Brevet FR2474883A1 — publié le 19810807

L'invention se rapporte à une machine de tamisage comprenant un ruban sans fin en déplacement continu, constituant un tamis sur lequel la substance devant être tamisée est dirigée sous forme d'une suspension. Des dispositifs de tamisage sont utilisés dans le traitement de suspensions aqueuses de pâte obtenues à l'aide de vieux papiers pour épaissir la suspension. Des substances en particules fines, par exemple des particules de cendre ou des morceaux de fibres cassés, etc., sont éliminées de la suspension au cours d'un processus dénommé lavage. Les dispositifs connus de tamisage, par exemple les tamis à gravité ou toiles obliques, les tamis cintrés, les épaissis- seurs à tambour, etc., ont l'inconvénient, lorsqu'ils sont utilisés en laveurs, que le taux d'épuration qu'ils permettent d'obtenir est très faible et donc qu'ils nécessitent plusieurs étages de lavage avec entre chaque étage une dilution intermédiaire de suspension. Ils manquent par ailleurs de fiabilité, car en particulier les tamis à gravité et les tamis cintrés sont très sensibles au colmatage. Les dispositifs connus de tamisage à plusieurs étages ont en général un grand encombrement et sont en conséquence coûteux. L'invention a pour objet une machine nouvelle de tamisage destinée à être utilisée dans le but mentionné, occupant peu de place, ayant une bonne capacité de réduction de la teneur en eau et en conséquence capable d'effectuer un bon nettoyage avec une fiabilité élevée. Selon une particularité essentielle de la machine de tamisage de l'invention, elle comprend un cylindre sur une partie de la circonférence duquel est enroulé le ruban de tamisage et un dispositif d'alimentation destiné à former un jet plat de la suspension est orienté sur l'espace cunéiforme compris entre le cylindre et l'emplacement auquel le ruban de tamisage se pose sur ce dernier, un dispositif de prélèvement étant destiné à enlever du cylindre et du tamis les fractions solides de la suspension adhérant encore à ceux-ci. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 056 719 décrit une machine à papier comprenant un cylindre qu'un ruban de tamisage entoure le long d'une partie de la circonférence, la suspension de pâte étant dirigée par une arrivée sous forme d'un jet plat dans l'espace cunéiforme compris entre le cylindre et l'emplacement auquel le ruban de tamisage se pose sur ce dernier. La couche de fibres formée dans cette machine et demeurant sur le tamis est destinée à être séchée et transformée en papier. La difficulté avec laquelle la couche de fibres se dégage du cylindre, qui doit avoir une surface pleine et lisse, n'a pas permis jusqu'à présent la réalisation de cette machine à papier dont le principe est simple. Par contre, dans la machine de tamisage selon l'invention, la couche de fibres formée entre le cylindre et le tamis est détruite après réduction de la teneur en eau et forme une suspension épaissie qui est recueillie et utilisée pour la suite du traitement. Le fait qu'elle reste sur le cylindre ou le tamis auquel elle adhère ou qu'elle n'y reste pas après avoir parcouru l'arc d'enveloppement du ruban n'a aucune importance. La machine nouvelle selon l'invention, qui est fondée sur un principe connu, met à profit l'avantage de ce dernier et évite les inconvénients de la machine connue qui en ont empêché la réalisation. Bien que la machine de l'invention soit essen- tiellement destinée à la réduction de la teneur en eau et au lavage d'une suspension aqueuse de pâte obtenue à l'aide de vieux papiers, elle peut aussi être utilisée de manière générale pour le tamisage d'autres substances dirigées sur la machine sous la forme d'une suspension dans un liquide. La ligne le long de laquelle le tamis se pose sur le cylindre se trouve de préférence à proximité du sommet de ce dernier et peut être décalée par rapport à ce sommet d'un angle inférieur à 450 dans le sens inverse à celui de la rotation du cylindre et l'emplacement auquel le tamis quitte le cylindre peut se trouver avantageusement sur la moitié inférieure de ce dernier, au-devant de sa partie la plus basse par rapport à son sens de rotation. Ainsi, le ruban de tamisage enveloppe le cylindre le long d'un grand arc dont l'angle au sommet est de préférence compris entre 140 et 1800, cette disposition permettant de bien enlever la pâte à papier obtenue du cylindre et du tamis avec l'aide de la gravité. Il est toutefois bien entendu que les positions angulaires des lignes le long desquelles le ruban se pose sur le cylindre et quitte ce dernier peuvent différer. Le cylindre peut par ailleurs coopérer avec au moins un rouleau presseur destiné à comprimer le tamis contre sa surface. Cette disposition permet d'obtenir un effet dit de pontuseau qui contribue à favoriser la réduction de la teneur en eau de la substance par une impulsion de pression et la formation d'un effet d'aspiration à la suite de l'emplacement auquel le rouleau presseur exerce une compres- sion. La réduction de la teneur en eau de la substance demeurant sur le tamis en aval de l'emplacement auquel ce dernier quitte le cylindre peut encore être améliorée au moyen d'au moins un élément de la réduction de cette teneur qui coopère avec ce tamis à proximité de l'emplacement auquel ce dernier quitte le cylindre, par rapport au sens de dépla- cement de ce tamis. Le récipient peut avantageusement être associé à une cuve collectrice comprenant au moins deux chambres correspondant à des segments différents de l'arc d'enveloppe- ment du cylindre par le tamis. L'eau projetée par le tamis dans les différents segments contient en effet des impuretés différentes et elle a des densités différentes, de sorte que les eaux usées provenant des chambres peuvent être traitées différemment. La cuve collectrice peut être équipée d'une cloison perforée qui laisse passer l'eau. Cette disposition permet d'utiliser l'énergie cinétique de l'eau pour en effectuer une épuration initiale, l'eau passant à travers la cloison étant d'une part partiellement épurée et les impuretés séparées demeurant devant le tamis étant d'autre part concentrées. L'invention va être décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est un schéma de la machine de tamisage selon l'invention. La machine représentée comprend un tamis 1 ayant la forme d'un ruban sans fin passant sur des cylindres de guidage 2, 3, 4, un rouleau preneur 5, un rouleau de commande 6 et un cylindre 7. Le ruban de tamisage 1 arrive sur le cylindre 7 en un lieu de pose linéaire A et le quitte en un lieu B. Comme le montre le dessin, le lieu A auquel le ruban se pose sur le cylindre est décalé d'un angle alpha par rapport au sommet S du cylindre dans le sens inverse à celui de la rotation de ce dernier qui est indiqué par une flèche P, ce cylindre se déplaçant conjointement avec le tamis 1. Le lieu B auquel le tamis 1 quitte le cylindre 7 se trouve dans la moitié inférieure de ce dernier et plus particulièrement au-devant de son emplacement le plus bas T par rapport au sens de rotation du cylindre 7. Comme le montre par ailleurs le dessin, la machine de tamisage selon l'invention est équipée d'un ajutage 8 projetant un jet plat et raccordé à une canalisa- tion 10 par laquelle la substance devant être tamisée et qui est normalement une suspension aqueuse de pâte obtenue à l'aide de vieux papiers est dirigée sur la machine. L1ajutage 8 forme un jet plat 11 de la suspension qui est dirigé dans l'espace cunéiforme 12 compris entre le tamis 1 et le cylindre 7. Une cuve collectrice C comprenant deux chambres 13 et 14 destinées à recueillir l'eau exprimée qui contient les impuretés séparées est montée contre le cylindre le long de l'arc W d'enveloppement du cylindre 7 par le tamis 1. Le cylindre 7 coopère par ailleurs avec un rouleau presseur 15 disposé au niveau de la chambre 14. La cuve collectrice C est par ailleurs équipée d'un profilé d'aspiration 16 à la suite duquel le tamis 1 se déplace sur une arête de raclage 18 de la cuve C. Comme le montre par ailleurs le dessin, le cylindre 7 et le rouleau preneur 5 sont équipés de racloirs 17 destinés à en dégager la substance comprimée adhérant sur le cylindre 7 ou demeurant sur le ruban de tamisage 1 et enlevée par le rouleau preneur 5, cette substance tombant dans un bac collecteur 20 duquel elle peut être dirigée sur les machines assurant la suite de son traitement. Un dispositif de nettoyage 21 se trouvant entre le rouleau 5 et le cylindre 4 peut comprendre par exemple des gicleurs, raclettes, etc., de nettoyage du tamis avant que le tronçon correspondant de ce dernier revienne en face de l'ajutage 8. Cet ajutage forme un jet plat de la suspension qui est dirigé entre le cylindre 7 à surface lisse et le tamis 1. La traction exercée par le tamis provoque une réduction de la teneur en eau de la suspension projetée le long de l'arc W suivant lequel il enveloppe le cylindre, l'eau séparée tombant avec les impuretés dans les chambres 13, 14. Deux chambres sont prévues afin que les eaux usées provenant de deux zones et ayant des natures différentes puissent être traitées séparément. Ainsi, par exemple, les eaux usées de la chambre 14 sont moins fortement chargées en impuretés que celles qui proviennent de la chambre 13. Suivant un exemple caractéristique de processus de lavage au cours duquel une suspension aqueuse de pâte obtenue à l'aide de vieux papiers est épurée des impuretés mentionnées telles que par exemple pigments minéraux, encres d'impression, morceaux cassés de fibres, etc., la consistance de la suspension à épurer et dirigée dans la canalisation 10 est inférieure à 1,5 % et de préférence comprise entre 0,4 et 0,8 %s La machine peut avantageusement être utilisée pour un lavage de telle manière que la couche de fibres formée entre le cylindre 7 et le tamis 1 ait un poids inférieur à 100 g/m2 et de préférence un poids de 30 à g/î.La vitesse de tamisage et la vitesse circonféren- tielle du cylindre 7 peuvent être de 400 à environ 1200 m à la minute. L'angle W de l'arc d'enveloppement du cylindre 7 par le tamis 1, c'est-àdire la distance angulaire entre les points A et B, peut avantageusement être compris entre 140 et 1800. La couche de fibres formée entre le tamis 1 et le cylindre 7 a une densité de 5 à 8 % et, comme mentionné pré- cédemment, lors de son prélèvement sur le cylindre 7 et le tamis 1, elle est détruite et prélevée du bac collecteur 20 sous forme de suspension épaissie pour être dirigée sur la suite du traitement. Le rouleau presseur 15 favorise lors du lavage la réduction de la teneur en eau de la couche de fibres formée entre le tamis 1 et le cylindre 7 par essai dit de pontuseau. Il se produit en effet en aval du lieu de compression par le rouleau 15 un effet de succion et l'eau libre se trouvant encore dans la couche de fibres et dans le tamis adhère à la surface du rouleau 15. Ainsi, la réduction -de la teneur en eau est encore favorisée. L'action de lavage de la machine 15 peut encore être améliorée par un gicleur 22 qui projette de l'eau et qui se trouve, comme le montre le dessin, en amont du rouleau presseur 15 par rapport au sens de déplacement du tamis. Un jet d'eau dosé avec précision permet en effet de rincer la matière fibreuse se trouvant entre le tamis et le cylindre et de la désagréger, le rouleau presseur 15 accroissant le taux de réduction de la teneur en eau. Le profilé d'aspiration 16 monté en aval du cylindre 15 favorise la réduction de la teneur en eau de la matière fibreuse demeurant sur le tamis. La machine de tamisage selon l'invention convient non seulement au lavage de la matière fibreuse obtenue à l'aide de vieux papiers, mais peut aussi être utilisée simplement pour épaissir une matière fibreuse. Dans ce cas, le rouleau presseur 15 ainsi que le gicleur 22 et le profilé d'aspiration 16 peuvent être supprimés. Mais il doit par contre être bien compris par ailleurs qu'il est possible de prévoir aussi plus d'un rouleau presseur 15 ou plus d'un profilé d'aspiration 16. Comme le montre par ailleurs le dessin, la chambre 13 est subdivisée par un tamis 23 en deux comparti- ments dont partent des canalisations d'évacuation indépen- dantes. Comme l'indiquent par ailleurs des flèches en lignes brisées, l'eau projetée par le cylindre peut pénétrer à travers le tamis 23 dans le compartiment droit de la chambre 13, tandis que les substances solides entraînées par l'eau demeurent dans le compartiment gauche de cette chambre. Il est possible aussi de faire subir à l'eau une certaine épuration initiale à l'aide de son énergie cinétique. En ce qui concerne les gicleurs 22 qui peuvent aussi être disposés en plusieurs rangées, ils peuvent être montés en un emplacement quelconque de l'arc d'enveloppement W du cylindre 7 par le tamis 1. Suivant un montage avantageux tel que représenté, ils sont disposés en un emplacement auquel une réduction partielle de la teneur en eau de la matière fibreuse a déjà eu lieu et cette réduction de la teneur en eau se poursuit en étant favorisée dans le cas particulier par le rouleau 15. Les jets d'eau produisent comme mentionné un rinçage et une désagrégation de la matière fibreuse dont l'eau a déjà été partiellement exprimée, ce qui améliore le lavage. REVENDICATIONS 1. Machine de tamisage comprenant un ruban sans fin de tamisage se déplaçant en continu et sur lequel la substance devant être tamisée est dirigée sous forme d'une suspension dans un liquide, machine caractérisée en ce qu'elle comprend un cylindre (7) dont le ruban de tamisage (1) enveloppe une partie (W) de la circonférence, ainsi qu'un dispositif d'alimentation (8, 10) destiné à former- un jet plat (11) de la suspension qui est dirigé dans l'espace cunéiforme (12) compris entre le cylindre (7) et l'emplace- ment auquel le ruban de tamisage (1) se pose sur ce dernier, la machine comprenant par ailleurs un dispositif (5, 17, 20) de prélèvement sur le cylindre (7) et le tamis (1) de la fraction de la matière solide demeurant entre ceux-ci. 2. Machine selon la revendication 1, carac- térisée en ce que la ligne (A) le long de laquelle le tamis (1) se pose sur le cylindre (7) se trouve à proximité du sommet (S) du cylindre (7) en étant décalé par rapport à ce sommet d'un angle (alpha) dans le sens inverse à celui de la rotation (P) du cylindre (7), cet angle étant inférieur à 450 et le lieu (B) auquel le tamis (1) quitte le cylindre (7) se trouve dans la moitié inférieure de ce dernier, en amont de l'emplacement le plus bas (T) de ce cylindre (7) par rapport au sens de la rotation (P) de ce dernier. 3. Machine selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'angle (W) de l'arc d 'enveloppe- ment du cylindre (7) par le ruban de tamisage (1) est compris entre 140 et 1800. - 4. Machine selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisée en ce que le cylindre (7) coopère avec au moins un rouleau presseur (15) destiné à serrer le tamis (1) contre la surface du cylindre. 5. Machine selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisée en ce que le-tamis (1) coopère avec au moins un élément (16) de réduction de la teneur en eau qui est placé au voisinage du lieu (B) auquel ce tamis quitte le cylindre (7) par rapport au sens de déplacement de ce tamis M1). ú474883 6. Machine selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 5, caractérisée en ce que le cylindre coopère avec une cuve collectrice (C) comprenant au moins deux chambres (13, 14) disposées en face de segments différents de l'angle (W) d'enveloppement du cylindre (7) par le tamis (1). 7. Machine selon la revendication 6, carac- térisée en ce que la cuve collectrice (C) est équipée d'une cloison perforée (23) perméable à l'eau. 8. Machine selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisée en ce que le cylindre (7) coopère avec des gicleurs (22) dont les jets d'eau sont dirigés sur le tamis (1) se trouvant sur lui.