Brevet FR2480812A1 — publié le 19811023

L'invention a trait à des perfectionnements apportés aux ma- chines pour la fabrication de pote de bois ou pRte mécanique, du type opérant par meulage ou défibrage. En raison des conditions physiques qui s'établissent pendant le défibrage de bois pour la fabrication de pâte à papier, des tem- pératures très différentes sont engendrées dans la zone de défibrage. Ainsi, par exemple, au début de cette zone, la température de mélange, qui résulte des températures de la surface des pierres de meulage, de l'eau de circulation entra née hors de l'auge, ainsi que de la te-- neur en humidité du bois et de sa propre température n'atteint pas 1000C. Par suite du défibrage du bois, la température augmente pro- portionnellement dans le puits d'alimentation, ce qui peut produire des évaporations et des surchauffes locales. Cela nuit à la qualité des fibres. On obtient aussi des longueurs et formes de fibres très différentes le long de la zone de défibrage. Il est désormais connu que la lignine qui relie les fibres de bois, en présence d'eau et à une température de plus de 800C, notamment au-delà de 100lC, se ramollit à tel point que les fibres de bois peuvent être extraites après n'avoir subit qu'un faible raccourcissement par les grains des meules de défibrage. Cela se tra- duit par une plus grande teneur en fibres longues et aussi par une meilleure résistance de la pâte à papier. Pour ces raisons, on a déjà proposé de défibrer le bois sous de fortes pressions. On opère dans ce cas par éclusage et par l'in- troduction correspondante d'air comprimé dans le puits d'alimenta- tion en bois à défibrer, de façon à obtenir une surpression dans la zone de défibrage proprement dite. La présente invention a pour objet de résoudre le problème qui consiste à réaliser un dispositif pour la fabrication de pate de bois ou p4te mécanique, dans lequel on obtient d'une manière particulièrement simple une alimentation suffisante en liquide de la zone de défibrage, de telle sorte que l'on peut éventuellement effectuer en même temps le défibrage à des températures d'eau su- périeures à 1000c. Suivant l'invention, ce problème est résolu grace à un dis- positif pour la fabrication de p9te mécanique par meulage, lequel comprend au moins un puits d'alimentation en bois à défibrer, dans lequel ce bois est pressé contre la meule rotative à défibrer, ainsi qu'une auge ou rigole collectrice disposée au-dessus de la meule et 24808 12 -2 - un système d'alimentation pour l'eau destinée à humidifier la meule et la zone de défibrage; cette installation comprenant en outre, dans le sens de rotation de la meule et en amont du puits d'alimentation, au moins un collecteur fermé ou enceinte d'admission pour l'eau, pla- cé tout contre la meule rotative, ce collecteur étant fermé herméti- quement au moins du côté opposé audit puits d'alimentation et com- portant d'une part une conduite d'amenée d'eau sous pression et une série d'orifices de sortie orientés vers la surface extérieure de la meule rotative. Grâce à l'aménagement particulier de ce collecteur ou enceinte pour l'eau, il est possible d'assurer une alimentation en eau sous pression. Cela permet de faire pénétrer cette eau profondément dans les pores de la meule de défibrage, à l'encontre de la force centrifuge. Cette eau sous pression peut par conséquent ressortir ultérieurement (en raison de l'effet produit par la force centrifu- ge), toujours sous pression, de la meule et pénétrer dans la zone de défibrage. Etant donné qu'en raison de la pression appliquée con- tre le bois à défibrer on obtient dans cette zone une étanchéité relativement élevée, on produit dans cette partie de la machine une surpression correspondante, ce qui permet d'atteindre des tempéra- tures d'eau dépassant les 1000C. Quand le collecteur d'admission pour l'eau n'est pas rendu étanche en direction du puits d'alimentation en bois de l'appareil, et surtout s'il subsiste un mince intervalle à cet endroit, on peut, en plus de l'eau sous pression entra née hors de l'auge par la sur- face extérieure de la meule rotative, introduire de l'eau sous pres- sion dans la zone de défibrage. Lorsque l'intervalle ainsi laissé a une section en coin, c'est-à-dire une épaisseur décroissante en direction du puits d'ali- mentation, on renforce davantage l'effet de pression exercé par l'eau. Dans un mode particulier de réalisation de l'invention, il est prévu que le collecteur d'admission pour l'eau sous pression soit réglable. Grâce à cette disposition, on peut ajuster la posi- tion du collecteur en fonction du degré d'usure de la meule rotative. Il en va de mime pour l'étanchéité sur le côté opposé au puits d'alimentation, qui comporte également un bloc d'étanchéité réglable. Il est préférable de réaliser le collecteur d'eau, ou de le monter par rapport à la meule rotative, de telle sorte qu'il subsiste entre ce collecteur et la surface extérieure de la meule de défibrage -3- un certain jeu ou chambre de compression, ou plus précisément un intervalle en forme de coin ou de section décroissante, qui soit cependant fermé de façon étanche au moins sur le c8té opposé au puits d'alimentation en bois. Grâce à cette mesure, on obtient, tout comme par l'adoption d'un intervalle en forme de coin entre le collecteur d'admission d'eau et le puits d'alimentation en bois, un accroissement supplé- mentaire de la pression de l'eau. Suivant un autre perfectionnement suivant l'invention, le collecteur d'admission d'eau s'étend approximativement sur toute la largeur de la meule rotative et comporte latéralement des joints en labyrinthe. Il est aussi préférable d'agencer des tôles de guidage dans la zone du collecteur d'admission d'eau et du puits d'alimentation, de façon que ces tôles de guidage recouvrent latéralement la meule rotative. Ces t8les de guidage servent ainsi à renvoyer l'eau qui pénétrerait éventuellement à cet endroit entre les faces terminales perpendiculaires à l'axe de la meule et les tôles de guidage. De même, il est préférable que le collecteur d'admission d'eau comporte intérieurement un dispositif d'épuration disposé en amont des orifices de sortie. D'une manière générale, on peut utiliser pour cette alimen- tation en eau sous pression soit de l'eau filtrée, soit de l'eau récupérée contenant des fibres de bois. Le dispositif d'épuration empêche le colmatage des orifices de sortie qui peuvent également, s'il y a lieu, se présenter sous forme d'ajutages coniques. *Dans le mode particulier de réalisation de ce dispositif d'épuration, celui-ci est constitué par une brosse rotative. - Dans ce but, on peut prévoir que la brosse comporte un axe rotatif sur la surface périphérique duquel des poils appropriés sont régulièrement fixés et répartis. Une autre possibilité offerte par la présente invention est d'introduire une plus grande quantité d'eau dans la zone de défi- brage, en formant des gorges ou cavités appropriées dans la surface cylindrique de la meule rotative. on décrira maintenant à titre d'exemple non-limitatif un mode particulier de réalisation de l'invention en se référant au dessin annexé, sur lequel: La FIGURE 1 montre une vue en élévation latérale et coupe -4 - partielle du dispositif de défibrage; et La FIGURE 2 est une coupe verticale schématique suivant la ligne brisée II-II de la Figure 1, montrant à une échelle agrandie des détails du collecteur d'admission d'eau sous pression. Le dispositif pour la fabrication de pâte mécanique ou pâte de bois comprend essentiellement, selon le mode classique, une meule rotative de défibrage 1 que surmonte un puits d'alimentation 2 pour le bois à défibrer. Dans ce puits 2 on introduit effectivement le bois grâce à un système (non représenté) qui comprime le bois contre la meule de défibrage. La Figure 1 ne montre que le puits d'alimen- tation. Toutefois, il convient d'indiquer que l'invention s'applique également à des défibreuses à deux presses et deux puits d'alimen- tation, ou même à une presse continue équipée d'une alimentation également continue pour le bois à défibrer. De m9me, le puits d'a- limentation 2 peut être équipé d'un convoyeur à chalnes, à engre- nages ou autre au lieu d'un piston ou poussoir. Au-dessous de la meule rotative de défibrage 1 est agencé une auge 4 destinée à recevoir la pâte de bois. Un déversoir régla- ble 5 est prévu pour permettre d'ajuster le niveau de la matière en suspension dans l'auge 4. Cette suspension peut être diluée davan- tage en utilisant un système 6 pour l'adduction d'un liquide appro- prié. En amont du puits d'alimentation 2 est agencé un collecteur d'admission d'eau 7 qui coopère avec la meule de défibrage 1. Sur le c8té opposé au puits d'alimentation 2 le collecteur d'admission d'eau 7 est rendu étanche grâce à un bloc d'étanchéité 8 qui peut être réalisé par exemple en bois dur et dont la position peut être réglée en fonction de l'usure du bloc. Le collecteur d'eau 7 est raccordé à une conduite d'alimentation 9 pour permettre d'introduire de l'eau sous pression dans le collecteur 7. A travers plusieurs perçages 17 et orifices de sortie 10 répartis sur la largeur de la meule rotative de défibrage 1 l'eau sous pression parvient dans un intervalle 11 en forme de coin, formé entre le collecteur 7 et la surface cylindrique extérieure de la meule rotative de défibrage 1. Pour réaliser un meilleur transfert de l'eau vers la zone de dé- fibrage, il est prévu une série de cavités 12 formées dans la sur- face externe de la meule 1. On obtient une meilleure uniformité de la qualité du produit lorsque la suspension de fibres que contient I 24808 12 l'eau extrainée entre l'auge réceptrice 4 jusqu'à la zone de défi- brage présente une structure constante. On obtient ce résultat quand l'agent de mélange fourni par la conduite d'alimentation 6 et pro- venant de l'ensemble de l'installation de défibrage est introduit de façon continue dans l'auge réceptrice 4. Pour assurer l'étanchéité latérale du collecteur d'admission d'eau 7 il est prévu des joints à labyrinthe 13. L'eau de meulage séparée est maintenue dans l'installation par des tôles de guidage 14 prévues en regard des faces terminales de la meule de défibrage. En amont des orifices de sortie 10 du collecteur d'admission 7 se trouve un dispositif d'épuration qui se compose d'un arbre ro-_ tatif 15 sur lequel sont fixées à des intervalles angulaires égaux trois brosses 16. GrRce à ces brosses rotatives 16 on maintient les orifices de sortie 10 exempts d'impuretés. Un tube fixe 3, pourvu de trous 17 pour l'entrée d'eau, sert à guider les brosses rotatives 16. Les orifices de sortie 10 peuvent être constitués par des ajutages à fente fixés dans des perçages prévus à cet effet dans la paroi du collecteur d'admission d'eau 7, comme le montre la Figure 2. Ainsi qu'il est indiqué schématiquement par une flèche en traits interrompus, la conduite d'alimentation d'eau 9 peut être reliée à une conduite 19 de récupération d'eau ou pour pâte à pa- pier, à travers laquelle on peut ré-introduire, en totalité ou en partie, soit l'eau récupérée, soit la pAte à papier, dans le col- lecteur d'admission d'eau 7. 2 4808 12 -6- R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif pour la fabrication de pate de bois ou pate mécanique, du genre comprenant une meule de défibrage, au moins un puits d'alimentation en bois à défibrer, qui sur- monte la meule et dans lequel on comprime le bois à défibrer contre la surface de la meule, au moins une auge pour recueil- lir la pate sous la meule et des moyens pour alimenter le dis- positif en eau afin d'humidifier la meule et la zone de dé- fibrage, ce dispositif étant en outre caractérisé en ce qu'il est prévu, en amont du puits à bois (2), compte tenu du sens de rotation de la meule de défibrage (1), au moins un collec- teur fermé d'admission d'eau (7), monté contre la meule de défibrage, ce collecteur (7) étant rendu étanche au moins du coté opposé au puits d'alimentation (2), et pourvu d'une con- duite d'alimentation (9) pour de l'eau sous pression, ainsi que d'orifices de sortie (10) orientées-vers la surface péri- phérique de la meule de défibrage (1). 2. Dispositif selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le collecteur d'admission d'eau (7) est réglable. 3. Dispositif selon l'une ou l'autre des Revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un bloc réglable - d'étanchéité (8) disposé contre le coté du collecteur (7) qui est opposé au puits d'alimentation (2). 4. Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le collecteur d'admission d'eau (7) est conçu de telle sorte, ou disposé par rapport à la meule (1) de telle façon, qu'un intervalle en forme de coin (11) subsiste entre le collecteur d'eau (7) et la meule de défibrage (1), cet intervalle étant rendu étanche au moins du coté opposé au puits d'alimentation (2). 5. Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu entre le collecteur d'admission d'eau (7) et le puits d'alimentation (2) un inter- valle en forme de coin (11) qui s'amincit en direction du puits d'alimentation (2). 6. -Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le collecteur d'admission d'eau (7) s'étend approximativement sur toute la largeur de la meule rotative de défibrage (1) et comporte latéralement des 24808 12 -7- joints d'étanchéité à labyrinthe (13). 7. Dispositif selon la Revendication 6, caractérisé en ce que des toles de guidage (14) dépassant latéralement la meule de défibrage (1) sont disposées dans la zone du collecteur d'admission d'eau (7) et du puits d'alimentation (2) du bois à défibrer. 8. Dispositif selon l'une quelconque des Revendications là 7, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif d'épuration (15, 16) à l'intérieur du collecteur d'admission d'eau (7) et en amont des orifices de sortie (10). 9. Dispositif selon la Revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif d'épuration se compose d'une brosse rota- tive (15, 16). 10. Dispositif selon la Revendication 9, caractérisé-en ce que la brosse rotative comprend un axe (15) sur lequel des brosses (16) sont réparties uniformément autour de la péri- phérie dudit axe. 11. Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la conduite d'alimentation (9) pour l'eau sous pression est reliée-à une conduite (19) soit pour l'eau de retour épurée, soit pour de la pate de bois. 12. Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la meule rotative de défibrage (1) présente des cavités (12) formée dans sa surface cylin- drique extérieure. 13. Dispositif selon l'une quelconque des Revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les orifices de sortie (10) sont constitués par des ajutages à fente ajustés dans des trous pratiqués dans la paroi du collecteur d'admission d'eau (7).