Brevet FR2488924A1 — publié le 19820226

La présente invention est relative à une lame de sécha- ge à impulsion positive destinée à faciliter l'extraction d'un liquide d'une bande humide. Dans les machines de séchage, en particulier dans l'in- dustrie du papier, dans lesquelles il est habituel d'effec- tuer des opérations de déshydratation à l'extrémité humide d'une machine à papier, on poursuit continuellement des re- cherches tendant à obtenir un processus de déshydratation plus efficace. On peut citer comme exemple d'un type de machine à la- quelle ces recherches s'appliquent la machine à papier Four- drinier ou à table plate qui utilise une caisse aspirante ou de déshydratation à laquelle on applique une dépression pour extraire l'eau d'un ensemble constitué par une toile métal- lique et par une feuille de matière et formant une bande hu- mide. Une difficulté qui se manifeste dans un procédé de ce type consiste en ce que la matière à déshydrater s'accumule sous la forme d'une boue sur la toile métallique et que, au fur et à mesure que l'ensemble composé de la toile et de la feuille de matière humide progresse le long de la machine, elle a tendance à se comprimer ou à se compacter ou s'enche- v8trer. Cet effet de compactage rend l'extraction de l'eau plus difficile. Cet inconvénient est encore accentué lorsqu' on considère que la dépression est appliquée en plusieurs points distincts de la longueur de la machine à papier, en particulier à la partie formant l'extrémité humide. L'appli- cation constante d'une dépression se traduit par une impul- sion négative constante appliquée à la bande humide, qui tend encore davantage à compacter l'ensemble composé de la boue et de la toile métallique. Le résultat est une réduction pro- gressive du rendement qui accompagne la progression du trai- tement. On a déjà fait diverses tentatives pour augmenter le rendement de la déshydratation. Par exemple, on a utilisé un accroissement de la dépression, soit en appliquant sur tout le traitement une force d'aspiration plus forte, soit en ap- pliquant une force d'aspiration progressivement croissante au fur et à mesure que le compactage s'accentue-au cours du processus de déshydratation. On a déjà imaginé une grande di- versité de différents types de lames, feuillets et déflec- teurs, possédant une grande diversité de configurations, pour renforcer le processus de déshydratation par dépression et impulsions négatives. Par exemple, on a imaginé d'inverser les formes de lames traditionnelles et d'utiliser des lames étagées présentant différents profils. On a exploré jusqu'à un certain degré les possibilités du principe des pulsations positives, en particulier en ce qui concerne les pontuseaux. Ceci consiste à mettre la feuil- le humide en contact avec des pontuseaux qui repoussent la bande à force vers le haut et lui appliquent éventuellement une impulsion positive. Toutefois, cette action est impossi- ble à maîtriser et est limitée à une relation directe entre la vitesse et le diamètre des rouleaux. On ne peut pas la ré- gler d'une manière appropriée pour assurer un accroissement du rendement du processus de déshydratation, en particulier en combinaison avec des racleurs et une dépression. Il est clair qu'il y a place pour un dispositif perfectionné de sé- chage ou de déshydratation qui tire parti des avantages des profils des lames pour engendrer une impulsion négative et extraire l'eau de la feuille humide et également pour appli- quer une impulsion positive à la bande de façon à désolidari- ser la feuille compactée de la toile métallique et pour ren- forcer les processus de déshydratation à impulsions négatives oui sont produites après l'impulsion positive. Naturellement, le dispositif devrait être adaptable pour permettre l'appli- cation d'impulsions négatives et positives appropriées répar- ties sur la longueur du dispositif de séchage, en particulier s'il s'agit de l'extrémité humide d'une machine à papier. Naturellement, il est souhaitable de disposer d'une construc- tion simple et peu coûteuse, par exemple d'une configuration perfectionnée à lame unique qui puisse être montée de façon démontable dans une position fixe dans une machine existante telle qu'une machine du type Fourdrinier. Compte tenu de ce qui précède, les principaux buts de l'invention consistent à réaliser une lame adaptée pour être montée sur une machine de séchage telle qu'une machine à pa- pier. La lame est conçue de manière à pouvoir exercer une im- pulsion positive sur une bande humide qui passe sur une sur- face d'usure de cette lame. Par ailleurs, la lame peut éga- lement comporter une autre partie qui présente une configu- ration capable de faciliter l'application d'une impulsion né- gative à la bande humide pour la déshydratation. Un but de l'invention est de réaliser une lame du type ci-dessus qui soit d'une construction unitaire et adaptée pour être montée sur un type de machine classique bien connu telle qu'une machine du type Fourdrinier. la lame est adaptée pour être montée à plusieurs exemplaires, pour former une rangée de lames qui présentent des surfaces d'usure alignées sur lesquelles passent une toile métallique et une feuille superposée à cette toile, l'ensemble constituant une bande humide. La lame est adaptée pour être montée de telle manière qu'une source de dépression appropriée applique une dépres- sion pour effectuer la déshydratation. La lame suivant l'invention est conçue avec un bord avant qui présente un profil à pente, de manière qu'il soit incliné vers le haut dans le sens du déplacement vers la feuille, en facilitant ainsi le refoulement de l'eau vers la bande pour la formation d'impulsions positives. Par exemple, la pente peut former un angle d'environ 100 avec la surface d'usure supérieure, qui est généralement dans une position à peu près horizontale lorsqu'elle est montée sur la machine. La lame suivant l'invention peut également présenter dans la région de son bord àrrière,une configuration conçue pour fa- ciliter l'application d'une impulsion négative afin de con- tribuer à extraire l'eau de la bande humide. Dans une forme de réalisation, cette configuration présente la forme d'un gradin de manière à former un creux dans la région adjacente au bord arrière, pour que l'eau puisse être asrirée à travers ce creux et être envoyée à une fente d'écoulement approp-riée située en aval le la lame, considéré dans le sens du mouve- ment de la bande humide. Un but de l'invention est donc de réaliser une lame comportant des angles oqui tendent à imprimer une impulsion positive et une impulsion négative à la toile et à la feuil- le formant ensemble une bande humide qui circule dans la ma- chine à papier pendant l'opération de formation. L'impulsion positive tend à détacher tout d'abord l'une de l'autre la feuille et la toile qui sont plus ou moins enchevêtrée l'une dans l'autre, et la feuille est ensuite plus facilement des- hydratée sous l'action de l'impulsion négative. En général, l'impulsion positive appliquée à la bande humide permet d'ob- tenir une déshydratation plus efficace sous l'action des élé- ments de déshydratation suivante. La lame est adaptée pour être montée sur une caisse aspirante d'une machine à papier du type Fourdrinier classique pour extraire l'eau de la feuil- le. Elle est particulièrement adaptable aux dispositifs de déshydratation prévus à l'extrémité humide de la machine à papier, en particulier sur les ensembles o l'on applique une dépression. Une configuration à chanfrein adjacente au bord avant de la lame suivant l'invention facilite l'apparition d'eau sur la face inférieure de la bande humide, l'eau s'engageant dans la fente formée entre la bande et la surface à pente, de sorte qu'elle s'élève, pénètre dans la bande et traverse la bande pendant que cette dernière est maintenue appliquée vers le bas par les unités aspirantes suivantes. Un but de l'invention est de réaliser une lame combinée 0 présentant un angle de chanfrein positif dans la région ad- jacente au bord avant, pour produire une impulsion positive, nuis un gradin adjacent au bord arrière pour faciliter l'é- tablissement d'une impulsion négative consécutive lorsque la lame est montée dans un dispositif à aspiration, pour obtenir de cette façon unl appareil de séchage ou de déshydratation plus efficace. Un but est de réaliser une structure de lame qui in- duise des impulsions positives à certains endroits qui com- prennent la première lame d'un élément de déshydratation dans une machine du type Fourdrinier, en combinaison avec des caisses humides, avec des feuillets à dépressions et avec des caisses plates. le principe de la lame suivant l'inven- tion peut également être étendu en ce sens qu'on peut consi- dérer comme lame le bord avant d'un dispositif fixe quelcon- que placé sous les moyens de formation cde la feuille, par exemple de feuillets et/ou de déflecteurs. En résumé, on réalise une lame de séchage à impulsion positive destinée à faciliter l'extraction d'un liquide d'une bande humide. La lame comprend des moyens permettant de la monter de façon démontable sur une machine de séchage. Il est prévu sur la lame une surface d'usure supérieure destinée à coopérer avec la bande humide qui passe sur cette dernière. La lame présente un bord avant dont la configuration tend à diriger vers la bande le liquide situé sur la face inférieure de cette bande, pour appliquer une impulsion positive à la bande humide, c'est-à-dire une impulsion ascendante dans le sens qui s'éloigne de la surface d'usure supérieure de la la- me, pour désolidariser les éléments de cette bande et faci- liter l'extraction du liquide de cette bande en aval. La lame comprend également une partie formant le bord arrière, qui - est espacée de la lame suivante pour ménager une ouverture d' écoulement par o le liquide extrait de la bande humide peut s'écouler lorsque la bande a franchi la surface d'usure de la lame. La lame peut également comprendre une partie adjacente à son bord arrière qui possède une configuration tendant à extraire le liquide de la bande et à lui appliquer une im- pulsion négative, pour faciliter l'extraction du liquide de la bande qui a été préalablement soumise à une impulsion po- sitive. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple: la Fig. 1 est une vue partielle de dessus de l'extré- mité humide d'une machine à papier, sur laquelle sont mon- tées une succession de lames suivant l'invention; la Fig. 2 est une vue partielle en coupe prise suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; la Fig. 3 est une vue en élévation de c8té d'une lame suivant l'invention supposée démontée de la machine à papier des Fig. 1 et 2. La surface supérieure d'une partie de l'extrémité hu- mide d'une machine à papier 20 du type Fourdrinier est re- présentée sur la Fig. 1. La Fig. 2 est une vue en élévation de côté d'une partie de la machine 20 qui comprend une série de lames de déshydratation espacées et alignées, qui sont montées sur cette machine par des liaisons démontables, d'une façon classique. L'une des lames illustrées, la lame 22, est réalisée suivant l'invention et est placée entre deux lames de déshydratation classiques 24. Une fente 26 est ménagée dans chaque intervalle entre deux lames pour permettre d'ap- pliquer une dépression à la surface supérieure de la machine 20. Des obturateurs d'extrémité appropriés 28 sont prévus pour obturer hermétiquement les extrémités, de sorte que les fentes se trouvent dans la partie centrale de la machine 20. La bande humide passe sur la partie centrale de la machine. Cette bande se présente sous la forme d'une feuille de matiè- re qu'il s'agit de déshydrater posée sur une pellicule mobile. La feuille est initialement sous la forme d'une boue qui se densifie pendant son parcours lorsqu'elle est soumise aux forces de gravité normales et à des forces de dépression supplémentaires qui lui sont appliquées pendant le traite- ment. Une source de dépression classique (non représentée) est appliquée à la machine de telle manière qu'il se produi- se une aspiration à chaque fente 26. De cette façon, de l'eau est aspirée à travers les fentes d'une caisse aspirante clas- sique, d'un tube d'aspiration classique ou d'une structure analogue, pendant que l'air est aspiré à travers la bande humide, en entraînant l'eau, le mélange d'eau et d'air étant ensuite séparé par des procédures de séparation bien connues. Pendant que la bande humide passe sur la surface supé- rieure des lames, dans le sens de la flèche de la Fig. 2, elle entre en contact avec des parties de ces lames formant des surfaces d'usure supérieures et subit l'action de la dé- pression, la combinaison de ces actions aspirant de l'air et de l'eau prélevée dans la bande à travers les fentes 26 pour recueillir l'eau et l'éliminer. Les lames 24 sont des lames classiques du type à épau- lement, qui coLnprernnent une partie de surface d'usure hori- zontale avant 30 qui se termine par un épaulement 32 commu- niquant avec une surface en creux 34. L'espace vertical com- pris entre les surfaces 30 et 34 forme une région par laquel- le une dépression peut être appliquée à la bande humide par communication avec les fentes 26, ce qui renforce l'effica- cité de l'élimination de l'eau de la bande qui passe sur la lame. On dit habituellement que l'action de la dépression dans cette opération applique à la bande une impulsion néga- tive. Cette action tend également à comprimer la suspension et à compacter ou transformer l'ensemble de la suspension et de la toile métallique en une masse ou un matelas, ce qui rend plus difficile la poursuite de l'extraction de l'eau. Pour désolidariser les éléments de la bande humide, on uti- lise une lame 22. Ainsi qu'on l'a représenté sur la Fig. 3, la lame 22 comprend une protubérance 36 qui fait saillie vers le bas sous sa face inférieure 38 pour se verrouiller avec des sur- faces réceptrices conjuguées portées par la machine. On a re- présenté sur la Fig. 2 une tringle de verrouillage appropriée qui est en prise avec la lame 22 pour emr8cher cette lame de se soulever. Ce type de structure est commun aux lames 24, qui comprennent également une protubérance 42 en saillie vers le bas qui sert à monter la lame sur la machine en la mettant en prise avec une tringle de verrouillage 44. De cette façon, les lames 22 et 24 sont interchangeables et peuvent 8tre dis- poszes sIr la machine dans l'arranger:ment voulu et dans la position voulue pour porter au max-imum le rendement de l'o- pération de déshydratation. la lame 22 comporte un bord avant destiné à établir le contact initial avec la bande en mouvement. la partie infé- rieture 46 du bord avant est bisea.utée vers le bas et dans le sens du déplacement, ce qui facilite l'écoulement de l'eau qui est aspirée à travers la fente 26 adjacente sous l'in- fluence de la force de dépression ou d'aspiration. la partie supérieure 48 du bord avant est biseautée ou inclinée vers le haut dans le sens du mouvement de manière a former une fente avec la bande humide en mouvement horizontal. La par- tie inclinée 48 se termine par une surface d'usure horizon- tale supérieure 50 qui entre en contact avec la surface in- férieure de la bande. Ensemble la surface inférieure de la bande, la partie de bord avant biseautée 48 et la surface d'usure 50 forment une fente qui capte l'eau extraite de la bande et imprime à cette eau une impulsion ascendante, dans le sens.tendant a traverser la bande, pour détacher la boue compactée sur la toile métallique, de sorte que, en aval, l' eau peut être extraite plus facilement et plus efficacement de la bande humide. On appelle cette action l'application d' une impulsion positive -à la bande. Ensuite, la bande atteint l'épaulement 52, qui est en communication avec la surface en retrait ou en creux 54 qui est adjacente au bord arrière 56. Cette surface en creux donne naissance à un espace par lequel la dépression peut se transmettre de la même façon qu'on l'a décrit à propos des parties en creux des lames 24. De cette façon, la bande est ensuite soumise a une impulsion négative et la bande divis-e en ses éléments qui a été soumise préala- blement à une impulsion positive, est plus efficacement dés- hydratée. L'eau est ensuite évacuée à travers la fente 26 suivante, l'écoulement étant facilité par le profil incliné vers le bas et vers l'extérieur de la surface arriére 5C. Une encoche appropriée 60 est ménagée ans la surface arrière 58 pour faciliter le rontage d'obturateurs d'extrémités 62 qui servent à obturer hermétiquement les extrémités de la machi- ne à papier, pour concentrer l'aspiration dans la partie cen- trale ouverte de la fente 26 sur laquelle passe la bande humide. Le positionnement de la lame 22 par rapport aux lames 24 est laissé au choix de l'utilisateur. Cette lame 22 peut être la première lame, la dernière lame ou encore une lame intermédiaire. En outre, le rapport entre le nombre des la- mes 22 et le nombre des lames 24 est également au choix de l'utilisateur, puisqu'il dépend de l'effet d'impulsions qu'on désire obtenir dans le dispositif. En fonctionnement, lorsque la bande humide circule dans le sens de la flèche de la Fig. 2 sur les lames 24 et 22, elle entre en contact avec la surface d'usure 30 des lames 24 et avec la surface d'usure 50 de la lame 22. La dépres- sion est appliquée à travers la fente 26 pour aspirer l'air à travers la bande humide et pour diriger le mélange d'air et d'eau à travers les fentes de façon qu'il soit recueilli de façon classique. Lorsque la bande humide s'approche de la surface d'usure 50 de la lame 22, sa surface inférieure for- me une fente avec la partie avant chanfreinée 48. L'eau qui est aspirée à travers la bande humide et qui se trouve dans la partie inférieure de cette bande se trouve comprimée dans cette fente et est repoussée vers le haut, à travers la ban- de humide, pour détacher la feuille compactée. La bande ainsi décollée passe ensuite sur la surface d'usure 50 pour venir se placer au-dessus de la région creuse 54. La dépression appliquée dans la région creuse 54 aspire l'eau de la bande humide, et l'eau est alors évacuée à travers la fente 26 si- tuée à l'extrémité arrière de la lame 22, cette extraction étant facilitée par le profil chanfreiné de la surface 58. Le rendement de déshydratation de la bande est renforcé par l'application de l'impulsion positive avant l'application de l'aspiration à la bande, qui forme une impulsion négative servant à déshydrater la bande. La bande, qui est encore re- lativement décollée, peut ensuite subir l'action de lames de type classique telles que la lame 24, qui ne lui imprime qu' une impulsion négative. Dans le traitement, il est possible d'appliquer une impulsion positive au moyen d'une lame 22 en n'importe quel point de l'opération pour détacher la boue compactée qui forme la feuille posée sur la toile métallique. On a constaté qu'il était efficace de donner à la par- tie de bord avant inclinée 48 une pente formant un angle d' environ 100 avec la surface d'usure 50 à peu près horizonta- le. Ceci donne à la fente l'angle désiré et facilite le re- foulement de l'eau vers le haut à travers la bande pour cons- tituer une impulsion positivé. la partie inférieure 46 du bord avant est inclinée vers le bas et dans le sens du dépla- cement de la bande avec un angle d'environ 300 sur la verti- cale, de sorte que l'eau et l'air qui ont été précédemment aspirés de la bande pendant le processus de déshydratation sont dirigés vers le bas pour être efficacement recueillis. les lames 22 et 24 sont interchangeables et démontables, de sorte qu'on peut les remplacer ou les intervertir à tout mo- ment voulu. Par ailleurs, elles peuvent être formées d'une matière plastique classique ou de Nylon d'une façon classi- que bien connue. 1 1 Revendications l - Lame de séchage ?à impulsion positive destinée à faciliter l'extraction d'un liquide d'une bande humide, ca- ractérisee en ce qu'elle comprend: des moyens (36) pour mer- mettre de monter la lame de façon amovible sur une machine de séchage de façon à laisser un espace libre (26) adjacent à cette lame à travers lequel le liquide extrait de la bande peut s'écouler; une surface d'usure supérieure (50) disposée de façon à entrer en contact avec la bande humide qui passe sur la lame; un bord avant (4-6,48) possédant un profil qui tend à refouler le liquide vers la bande de manière à appli- c1uer à la bande humide une impulsion positive dirigée vers le haut et dans le sens qui s'éloigne de la surface d'usure supérieure (50) de la lame, afin de faciliter l'extraction du liquide en aval; et un bord arrière (56) qui mène à l'es- pace d'écoulement (26) pour l'élimination du liquide extrait de la bande humide lorsque cette bande a terminé son passage sur la surface d'usure de la lame. 2 - Lame suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la partie (54) adjacente au bord arrière (56) pré- sente une configuration qui tend à aspirer le liquide de la bande et à appliquer une impulsion négative à cette bande pour faciliter l'extraction du liquide de la bande qui a été précédemment soumise à une impulsion positive. 3 - Lame suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est montée sur l'extrémité humide d'une machine à papier pour déshydrater la bande humide. 4 - Lame suivant la revendication 3, caractérisée en ce que la lame est montée sur une caisse de séchage ou cais- se aspirante d'une machine du type Fourdrinier pour-éliminer l'eau de la bande humide, qui est composée d'une feuille et d'une toile métallique. - Lame suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est adaptée pour être montée dans un ensemble com- prenant une sûrie de lames qui se succèdent dans le sens du déplacement de la bande humide, de telle manière que la lame 22) engendre au Moins une impulsion positive et qu'au moins une des autres lames (24) engendre au moins une impulsion né- gitive, l'alternance des impulsions appliqu'es à la bande hu- mide azurast un séchage efficace de cette bande. 6 - Lame suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la machine de séchage comprend une source de dépres- sion qui est reliée à la lame (22) et à l'espace (26) adja- cent - la lame pour aspirer le liquide de la bande humide et sécher cette dernière. 7 - Lame suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une partie (48) adjacente au bord avant est chanfreinée de manière à s'étendre dans une direction inclinée vers le haut, c'est-è'-dire vers la bande humide et dans le sens de circulation de la bande, de manière à former sur la face in- férieure de la bande une fente agissant sur le liquide de ma- nière a le refouler vers le haut dans la bande. 8 - Lame suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la machine de séchage comprend une source de dépres- sion qui est mise en communication avec la lame (22) de ma- nière que la bande soit maintenue appliquée vers le bas par la dépression qui lui est transmise lorsque le liquide est refoulé vers le haut dans la région du bord avant (46,48) de la lame et pénètre dans la bande. 9 - Lame suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la partie chanfreinée (48) adjacente au bord avant forme un angle de 10 avec la surface d'usure supérieure (50) de la lame. - Lame suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'une deuxième partie (46) adjacente au bord avant est inclin'e vers le bas dans le sens du passage de la bande Four faciliter l'écoulement du liquide qui n'est pas refoulé danls la fente, la région initiale de la fente 'tant située entre cette deuxième partie et la bande humide.