Brevet FR2402033A1 — publié le 19790330

La demande de brevet britannique No 18 077/76 concerne l'élimination de l'eau des suspensions de fibres sur une machine à papier du type Inverform, c'est-à-dire une machine dans laquelle l'eau est éliminée essentiellement vers le haut par des caisses aspirantes disposées au-dessus de la toile métallique supérieure d'une section sensiblement plate d'une sorte de sandwich en mouvement continu constitué par des toiles métalliques supérieure et inférieure et une couche d'une suspension de fibres disposée entre elles.Il a été expliqué que ce type de machine s'applique particulièrement bien à la production de bandes à plusieurs couches, auquel cas des couches subséquentes sont formées a partir d'une couche de suspension de fibres transportée par une ou plusieurs couches précédemment formées et portées à leur tour sur la toile métallique inférieure, Un tel aménagement présente divers inconvénients dus principalement à la difficulté du réglage des zones de pression immédia tement avant et après le rouleau de fabrication supérieur et le rou leur dit de la toile métallique inférieure, et également en raison, dans une certaine mesure, de l'usure de la buse de la règle automatique, ou "autoslice", et des caisses aspirantes.Des pressions excessives avaient pour conséquence un "puddlage" provoquant des irrégularités dans la bande formée, alors que des pressions insuffisantes et l'usure peuvent provoquer la séparation des toiles supérieure et inférieure ayant pour conséquence la rupture de la bande de papier nouvellement formée. La demande de brevet antérieure qui vient entre mentionnée proposait une diminution de ces inconvénients en prévoyant un appareil d'élimination de l'eau consistant en ou comprenant une caisse aspirante dont la partie en contact avec la toile est incurvée de manière convexe dans un plan parallèle à la direction du mouvement de la toile ainsi contactée et est réglable pour permettre de modifier la surface libre de celle-ci. Comme mentionné, la demande de brevet antérieure s' appliquait de façon prépondérante à l'élimination de l'eau vers le haut et concernait dece fait la production de bandes de papier ou de car ton à plusieurs couches. car seuie la couche (ou jet) initiale était essorée aussi bien vers le haut que vers le bas dans des proportions pratiquement égales. lies couches subséquentes formées sur le dessus d'une couche précédemment formée devaient nécessairement titre débarrassées pratiquement complètement de leur eau vers le haut, car il n'était possible d'extraire que de petites quantités d'eau vers le bas en pénétrant ou traversant la couche ou les couches sous-jacentes. Il est bien connu que dans une feuille réalisée sur une machine Fourdrinier normale, tout le drainage se réalise en direction du haut et certaines des additions de fines parcelles et de charges (argile) à la pite sont éliminées du ctté inférieur ou cô- té de la toile de la feuille par l'action de "lavage" de pontuseaux ou de feuilles. En conséquence, la feuille Fourdrinier normale est anisotropique dans les caractéristiques de ses deux faces, ceci signifiant que la face supérieure est plus lisse et contient plus de fines particules et de charges, tandis que le caté de la toile, ou face inférieure, comprend moins de fines particules et de charges, et qu'il y a habituellement une "marque de toile", le dessin formé par la toile apparaissant sur la surface du papier dans une mesure plus ou moins importante. Cet effet sur le papier est connu sous le nom d'envers du papier. On a maintenant constaté que l'appareil d'élimination de l'eau des appareils antérieurs peut être modifié pour produire des bandes de papier à couche unique ou à couche double de très haute qualité quand on désire du papier fin. Du fait que le drainage ou l'élimination de l'eau a lieu aussi bien en direction ascendante quten direction descendante, on peut réaliser une bonne fabrication et la machine peut fonctionner avec une pite de consistance plus liche du fait de la plus grande capacité d'élimination de l'eau. Par ailleurs, on obtient une feuille homogène avec une distribution uniforme des fines particules et de la cendre (argile) sur la totalité de la feuille et élimination de l'envers du papier. A cet effet, la présente invention concerne une machine de fabrication de bandes de papier à couche unique ou à couche double formée par une caisse d'arrivée de la pite à couche unique ou une caisse d'arrivée Converflo Strataflo à double couche, comprenant une toile inférieure agencée pour transporter la pâte en dessous d'un dispositif supérieur mobile portant une toile supérieure entratnée autour de lui et comportant une caisse aspirante, la zone dtaspiration de la caisse étant incurvée de façon convexe dans le plan parallèle à la direction du mouvement de la toile, machine caractérisée par le fait que le dispositif supérieur est réglable verticalement par rapport à la toile inférieure et horizontalement dans le sens de fonctionnement de la machine, ou de fabrication du papier, la toile supérieure tournant en contact avec la surface incurvée de la caisse aspirante pouvant être rapprochée de la toile inférieure portant la pâte, et la quantité d'essorage en direction ascendante et descendante à partir de la pate et passant par les toiles respectives pouvant etre réglée en positionnant de fa çon appropriée le dispositif supérieur au-dessus de la toilè inférieure. De manière appropriée, lorsqu'on fabrique une bande de papier à couche unique ou double, le dispositif supérieur est disposé longitudinalement par rapport à la machine et réglé verticalement par rapport à la toile inférieure en circulation, de sorte que l'essorage réalisé soit pratiquement de 50% dans chaque direction ascendante et descendante, ou bien puisse étre modifié entre 30 et 70 dans les deux directions, de sorte qu'il en résulte une bande homogène avec une distribution uniforme des fibres et de la cendre (argile) y contenues et un minimum d'envers du papier. Cette double élimiration de l'eau est très importante pour les papiers de grande qualité et réduit ou élimine la différence de couleur entre les deux cOtés.La caractéristique de réglage de la position du dispositif supérieur est très importante dans la fabrication de papier fin, du fait qu'il est hautement désirable d'essorer de 50 à 70% de l'eau de la pate en direction ascendante, ce qui assure un envers du papier optimal et une répartition uniforme des charges lie posLtionnement du dispositif change nécessairement lorsqu'on modifie les vitesses de production, ce qui rend nécessaire la possibilité d'une remise en position rapide de ce dispositif de fabrication supérieur.La capacité ("élimination de l'eau dépend également de la compos@tion amenée par la pompe, cette capacité étant la plus forte pour un kraft à longues fibres et la plus faible pour des composi tions à base de pâte mécanique. Ainsi, la machine de l'invention permet d'obtenir un produit plus satisfaisant à partir de compositions et de produits de base différents, et elle est donc plus souple que les équipements existants. De préférevee, le dispositif supérieur est autonome et comporte ses propres moyens d'entraînement sous la forme d'un moteur intégré, des connexions souples vers les moyens d'entrainement, et des accessoires à vide qui sont prévus pour faciliter le réglage du dispositif supérieur en directions longitudinale et verticale Le procédé de remise en position nécessite un arrêt de la machine allant de i à 8 heures pour entre sûr que la toile inférieure re et son équipement sont correctement disposés. L'invention sera-mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation préférée d'une partie de la machine à papier de l'invention, en référence à la figure unique qui représente schématiquement cette forme de réalisation. Sur la figure, où 7e papier est fabriqué de la droite vers la gauche, comme cela est traditionnellement le cas sur les machines Pourdrinier, une toile de fabrication 10 passe sur un rouleau de tête 12 puis le long d'une partie l'égouttage se terminant, par exemple, par une pluralité de caisses aspirantes 14, et sur un rouleau de presse humide 16 avant d'entre renvoyée sur un rouleau de renvoi 18, éventuellement pour nettoyage, avant de revenir sur le rouleau de tête 12. La pâte provenant d'une caisse d'arrivée et distribuée à la toile 10 par une règle 20 s'écoule vers le bas de manière connue. Cependant, pour obtenir en plus une répartition régulière des fines particules et de la charge dans la totalité de la pâte, lors qu'elle se forme en bande, une partie notable, c'est-à-dire entre 30 et 50%, de l'eau est éliminée en direction ascendante dans une direction opposée à celle de l'égouttage normal.Ce résultat st obtenu en appliquant un dispositif supérieur mobile 22 sur la couche de pite portée sur la toile 10 et en éliminant l'eau de la pa- te en direction ascendante simultanément avec l'égouttage en direction descendante pour entre sûr que l'eau soit éliminée d-es deux surfaces de la couche de pâte. lie dispositif supérieur 22 est constitué essentiellement par une toile circulante 24 entratnée autour d'une pluralité de rouleaux de guidage et d'entraînement, et comporte une caisse aspirante fixe 26 pourvue d'une zone d'aspiration ou de vide incurvée de manière convexe (rayon nominal 200 pouces. soit 5,08 m) dans le plan parallèle à la direction du mouvement de la toile, et des fentes traversant complètement la machine dans les zones d'évacuation de liteau. lie dispositif 22 peut, également corte- ni une règle automatique, ou "autoslice", à l'avant e la caisse aspirante c6, auquel cas l'eau de la pate est forcée vers l'"auto- slice" par énergie $cinétique. Pour permettre au dispositif 22 d'assurer l'élimination de 30 à 70% de l'eau de la pâte en direction ascendante, on le rend réglable (comme montré par les flèches) aussi. bien verticalement (c'est-à-dire relativement à la toile inférieure 10) qu'horizon talement dans la direction de la machine (ctest-à-dire dans la direction de la fabrication du papier), la toile supérieure 24 circulant en contact avec la surface incurvée de la caisse aspirante 26 pouvant être rapprochée de la toile inférieure 10 portant la pâte, et la part d'essorage réalisée dans chaque direction par les toiles respectives (10 et 24) pouvant titre réglée en positionnant de façon appropriée le dispositif 22 au-dessus de la toile inférieure 10. lie type de construction interne de la caisse 26 est tel qu'il permet d'éviter une contre-pression s'opposant à une décharge as pendante La règle 20 peut etre alimentée par une caisse d'arrivée de pâte à couche unique ou par une caisse à couches multiples telle qu'une caisse Converflo ou Strataflo comme déjà mentionné.Dans le dernier cas d'une caisse Strataflo, la caisse d'arrivée est divisée par une feuille métallique traversant la caisse et permettant à deux lots de pite de consistances différentes d'être utilisés, ces deux lots étant maintenus séparés jusqu'à ce qu'ils sortent conjointement de la fente pour une élimination subséquente de l'eau aussi bien en direction ascendante que descendante. Te dispositif supérieur, ou "3el-Bond", peut hêtre monté sur les châssis traditionnels Fourdrinier de meme que le système de support permettant un mouvement longitudinal; eu bien le système de support peut chevaucher le châssis principal Fouidrinier et le dispositif peut entre alors supporté par des colonnes reposant sur les plaques de base; ou bien on -peut utiliser tout autre système permettant un mouvement longitudinal du dispositif. lie mécanisme de réglage peut être entratné par un moteur ou être déplacé par des forces externes telles qu'une grue ou un treuil. En ce qui concerne la fonction qui rient d'etre mentionnée, il est entendu que le dispositif supérieur sera situé entre 1 et 3 mètres de la fente, en fonction de la vitesse et de la composition de fabrication, comme représenté en lignes pieines sur la figure du dessin. En plus de l'utilisation du dispositif de l'invention pour optimiser les propriétés d'un papier fin, celui-ci offre une autre application très importante consistant à permettre une capacité d'essorage additionnelle pour les machines Fourdriniér nouvelles ou déjà existantes. Ceci a été démontré sur une machine-pilote, et le dispositif supérieur d'élimination de l'eau, dans une telle ap plication, serait normalement positionné en aval de la caisse d'ar- rivée de pâte principale, l'eau d'égouttage libre subsistant dans la suspension étant éliminée par le dispositif supérieur à une vitesse comprise entre 15 et 25 gallons par minute et par pouce (de largeur de toile), soit entre 25 et 45 litres par minute et par cm. En d'autres termes, le dispositif supérieur augmenterait la capacité d'élimination de l'eau d'une machine Fourdrinier existante, ou réduirait la longueur nécessaire d'une table de fabrication d'une machine Fourdrinier nouvelle en assurant un essorage en direction ascendante de 15 à 25 gallons par minute et par pouce (de largeur de toile), Soit entre 25 et 45 litres par minute et par cm.Dans ce cas, on s'attend à ce que le dispositif soit placé à une distance supérieure à 6 mètres de la caisse d'arrivée de pâte, comme montré en lignes pointillées sur la figure du dessin0 il est également intéressant que les accessoires situés en dessous de la toile inférieure, c'est-à-dire les rouleaux, les caisses, les feuilles et autres éléments analogues, soient conçus pour se rabattre et se relever vers la toile, pour le nettoyage et l'entretien. En outre, ils peuvent titre conçus pour pouvoir être changés de place en direction longitudinale. La présente invention permet d'éviter le rouleau égoutteur traditionnel, tout en continuant à remplir la fonction tradition nielle de ce rouleau en produisant une feuille mieux fabriquée, et simultanément elle permet des vitesses supérieures et réduit les temps d'arrêt qui sont normalement nécessaires avec un tel rouleau égoutteur. En outre, et naturellement, elle permet une élimination de lteau en direction ascendante qui n'est pas possible avec un rouleau égoutter. Une bonne distribution des fines particules et le contrôle de l'eau blanche éliminée de la pâte sont possibles, permettant ainsi la production de bandes de papier de très haute qualité. REVENDICATIONS 1. Machine de fabrication de bandes de papier à couche unique ou à couche double formée par une caisse d'arrivée de la pâte à couche unique ou une caisse d'arrivée Converflo Strataflo à double couche, comprenant une toile inférieure agencée pour transporter la pâte en dessous d'un dispositif supérieur mobile portant une toile supérieure entranée autour de lui et comportant une caisse aspirante, la zone d'aspiration de la caisse étant incurvée de façon convexe dans le plan parallèle à la direction du mouvement de la toile, machine caractérisée par le fait que le dispositif supérieur est réglable verticalement par rapport à la toile inférieu- re et horizontalement dans le sens de fonctionnement de la machine, ov de fabrication du papier, la toile supérieure tournant en contact avec la surface incurvée de la caisse aspirante pouvant être rapprochée de la toile inférieure portant la patte, et la quantité d'essorage en direction ascendante et descendante à partir de la pâte et passant par les toiles respectives pouvant hêtre réglée en positionnant de façon appropriée le dispositif supérieur au-dessus de la toile inférieure. 2. Machine selon la revendication 1 dans laquelle le dispositif supérieur est agencé et peut entre disposé au-dessus de la toile inférieure de manière à éliminer 30 à 70% de l'eau de la pâte trans- portée par la toile inférieure. 3. Machine selon l'une des revendications 1 et 2, dans laquelle le dispositif supérieur est autonome et comporte ses propres moyens d'entraînement, des connexions souples vers les moyens dten- tratnement et des accessoires à vide pour faciliter le réglage du dispositif en directions longitudinale et verticale. 4. Machine selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle le dispositif supérieur est monté stu le châssis Fourdrinier de la machine, ou le chevauche. 50 Machine selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le dispositif supérieur comporte une règle automatique. 6. Nachine selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle la pate est délivrée sur la toile inférieure par une règle alimentée par une caisse d'arrivée à couches multiples4