Brevet FR2497246A1 — publié le 19820702

Dispositif de soufflage d'air pour section de séchage d'une machine à papier. La présente invention concerne un dispositif de souffla- ge d'air pour une section de séchage ou séchoir à cylindres multiples dans une machine à papier, de l'air étant intro- duit dans le séchoir par ce dispositif et des éléments étant prévus en liaison avec ce dispositif pour déterminer l'action de soufflage de l'air. En ce qui concerne la technologie associée à la présente demande, référence est faite aux brevets suivants: brevet SE 67 305, brevet SE 321 408, brevet CA 810 896, brevet US 3 283 415, brevet GB 927 564 et brevet FI 45 884. La présente invention se rapporte à l'agencement d'lun séchoir à cylindres multiples décrit dans la demande de brevet FI déposée par la Demanderesse, ce séchoir comprenant un certain nombre de cylindres chauffables et un nombre éventuellement équivalent de rouleaux, un tissu sécheur qui est utilisé dans le séchoir, la feuille continue de papier passant d'un cylindre et/ou d'un rouleau à un autre, ces cylindres et rouleaux la supportant et étant rapprochés les uns des autres, et le cycle de circulation du tissu étant prévu de manière que les cylindres de séchage et/ou des rouleaux soient situés en partie à l'intérieur de la boucle formée par le tissu et en partie à l'extérieur de cette boucle, un ou plusieurs tissus de support étant utili- sés dans le séchoir et supportant la feuille continue de papier sur lesdits cylindres et/ou rouleaux, et ledit tissu de support étant guidé par des rouleaux de guidage tandis que dans le séchoir des poches de forme allongée sont définies en liaison avec les cylindres par les boucles de la feuille continue de papier supportée par ledit tissu de séchage, par les surfaces libres des cylindres sécheurs et par des boucles dudit tissu de support. Cet agencement décrit dans la demande de brevet finlan- dais mentionnée plus haut est caractérisé essentiellement par le fait que parmi les poches celles dans lesquelles la feuille continue de papier se trouve sur la face du tissu tournée vers la poche sont soumises à une pression inférieure à la pression atmosphérique, au moins dans la partie initiale du séchoir considérée dans le sens du déplacement de la feuille continue de papier, et à une pression supérieure à celle des poches adjacentes, de manière que la pression différentielle ainsi provoquée presse la feuille continue de papier contre le feutre en vue de stabiliser le parcours de cette feuille continue de papier. Il est connu dans ce domaine technique d'utiliser divers types d'appareils de conditionnement d'air, de tubes de soufflage, etc... dans la section de séchage d'une machine à papier. Ces dispositifs ont été utilisés en liaison avec la conduction dite sur toile métallique jumelée dans le but de réguler l'humidité de l'air dans les poches. Ils ont une influence sur le niveau de la pression dans certains cas, mais, du fait que cette influence n'est en aucune manière directionnelle et du fait que le niveau de la pression est le même dans les poches sur les deux faces de la feuille con- tinue de papier, il n'a pas été possible de cette manière d'avoir une influence sur le comportement de cette feuille. Comme cela est connu dans ce domaine technique, des appareils de ce type de conception plus moderne ont été disposés sur le côté des feutres qui est opposé au papier, et d'autres appareils plus anciens, quand ce sont effectivement des- feutres qui sont utilisés, sur le côté du tissu tourné vers le papier ou aux extrémités des poches. En règle générale, comme cela est connu dans ce domaine technique, on n'a pas utilisé de moyens de ventilation réels des poches lorsqu'il s'agit d'une conduction au moyen d'un feutre unique. Dans certains cas, on a introduit l'air de remplacement par le dessous de la section de séchage à conduction à feutre unique au moyen de conduites collectrices en caisson s'éten- dant au travers de la machine et disposées habituellement dans les intervalles entre les poutres transversales de la structure du bâtiment. Récemment, on a modifié les concep- tions de structure de manière que ces poutres n'existent plus. C'est pour cette raison qu'il n'est plus permis d'uti- liser des tubes d'amenée d'air séparés sous une section de séchage à feutre unique, car ces tubes pourraient se casser en cas de rupture de la feuille continue de papier. Ce procédé n'a pas permis d'améliorer la stabilité de la feuille de papier. Quand il y a conduction par feutre unique, on a également utilisé un soufflage par le côté et sous la machine en vue de fournir l'air de remplacement. Ce dispositif n'a pas permis non plus d'avoir une influence sur le niveau de pression et sur le comportement de la feuille continue de papier dans le sens utilisé pour la présente invention. Au contraire, ce procédé de l'art antérieur a provoqué l'instabilité de la feuille continue de papier, en particulier dans ses parties marginales. Le dispositif de l'invention est prévu pour être utilisé en premier lieu en liaison avec une conduction dite à feutre unique, mais il convient également à une utilisation plus générale. Un objet du dispositif de l'invention est de constituer des passages d'amenée de l'air qui est absolument nécessaire pour l'équilibre du courant d'air dans la région en question, de l'air sec pouvant être envoyé par ces passages jusqu'au voisinage de la feuille continue de papier, aux endroits précis o l'évaporation de l'eau est la plus forte, ce qui permet de réduire l'humidité dans cette région et facilite l'évaporation de l'eau contenue dans la feuille continue de papier. Les endroits en question sont les parties initiales des interstices existant après un cylindre en contact avec la feuille continue de papier. En outre, l'objet du dispositif de l'invention est de constituer d'une manière avantageuse et très économique les passages et les connecteurs de transport d'air nécessaires pour atteindre les buts fixés. Pour atteindre ces buts, et d'autres qui apparaîtront plus clairement par la suite, l'invention est caractérisée essentiellement en ce que lesdits moyens d'amenée d'air sont placés, et leurs éléments de soufflage disposés et dirigés, de manière que l'air qui est soufflé par lesdits moyens soit dirigé dans le ou les interstices définis par la surface du cylindre de séchage et la feuille continue de papier pour engendrer un effet de pression dans ledit interstice. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réali- sation et dans laquelle on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement quelques mise-en oeuvre des moyens de l'invention; la figure 2 représente schématiquement un mode de con- nexion du système de circulation d'air desdits moyens; la figure 3 est une vue en coupe détaillée d'un--dispo- sitif selon l'invention; la figure 3A représente à plus grande échelle un détail de la figure 3; la figure 3B représente le dispositif de la fig. _3A vu selon la direction "B" indiquée à la figure 3; la figure 4 représente une autre façon d'obtenir l'action de soufflage selon l'invention; la figure 4A représente une encore autre façon d'obtenir l'action de soufflage selon l'invention; la figure 5 montre comment une lame de raclage est reliée aux moyens d'amenée d'air; et la figure 6 montre la direction du soufflage vers les zones marginales de la lame et de la feuille continue de papier. Le séchoir à cylindres multiples représenté à la figure 1 comprend deux rangées de cylindres sécheurs disposés l'une au-dessus de l'autre, à savoir une rangée'composée de cylin- dres supérieurs 1 et une rangée composée de cylindres infé- rieurs 2. Dans la partie initiale du groupe de cylindres, on a recours à une conduction dite à feutre unique en utilisant un tissu de séchage 3 qui supporte la feuille continue de papier circulant en zig-zag d'une rangée de cylindres à l'autre. Après le second cylindre 1 de la rangée supérieure, le parcours du tissu de séchage est modifié par les rouleaux de guidage 7 de manière que la feuille continue de-papier passe librement en formant des boucles W entre les cylindres p 1 et 2. Dans les intervalles entre les derniers cylindres inférieurs 2 sont prévus des rouleaux de guidage 6 sur lesquels passe un tissu de support 3' qui supporte la feuille continue de papier sur les cylindres 2. On peut prévoir un tissu de support similaire sur les premiers cylindres 2. On prévoit en liaison avec la surface libre des cylindres supérieurs 1 des conduites en caisson 4, 4', 4", la conduite 4' servant simultanément de châssis pour une racle ou doc- teur. Selon la présente invention, lesdites conduites du type en caisson sont utilisées comme collecteurs pour diriger l'air dans les poches P et dans les interstices 13 et 14 ou seulement dans l'interstice 13. La figure 1 représente trois positions différentes des moyens 4, 4', 4" de l'invention, de même que les directions de soufflage préférées F1 et F2 de ces moyens. Quand il s'agit d'une conduction à feutre jumelé, les vitesses des courants d'air F1 et F2 peuvent être relativement faibles et le courant d'air désiré doit être produit principalement à l'aide d'une large section de passage du courant. Quand par contre il s'agit d'une conduction à feutre unique, on peut obtenir des surpressions et des différences de pression importantes par rapport à la pression atmosphérique ambiante p0. A la figure 1, le courant d'air F2 induit par le feutre 3 en A tend à traverser le feutre 3 et, du fait que, dans l'interstice 13 situé du côté o la feuille continue de papier W se trouve, règne la dépression déjà mentionnée et du fait de leur effet continu, la feuille continue de papier W tend à se séparer du feutre 3, le résultat étant la suppres- sion de l'action de support du feutre 3 qui stabilise la feuille continue de papier W et qui réduit les ruptures de cette feuille. D'un autre côté, les faibles quantités d'air captées dans l'interstice 14 entre la feuille continue de papier W et la toile 3 provoquent la formation d'une sur- pression dans cet interstice. Si cette surpression n'a pas le temps de se réduire au travers de la toile 3, il se forme dans l'interstice 14 un renflement de la feuille continue de papier W comme représenté à la figure 1 et ceci provoque des plissements de la feuille continue de papier W, et même des ruptures de cette feuille. Comme mentionné précédemment, il n'est pas possible d'exercer une action sur des phénomènes tels que ceux-ci avec les procédés classiques car, même s'ils ont une influence éventuelle sur le niveau de la pression, ces procédés ont simplement pour effet d'élever le niveau de la pression dans son ensemble, et ceci ne provoque la formation d'aucune différence de pression sur les deux côtés de la feuille continue de papier, ce qui constitue le but de la présente invention que l'on atteint en dirigeant l'effet de pression produit par une impulsion de courant d'air vers les points critiques. Au cours d'expériences sur machine effectuées par la Demanderesse, on a mesuré des pressions atteignant 550 Pa en fonctionnement avec des courants d'air 1 et F2 dirigés sur le côté de la feuille continue de papier W, alors qu'en l'absence du dispositif additionnel il régnait une dépression d'environ 10 à 20 Pa sur le côté de la feuille continue de papier W dans les régions A1. Dans les régions A2, on a constaté une légère surpression correspondante, en fonction de la vitesse de la machine. Des mesures effectuées par la Demanderesse au cours d'essais réels sur des machines en production ont révélé que des différences de pression sen- siblement plus faibles ont déjà un effet important sur le comportement de la feuille continue de papier W dans les régions critiques qui ont été mentionnées. Grace aux courants d'air mentionnés, il est donc facile de produire sur le côté de la feuille continue de papier W une surpression qui annule les pressions ayant tendance à détacher la feuille continue de papier W de la toile 3. La figure 2 représente un mode de connexion d'une lame de docteur conforme à l'invention et qui permet d'utiliser pour le soufflage des courants volumétriques dépassant la quantité d'air de remplacement et convenant à l'équilibre du courant d'air. Le tuyau 20 communique avec le réseau (non représenté) envoyant l'air de ventilation et/ou de remplacement dans la poche. Le courant passant dans les conduits 4, 4' et 4" est contrôlé par une vanne 17'. Le système de tuyauterie 16 commence à l'intérieur de la hotte au niveau du filtre 18 et se continue jusqu'à la soufflante 19 qui peut être une soufflante à débit contrôlé. A partir de ce point, le système de tuyauterie passe par une vanne de commande 17" pour parvenir au point de branchement 22 d'o il continue sous forme d'un tuyau unique 23 jusqu'aux moyens 4, 4', 4". Aux figures 3, 3A et 3B est représentée l'ajustement du soufflage de l'air F2 vers l'interstice 13. La région la plus critique se trouve dans l'interstice 13 immédiatement après le moment o la toile 3 et la feuille continue de papier W sont séparés du cylindre 1. On a constaté au cours d'expé- riences effectuées par la Demanderesse sur des machines d'essai que l'ajustement optimum du courant d'air F1 est celui qui consiste en ce que le jet d'air soit envoyé prin- cipalement contre le cylindre 1 immédiatement avant le point o la feuille continue de papier W se sépare du cylindre 1. A la figure 3A est représentée, à plus grande échelle, une partie du dispositif de soufflage montré à la fig. 3. La figure 3A représente une manière de guider le courant d'air de la façon qui vient d'être décrite. La figure 3B représente un dispositif 4 (désigné ci-après par docteur ou docteur soufflant) servant dans le même temps de conduite en caisson à docteur, vu selon la direction B mentionnée à la fig. 3. Sur les figures 3B et 3A, on peut voir les trous 27 destinés au soufflage de l'air, la chicane de guidage 24, la lame 26, le support de lame 25 et, dans les régions marginales, un mécanisme de commande qui règle les ouvertures de sortie (qui n'est pas indispensable). Le mécanisme de commande de la figure 3B a été conçu sous forme d'un mécanisme à glissement comprenant une coulisse perforée 29 et des supports 29'. Ce système de commande peut être prévu sur un rebord ou sur les deux rebords du docteur 4. La même fonction peut aussi être remplie en augmentant la distance "x" entre la première ouverture de soufflage et le rebord de la feuille continue de papier W, et/ou en augmen- tant progressivement la distance x' entre ouvertures de manière qu'elle soit plus grande sur les rebords et/ou en restreignant le courant d'air passant par les ouvertures qui sont les plus proches des rebords. En ce qui concerne le courant d'air, ce qui a été dit ci- dessus s'applique selon la largeur, mais le courant d'air est dirigé dans l'interstice 14 sous l'effet du mouvement des éléments environnants (cylindre 2, feuille continue de papier W), à condition qu'il soit soufflé au départ obliquement par rapport à la direction du déplacement de la feuille continue de papier. Aux figures 4 et 4A sont représentées deux façons diff&- rentes de guider le courant d'air F2 dirigée dans l'inters- tice 13. La variante de la figure 4 est basée sur le principe selon lequel le courant d'air qui est soufflé le long de la surface 30 suit cette surface 30 en raison de l'effet dit Coanda si l'angle sous-tendu par le courant d'air avec la surface 30 et la courbure et la vitesse du soufflage ont un rapport approprié. Dans le guidage de courant d'air repré- - senté à la figure 4, il faut tenir compte du fait que le jet d'air F2 a une forme en éventail, avec un angle e compris sensiblement entre 5 et 150, entre la partie arrière de la surface de guidage et le jet souhaité; il faut en tenir- compte quand on détermine la forme de la surface de guidage. Comme représenté à la figure 4A, une chicane de guidage 31 est utilisée pour diriger le courant d'air F2; cette chicane infléchit le courant d'air F2 dans la direction désirée et elle dirige dans l'espace 32 le- courant d'air F -e en même temps que le permier, avec un rendement particuliée- rement bon. La figure 5 représente une solution de principe pour l'amenée d'air au docteur 4, 4'. Du fait que le docteur 4, 4'=- peut normalement pivoter axialement et qu'il doit être possible de dégager sa lame en faisant tourner la conduite en caisson supportant le docteur autour de son axe longitudinal, il faut prévoir l'amenée d'air qui est nécessaire selon la présente invention de manière que ces mouvements soient possibles. Le tuyau nécessaire pour diriger les quantités d'air -z- requises doit avoir un diamètre suffisamment important pour qu'il soit probablement inutile de prévoir une jonction flexible ou des soufflets pour obtenir un service continu satisfaisant dans les conditions régnant dans la hotte de las machine. Ce problème.est résolu en faisant appel au principec;,,_-_ représenté à la figure 5. Le tuyau 44 est connecté au réseau--_, fournissant l'air de soufflage (non représenté) et il est - monté de façon fixe sur le bâti de la machine. Un autre tube -- qui fait partie intégrante du connecteur 39 du docteur 4 - 249724i peut pivoter autour des paliers 38 du docteur 4 qui permet- tent en outre le Mouvement axial de ce docteur 4 du fait de leur conception spéciale. Le tube 45 comprend une douille réductrice 40 passant sur la douille réductrice 41 du tuyau 544; le tuyau 44 peut en outre supporter un collier 42 passant par dessus la douille réductrice 40 du tube 45. Ces douilles réductrices 40 et 41 et le collier 42 ont une forme ronde de manière que la douille 40 ne puisse toucher dans aucune position la douille 41 du collier 42; on prévoit entre eux un jeu radial qui est de préférence compris entre 1 et 5 mm. On évite des fuites par cet interstice radial en donnant une forme spéciale aux composants structurels et en dimensionnant les diamètres de manière que p2 = po = pression atmosphé- rique. La signification des notations p1 et P2 qui indiquent la pression apparaît à l'examen de la figure 5. Grâce au dispositif qui vient d'être décrit et en dispo- sant l'introduction d'air 42 coaxialement aux paliers 38, il est possible d'utiliser un type classique de docteur 4, et ce docteur peut être retiré et pivoté de façon normale. La figure 6 représente de façon schématique une manière d'augmenter l'effet de la surpression dans la poche P d'un séchoir à cylindres multiples. Ce résultat est obtenu en tournant vers l'intérieur les courants d'air 43 des rebords, ce grâce à quoi une fraction correspondante de leur action pulsante donne naissance à une force dirigée vers l'intérieur qui évite à la surpression produite par les autres courants d'air de s'échapper par les extrémités de la poche P. On peut obtenir ce résultat en tournant les moyens de soufflage des figures 4 et 3A vers l'intérieur selon un angle approprié. Comme il va de soi, et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation, non plus qu'à ceux des modes de réali- sation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagées; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dans une section de séchage à cylindres multiples (1, 2, 3, 3', 6, 7) pour machine à papier, dispositif de souf- flage d'air au moyen duquel de l'air est envoyé sur le séchoir et comprenant des organes (4, 4', 4") prévus en liaison avec celui-ci et au moyen desquels est effectué le soufflage, caractérisé en ce que les moyens d'amenée d'air et les éléments de soufflage sont disposés et dirigés de manière que l'air soufflé par lesdits moyens (4, 4', 4") soit dirigé vers l'interstice (13) ou les interstices (13 et 14) définis - par la surface du cylindre sécheur (1, 2) et la feuille de papier continue (W) en vue d'obtenir un effet de pression dans ledit interstice (13, 14). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens (4, 4', 4") sont utilisés, en liaison avec une conduction dite à tissu unique (3), dans les poches (P) situées sur le côté de la feuille continue de papier (W) pour presser cette feuille (W) fermement contre le tissu (3). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens sont disposés sur la conduite en caisson supportant le docteur ou en liaison avec celle-ci. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les courants d'air sont dirigés au moyen d'une chicane de guidage (24, 31) sur le côté. opposé à la fente ou aux ouvertures de soufflage, cette chicane dirigeant le courant d'air dans ledit interstice (13, 14). 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le courant d'air est dirigé à l'aide d'une bande (31), ou un organe équivalent, ouverte aux deux extrémités et extérieure aux ouvertures ou à la fente de soufflage. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le courant d'air est dirigé à l'aide d'un guide Coanda (30). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la tangente au rebord arrière dudit guide Coanda forme un petit angle (o) en direction du cylindre avec la ligne de liaison du point en question et l'interstice, cet angle étant il compris de préférence entre 5 et 150. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la sortie de l'air par l'extré- mité de la poche est limitée à l'aide d'un obstacle spécial s'opposant à ce courant d'air. 9. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le point de connexion du système de tuyauteries d'amenée d'air et des moyens à docteur (Fig. 5) est prévu sans contact mécanique de manière qu'au point en question la pression statique régnant dans le conduit soit sensiblement égale à la pression atmosphérique. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit point de connexion est coaxial aux paliers (38) du docteur (4, 4'). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les courants d'air (43) des dispositifs (4, 4', 4") qui sont le plus près des bords sont agencés pour être commandés séparément. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 201- à 11, caractérisé en ce que les courants d'air (43) des dispositifs (4, 4', 4") qui sont le plus près des bords sont dirigés vers la. partie centrale desdits moyens de soufflage. 13. Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caracté- risé en ce que la partie la plus interne du tuyau d'amenée d'air de soufflage pénètre dans le connecteur du docteur sur une profondeur au moins égale à la longueur d'oscillation du docteur (4, 4') (Fig. 5).