise 3, mais l'angle de la première zone de reprise est si- tué d'un côté et celui de la seconde zone de l'autre côté. il en résulte deux avantages: obtention d'un rétrécissement transversai double donnant un ruban de matière filamenteuse rétrécie isotrope et alignement du ruban d'amenée 1 et du ruban de reprise 3, qui ne sont donc pas décalés l'un par rapport a l'au tre, en dépit des angles existant dans les deux zones de reprise. En figure 3, un élément pat du ruban de matière filamenteuse, représenté sous forme de carre ABCD, est transporté par le ruban d'amenée 1 et est amené sur le trajet BC a un ruban intermédiaire incliné sur le ruban d'amenée 1 sous un angles et marchant à la vitesse 1 lia surface La du ruban se rétrécit de la sorte à la valeur V1, les droites de base AS et CD restant de même longueur. L'élément plat se trouvant sur le ruban intermédiaire incliné a la forme d'un losange A1B1 C1D1. Le ruban de matière filamenteuse est amené par un dispositif, qui agit dans la droite A2C1, au ruban de reprise 2 où il épouse la forme d'un quadrilatère A232C2D2. Ce quadrilatère est un rectangle si v2 = v1.Il est un carré si en outre 1/v = cos2&alpha; Par conséquent, dans ces conditions de marche il est possible d'obtenir un rétrécissement isotrope de mdme valeur dans toutes les directions du plan, ce qui n'a encore été obtenu avec aucun autre procédé. En figure 4, le ruban de matière filamenteuse (non représenté) accroche à la face inférieure du ruban d'amenee 1 est amené à une presse humide 13 comprenant un cylindre aspirant 14, deux cylindres de pressage 15, 16, quatre cylindres-guides 17 et un feutre inférieur 18. Au sortir de la presse 13, il est délivré du ruban porteur 1 au ruban de reprise central 2, à l'aide d'un tuyau de soufflage 4, d'une tuyère à fente 5 et d'une caisse aspirante 6. Ensuite, il passe à travers une première sécherie présentant entre autres un cylindre aspirant perforé 19, deux cylindres-guides 20, un capot 21 et une caisse aspirante 22. Après quoi il entre dans la seconde zone de reprise, où il passe sur le ruban de reprise final 3, au mben d'un tuyau de soufflage 7, d'une tuyère 8 et d'une caisse aspirante 9. Enfin, il traverse une seconde séche-rie similaire à la première. En figure 5, le ruban de matière filamenteuse est amené du ruban d'amenée1à un cylindre aspirant 23, à l'aide du dispositif de soufflage 4,5. Le cylindre aspirant 23 est garni d'un tamis cylindriquè 2 et entouré d'un capot de soufflage d'air chaud 24. La vitesse du ruban d'amenée 1 est différente de celle du ruban de reprise 2. En effet, le cylindre aspirant 23 tourne à une vitesse périphérique légèrement inférieure à la vitesse de marche du ruban d'amenée 1. Après le cylindre 23, le ruban de matière filamenteuse est délivré par un cylindre aspirant 25 à une enrouleuse 26. Revendications 1. - Procédé de rétrécissement des rubans de matière filamenteu se en mouvement, remarquable en ce que le ruban de matière filamenteuse est amené et délivré d'un ruban d'amenée poreux à un ruban de reprise, en ce que ce dernier ruban marche à une vitesse inférieure à celle du ruban d'amenée, en ce que ce même ruban, vue de côté, est courbé vers le ruban d'amenée et en ce qu'une pression différentielle pneu matique agissant sur le ruban à rétrécir est appliquée dans la zone de reprise de ce ruban~afin de favoriser cette re prise. 2. - Procédé selon la revendication 1, remarquable en ce que la pression différentielle pneumatique est une pression de soufflage agissant du ruban d'amenée au ruban de reprise, dans la zone de reprise. 3. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, remarquable en ce que la direction de déplacement du ruban de reprise, vu de dessus, diffre1d'un certain angle, d'un cote, de la di rection de déplacement du ruban d'amenée. 4. - Procédé selon la revendication 3, remarquable en ce que le ruban de matière filamenteuse est amené du ruban de reprise (ruban central) à un autre ruban de reprise (ruban final) et en ce que la direction de d & lacement de ce dernier ru ban, vu de dessus, diffère d'un certain angle, de l'autre côté, de la direction de déplacement du ruban de reprise central. 5. - Procédé selon la revendication 4, remarquable en ce que les diffSrences d'angles sont a peu près égales entre elles. 6. - Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 a 5, remarquable en ce que les angles sont réglables. 7. - Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon les re vendications 1-a 6, remarquable en ce qu'un ruban poreux d'amenée du ruban de matière filamenteuse et un ruban de reprise du ruban de matière filamenteuse sont prévus et en ce que le ruban d'amenée, vu de côté, est courbe vers le ruban de reprise par un support, dans la zone de reprise, en ce que le ruban d'amenée marche 9 une vitesse supé- rieure à celle du ruban de reprise et en ce qu'il est prévu dans la zone de reprise un dispositif pour la créa- tion d'une pression différentielle pneumatique destinée à favoriser la reprise. 8. - Appareil selon la revendication 7, remarquable en ce que ledit support est constitué d'un dispositif de soufflage ('cylindres ou corps fixe). 9. - Appareil selon la revendication 7 ou 8, remarquable en ce qu'un dispositif d'aspiration est prévu dans la zone de reprise, du celé oppos au cette Ruban d'Amenée du ruban de reprise. 10. - Appareil pour le rétrécissement d'un ruban de matière filamenteuse en mouvement, d'un ruban d'amenée et d'un ruban, de reprise, notamment selon l'une quelconque des re vendications 7 à 9, ledit appareil étant remarquable en ce que le ruban de reprise est disposé dans la zone de reprise sous un angle aigu par rapport au ruban d'amenée. 11. - Appareil selon la revendication 10, remarquable en ce que le ruban de reprise (ruban central) est suivi d'un autre ruban de reprise (ruban final) destiné à reprendre le - ruban de matière filamenteuse du ruban de reprise central et qui., vu de dessus, est disposé parallèlement au ruban d'amenée. 12. appareil selon la revendication 11, remarquable en ce que. - le ruban de reprise central et les éléments qui lui sont associés (cylindres-guides et autres pièces) peuvent pi voter autour d'un axe situe dans un plan déterminé et en ce que les deux zones de reprise en position initiale sont disposées dans ce mdme plan, dans lequel e-st situé l'axe.