Brevet FR2432066A1 — publié le 19800222

La présente invention concerne un appareil perfectionné d'essorage par aspiration pour machine de fabrication de papier. Un appareil d'essorage par aspiration classique utilise un certain nombre de caissons d'aspiration en contact avec la surface inférieure d'une courroie de convoyeur de papier mouillé, cette courroie étant constituée en feutre ou en tissus à mailles métalliques. Chaque caisson d'aspiration est généralement constitué par une boite rectangulaire munie à sa surface supérieure de fentes, de perforations ou de plaques à lamelles venant en contact avec la courroie de convoyeur. Le caisson d'aspiration est relié, par l'intermédiaire d'un réservoir de séparation d'eau, à une pompe à vide produisant une pression négative dans la boite d'aspiration pour aspirer l'eau contenue dans la courroie de convoyeur. La pompe à vide de chaque caisson d'aspiration consomme beaucoup de puissance, ce qui augmente les coûts de fonctionnement. De plus, l'usure précoce de la courroie de convoyeur et le bruit des pompes à vide constituent également'des inconvénients des appareils d'aspiration classiques. L'appareil d'essorage par aspiration selon la présente invention utilise un dispositif de tuyère de sortie d'air placée à l'extrémité amont du caisson d'aspiration et injectant de l'air, de préférence de l'air chaud, sur la surface inférieure de la courroie de convoyeur de papier mouillé, cette injection se faisant généralement en sens inverse du sens d'avancement de la courroie de convoyeur. De plus, des moyens d'aspiration auxiliaires sont montés sur les deux bords latéraux du caisson d'aspiration. La fente d'aspiration de chacun des moyens d'aspiration auxiliaires s'étend au-delà de chaque bord latéral de la courroie de convoyeur de manière à couvrir le mouvement latéral de la- courroie de convoyeur. Des organes détecteurs en forme de doigts suivent le bord latéral de la courroie de convoyeur et entraînent des organes de soupape qui limitent l'ouverture de la fente d'aspiration effective à une largeur restant dans les limites du bord latéral de la courroie de convoyeur. Ainsi, la totalité de la largeur de la courroie de convoyeur se trouve effectivement essorée. Les tuyaux d'aspiration reliés à chaque caisson d'aspiration et les moyens d'aspiration auxiliaires sont tous reliés, par l'intermédiaire d'un réservoir de séparation d'eau, au côté d'aspiration d'une soufflerie dont la partie soufflante est branchée sur le dispositif de tuyère d'air On utilise une seule soufflerie à la place de trois ou quatre pompes à vide ce qui économise beaucoup la consommation de puissance et simplifie le système d'essorage par aspiration De plus, du fait de la pression négative engendrée par le dispositif de tuyère d'air on augmente la capacité d'essorage sans contact violent entre la courroie de convoyeur et le caisson d'aspiration, ce qui contribue également à réduire les problèmes d'usure prématurée de la courroie de convoyeur. La présente invention a pour but général de créer un appareil d'essorage par aspiration pour machine de fabrication de papier comportant des moyens permettant d'essorer efficacement une courroie de convoyeur de papier pouillé, en agissant sur toute la largeur de la courroie de convoyeur. L'appareil d'essorage par aspiration utilise une soufflerie unique à la place des pompes à vide. I1 est simple de construction et de fonctionnement économique. L'invention a pour objet un appareil comprenant au moins un ensemble de caisson d'aspiration muni d'ouvertures fermées par la surface arrière d'une courroie de convoyeur de papier mouillé, caractérisé en ce qu'il comprend : un certain nombre de plaques à lamelles disposées parallèlement au sens de la largeur de la courroie de convoyeur et définissant un certain nombre de fentes d'aspiration à l'endroit des ouvertures ; des tuyères de sortie d'air disposées en parallèle avec la plaque à lamelles et en amont de celle-ci ; et des moyens d'aspiration auxiliaires placés sur les deux parties de bord latérales de la courroie de convoyeur, chacun de ces moyens d'aspiration auxiliaire comprenant : une ouverture d'entrée d'aspiration s'étendant au-delà du bord latéral de la courroie de convoyeur ; des moyens de soupape mobiles le long de l'ouverture d'entrée d'aspiration de manière à limiter les dimensions d'aspiration effective de cette ouverture d'entrée d'aspiration ; et des doigts de détection fixés aux soupapes pour détecter le bord latéral correspondant de la courroie de convoyeur en suivant ce bord latéral, afin de contrôler la position des moyens de soupape. La description détaillée se rapporte à des exemples non limitatifs de réalisation représentés sur les dessins ci-joints dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective des ensembles de caissons d'aspiration pour 11 appareil d'essorage par aspiration selon la présente invention - la figure 2 est une vue éclatée en perspective de l'un des ensembles de caisson d'aspiration de la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du caisson d'aspiration des figures 1 et 2 - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un caisson d'aspiration correspondant à une autre forme de réalisation de l'invention - la figure 5 est une vue en coupe latérale du caisson d'aspiration des figures 1 et 2 - la figure 6 est une vue en coupe longitudinale des moyens d'aspiration auxiliaires représentés sur la figure 1 - la figure 7 représente schématiquement l'appareil d'essorage par aspiration selon la présente invention - la figure 8 est une vue en plan partielle de la courroie de convoyeur de pâte de papier mouillé représentée sur la figure 7. Si l'on se réfère maintenant aux figures 1 et 2, l'appareil d'essorage par aspiration selon la présente invention comporte un ensemble de caisson d'aspiration 1 comprenant un ensemble de plaque à lamelles 2 et un ensemble de caisson 3. L'ensemble de plaque à lamelles 2 comprend un groupe d'hydro- lamelles 4 représentées sur les figures 2 et 5, qui consiste en une série de lamelles 4a dont les arêtes 4a' ont leur face tournée du côté amont de la courroie de convoyeur 16 de la machine de fabrication de papier représentée sur la figure 7. Les deux extrémités des lamelles 4a sont fermées par des parois latérales 4b et 4c. Les lamelles 4a et les parois latérales 4b et 4c forment ainsi une série de fentes d'aspiration 4e dans une plaque de base 5 de l'ensemble de plaque à lamelles 2. La plaque de base 5 est de forme générale rectangulaire et forme un rebord de monture périphérique 5a comportant un certain nombre de perçages de montage 5b. Le groupe d'hydrolamelles 4 fait saillie vers le haut à partir de la plaque de base 5 et se place longitudinalement sur la plaque de base 5.Cette plaque de base 5 et le groupe d'hydrolamelles 4 sont fabriqués en une seule pièce dans une matière plastique convenable pour former l'ensemble de plaque à lamelles 2. Les longueurs de la plaque de base et du groupe d'hydrolamelles 4 sont déterminées par la largeur de la machine de fabrication de papier qui doit être couverte par les fentes d'aspiration 4e du groupe d'hydrolamelles 4n L'ensemble de plaque à lamelles comporte un dispositif de tuyère de sortie d'air 7 parallèle aux fentes dlaspiratisn 4e. Le fluide de sortie peut être de l'air chaud ou très chaud ou de la vapeur L'ensemble de plaque à lamelles 2 forme une fente de sortie d'air 8 parallèle à la fente d'aspiration amont 4e, et qui communique avec la tuyère de sortie d'air 7 représentée sur la figure 5. Une lame 9 fait saillie à partir de la fente de sortie d'air 8. La tuyère de sortie d'air 7 est formée entre la lame 9 et la lamelle 4a située le plus en amont. La lame 9 peut être fixée à la plaque de base 5 par des vis 10. L'ensemble de caisson 3 comprend une ouverture de forme générale rectangulaire 3a recouverte par l'ensemble de plaque à lamelles 2. Autour de l'ouverture 3a se trouve un rebord de monture 3g comportant des perçages de montage 3f correspondant aux perçages de montage 5b de la plaque à lamelles 2 En plaçant le rebord de monture Sa de la plaque à lamelles 2 sur le rebord de monture 3g de l'ensemble de caisson 3, on aligne les perçages 5b et 3f et l'on serre les vis' 18 de façon que l'ouverture 3a de l'ensemble de boite 3 soit recouvert par ensemble de plaque à lamelles 2. Comme indiqué sur les figures 3 et 5, les plaques latérales du caisson 3 sont inclinées à partir de l'ouverture 3a de maniere à former une pyramide inversée et à définir une chambre d'aspiration 3c. La pointe de la pyramide inversée comporte une petite ouverture 3b reliée à un tuyau d'aspiration de petit diamètre 6. Ce tuyau d'aspiration 6 part verticalement de l'ouverture 3b pour former la tete réceptrice d'eau requise Le tuyau 6 pénètre ensuite dans un réservoir séparateur d'eau 11. Comme indiqué sur la figure 7, un-tuyau de drainage d'eau 20 est branché entre le bas du réservoir 11 et une pompe de drainage 19. Comme indiqué sur la figure 4, le caisson 3 peut être formé d'une série de pyramides inversées 3' et 3" disposées dans le sens de la largeur,de la machine de fabrication de papier. La pointe de chaque pyramide inversée comprend une petite ouverture 3b' ou 3b" reliée à un tuyau d'aspiration de petit diamètre 6' ou 6" communiquant à son tour avec le réservoir séparateur d'eau 11. Comme indiqué sur la figure 7, l'entrée d'aspiration d'une soufflerie 12 est reliée à la partie supérieure du réservoir séparateur 11. De cette façon, le tuyau a d'aspiration 6 est relié à l'entrée d'aspiration de la soufflerie 12 par l'intermédiaire du réservoir séparateur 11 de manière à renforcer la tête d'aspiration à l'endroit des fentes d'aspiration 4e L'ensemble de caisson 3 comprend également une chambre d'introduction d'air 3e placée à côté de la chambre d'aspiration 3c. La chambre d'introduction d'air 3e est recouverte par la plaque à lamelles 2 montée sur l'ouverture 3a de la boite 3. Cette chambre d'introduction d'air 3e communique avec la fente de sortie d'air 8 de la plaque à lamelles 2. La sortie d'air de la soufflerie 12 est branchée, par l'intermédiaire d'un tuyau d'alimentation d'air 27 et de la chambre d'introduction d'air 3e1 à la tuyère de sortie d'air 7. De cette façon, on utilise une seule soufflerie 12 pour créer l'aspiration dans le tuyau d'aspiration 6 et l'alimentation d'air de la tuyère de sortie d'air 7 de l'ensemble de caisson d'aspiration 1. L'appareil d'essorage par aspiration selon la présente invention comprend des moyens d'aspiration auxiliaires 21p qui servent à essorer les deux bords latéraux d'une plaque de papier mouillé 22 placée sur la surface supérieure d'une courroie de convoyeur 16. Comme indiqué sur la figure le les moyens d'aspiration auxiliaires 21 sont montés sur la surface latérale située du côté aval de l'ensemble de caisson d'aspiration 2, c'est-à-dire sur la surface opposée de la tuyère de sortie d'air 7. Les moyens d'aspiration auxiliaires 21 sont constitués par un élément cylindrique creux 23 placé de chaque côté du caisson d'aspiration 3, de manière à définir une chambre d'aspiration à l'intérieur Le long de la surface supérieure de l'élément cylindrique 23 est formée une fente d'aspiration longitudinale 23a. La fente d'aspiration 23a débouche sur la surface arrière du bord latéral en largeur de la courroie de convoyeur 16 de papier mouillé, et s'étend au-delà du bord latéral de la courroie de convoyeur 16. Une soupape cylindrique 24 peut glisser dans l'élément cylindrique 23 et cette soupape est poussée vers l'intérieur par un ressort 28. La soupape 24 comporte un doigt de détection traversant la fente d'aspiration 23a vers le hauts de manière à maintenir le contact avec chaque surface de bord latéral de la courroie de convoyeur 16. Ce doigt de détection 25 détecte le mouvement latéral de la courroie de convoyeur de papier mouillé 16 et suit le bord latéral de la courroie 16 sous l'effet de la poussée du ressort 28 en entratnant la soupape 24 le long de la fente d'aspiration 23a pour empêcher la fente de s'ouvrir au-delà du bord latéral de la courroie 16.La largeur du papier mouillé 22 n'est pas toujours constante et s'étend fréquemment au-delà des fentes d'aspiration 4e de l'ensemble de caisson d'aspiration 2 dans le cas d'une trop grande largeur ou d'un trop grand mouvement latéral de la courroie 16. Quand la partie de bord latéral du papier mouillé passe au-delà des fentes d'aspiration 4e, il n'y a plus aucun effet d'aspiration et le papier contient trop d'eau. Pour éviter cet inconvénient, les moyens d'aspiration auxiliaires 21 essorent effectivement les parties de bord latéral de la courroie de convoyeur 16, en maintenant une ouverture ou fente d'aspiration effective 23a sous la courroie de convoyeur 16 grâce au doigt de détection 25 qui entraîne la soupape 24 le long de la fente 23a pour fermer une partie de la fente 23a se projetant au-delà du bord latéral de la courroie de convoyeur 16. Le signal de position de bord latéral fourni par les doigts de détection 25 peut être utilisé pour contrôler la position latérale de la courroie de convoyeur 16. Quand la courroie de convoyeur 16 se déplace latéralement au-delà d'une limite prédéterminée, un appareil de commande produit un signal d'entraînement de l'axe de la dent d'extrémité dans un plan horizontal afin de corriger la course de la courroie de convoyeur. Les doigts de détection 25 peuvent fermer un interrupteur de limite, non représenté, afin de mettre en action l'appareil de commande. Dans le processus connu de fabrication du papier, quand la courroie de convoyeur est pressée sur l'extrémité de la courroie, comme indiqué sur la figure 8, les parties de bord latéral du papier tendent à se couper ou à se séparer parce qu'on fait sortir par compression une trop grande quantité d'eau des deux bords de la courroie. Grâce aux moyens d'aspiration auxiliaires 21 selon la présente invention, les parties de bord latéral 22 sont essorées uniformément. Un tuyau d'aspiration 26 est relié à chaque partie intérieure de la chambre d'aspiration de l'élément cylindrique 23. L'autre extrémité du tuyau d'aspiration 26 est reliée au réservoir séparateur d'eau 11, comme indiqué sur la figure 7, ou à une partie du tuyau d'aspiration 6 de l'ensemble de caisson d'aspiration 2, suivant ce que l'on désire. Comme décrit ci-dessus, quand le réservoir 11 est relié au côté aspiration de la soufflerie 12, la tête d'aspiration de la soufflerie 12 est appliquée, par l'intermédiaire du tuyau d'aspiration 26, à la chambre d'aspiration des moyens d'aspiration auxiliaires 21. La figure 7 représente schématiquement un système essorage d'une machine de fabrication de papier à cylindre utilisant l'appareil d'essorage par aspiration selon la présente invention. Une cuve de base 14 reçoit de la pulpe de papier qui vient se placer sur un cylindre 13 pour former le papier mouillé. Ce papier mouillé est transféré sur la courroie de convoyeur 16 par un rouleau de guidage 15. Comme indiqué sur la figure 7, le système d'essorage par aspiration selon cette forme de réalisation de l'invention comprend un ensemble de caisson d'aspiration 1A comprenant la tuyère de sortie d'air 7 de la figure 1 du côté amont, et un ensemble de caisson d'aspiration 1B sans tuyère de sortie d'air du côté aval, ces deux ensembles de caisson étant placés sous la courroie de convoyeur 16 pour essorer le papier mouillé placé sur cette courroie de convoyeur. L'ensemble de caisson d'aspiration 1A comporte également des moyens d'aspiration auxiliaires 21 placés des deux côtés pour essorer les parties de bord latérales de la courroie de convoyeur 16. Les tuyaux d'aspiration 6 et 26 reliés au caisson d'aspiration 3 et les éléments cylindriques 23 se dirigent verticalement vers le bas pour obtenir une réserve d'eau suffisante, et sont reliés au réservoir commun séparateur d'eau llo La partie supérieure du réservoir séparateur 11 est reliée au côté aspiration de la soufflerie 12 pour extraire l'air du réservoir 11. Le côté sortie de la soufflerie 12 est relié à la tuyère d'air 7 de l'ensemble de caisson d'aspiration 1A. L'air provenant de la soufflerie 12 est à relativement haute température et se trouve injecté, par la tuyère 7 de l'ensemble de plaque à lamelles 2, sous la courroie de convoyeur 16 en sens inverse du sens de la marche de celle-ci. L'injection d'air chaud à contre courant provoque une pression négative dans les parties adjacentes situées en aval, c'est-à-dire dans une partie de la surface inférieure de la courroie 16 et dans la surface supérieure de l'ensemble de plaque à lamelles, de manière à produire une grande force d'aspiration dans les fentes d'aspiration 4e et 23a La force d'aspiration de la soufflerie 12 est relativement faible comparée à celle d'une pompe à vide classique, cependant l'effet combiné de l'aspiration et de l'injection d'air par la soufflerie 12 s'avère plus efficace. De plus l'injection d'air chaud par la tuyère 7 provoque une dilatation de l'air ambiant qui renforce la pression négative dans les fentes d'aspiration adjacentes L'extraction de l'air du réservoir de séparateur 11 et de l'eau proportionnellement au volume d'air est faite par les tuyaux d'aspiration 6 et 26. Cela permet ainsi d'obtenir un essorage par aspiration très efficace a l'aide d'une soufflerie 12 à force d'aspiration relativement faible En cours de fonctionnement, comme indiqué sur la figure 7, un niveau d'eau 17 est maintenu dans la chambre d'aspiration en pyramide inversée 3c du caisson d'aspiration 3, et l'eau est évacuée verticalement vers le bas, à partir de la pointe de la pyramide, par le tuyau vertical 6 de manière à maintenir une réserve d'eau suffisante. De cette manière une pression négative suffisante produite par la réserve d'eau est maintenue dans le caisson d'aspiration. Seule l'opération d'extraction d'air du réservoir de séparateur d'eau 11 doit entre assurée par la soufflerie 12 ; ce qui conduit à une force motrice très faible pour la soufflerie 12. Dans la machine de fabrication de papier classique de Fourdrier correspondant à une largeur de -papier de 2 000 mm et à une vitesse de 200 m/min, et dans une machine de fabrication de papier à cylindre classique correspondant à une largeur de papier de 1 800 mm et à une vitesse de 270 m/mine on utilise dans ces deux machines quatre pompes de 22 KW, 15 KW, 11KW et 7,5 KW, ainsi qu'un réservoir séparateur d'eau pour chaque pompe. Dans l'appareil d'aspiration selon la présente invention , on n'utilise qu'une seule soufflerie de 5,5 KW et un seul réservoir séparateur pour obtenir une capacité d'essorage équivalente. Cela signifie que si l'on compare avec les pompes d'aspiration puissantes des moteurs lourds-de l'appareil d'aspiration classique, l'effet combiné de la réserve d'eau et d'une soufflerie unique de faible puissance utilisées dans l'appareil d'aspiration de la présente inventior permet d'atteindre une capacité d'essorage suffisante. De plus, comme indiqué sur la figure 7, il suffit d'utiliser un seul réservoir séparateur d'eau 11 et une seule soufflerie 12 pour plusieurs caissons d'aspiration et plusieurs moyens d'aspiration auxiliaires, pour obtenir une capacité d'essorage suffisante. On remarquera enfin que 11 appareil d'aspiration selon la présente invention simplifie considérablement les équipements de fabrication de papier et élimine les problèmes de bruit des pompes classiques. R E V E ND I C A~TLO NS 10) Appareil d'essorage par aspiration pour machine de fabrication de papier comprenant au moins un ensemble de caisson d'aspiration muni d'ouvertures fermées par la surface arrière d'une courroie de convoyeur de papier mouillé caractérisé en ce qu'il comprend : un certain nombre de plaques à lamelles disposées parallèlement au sens de la largeur de la courroie de convoyeur et définissant un certain nombre de fentes d'aspiration à l'endroit des ouvertures ; des tuyères de sortie d'air disposées en parallèle avec la plaque à lamelles et en amont de celle-ci ; et des moyens d'aspiration auxiliaires placés sur les deux parties de bord latérales de la courroie de convoyeur, chacun de ces moyens d'aspiration auxiliaire comprenant une ouverture d'entrée d'aspiration s'étendant au-delà du bord latéral de la courroie de convoyeur ; des moyens de soupape mobiles le long de l'ouverture d'entrée d'aspiration de manière à limiter les dimensions d'aspiration effective de cette ouverture d'entrée d'aspiration ; et des doigts de détection fixés aux soupapes pour détecter le bord latéral correspondant de la courroie de convoyeur en suivant ce bord latéral, afin de contrôler la position des moyens de soupape. 20) Appareil d'essorage par aspiration selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble de caisson d'aspiration et les moyens d'aspiration auxiliaires sont reliés, par l'intermédiaire d'un réservoir séparateur d'eau, au côté aspiration d'une soufflerie dont le côté sortie est relié à l'entrée des tuyères de sortie d'air.