Brevet FR2496139A1 — publié le 19820618

Boîte d'arrivée de pâte réglable pour machine à papier. La présente invention concerne une botte d'arrivée de pâte pour machine à papier, comprenant une tête distributrice, un système de tuyaux de distribution qui lui est relié, puis sur le passage du courant de pâte une section d'égalisation, cette dernière communiquant de préférence avec un réservoir d'air, et après cette section d'égalisation une section de turbulence, à la suite de laquelle est prévue avantageusement une section conique à lèvre ou une section équivalente. En ce qui concerne l'état de la technique associée à la présente invention, référence est faite au brevet finlandais n0 50260 (équivalent au brevet US n0 3 791 918) au non de la Demanderesse. Dans ce brevet est décrite une boîte d'arrivée de pâte comprenant après la tête distributrice une section de tuyaux de distribution, puis une chambre dite intermédiai- re, avec ensuite une section lamellaire, puis une partie conique à lèvre à la suite. Comme décrit dans ce brevet, la partie lamellaire consiste en plusieurs lamelles inclinées par rapport au plan vertical et disposées côte à côte, définissant entre elles des passages à turbulence de section trapézoldale. La boîte d'arrivée de pâte décrite dans le brevet finlan- dais qui vient d'être mentionné s'est révélée à certains égards avantageuse du point de vue de son fonctionnement, mais l'un de ses inconvénients réside dans le fait qu'elle est fixe; il est donc impossible avec des machines à papier équipées de cette botte d'arrivée de pâte de modifier sensi- blement la qualité ou la sorte produite ou de déterminer un réglage fin des propriétés de la boîte d'arrivée de pâte pour se conformer exactement à la sorte de papier qui doit être produite, à la qualité de la pâte ou à la vitesse de la machine. Les demandes de brevets finlandais no 800018 et 801167 au nom de la Demanderesse décrivent des boîtes d'arrivée de pâte ayant une structure en forme de caisson, conçues dans le but spécifique d'utiliser, pour constituer les composants de la boîte entourant le passage o s'écoule la pâte, des composants interchangeables du type en caisson de manière que la boîte puisse être assemblée à partir de composants interchangeables. Il est donc relativement facile de modi- fier la structure de la boîte d'arrivée de pâte quand on modifie la qualité du produit. Une constitution de ce type rend également plus faciles que précédemment les opérations d'entretien de la boîte et son nettoyage. Le fonctionnement de la chambre d'égalisation de la boite d'arrivée de pâte aux extrêmes de sa gamme optimale a posé des problèmes concernant le maintien de la propreté et la formation du papier, du fait qu'il n'est pas possible d'ajuster la région o passe le courant de pâte, dont les dimensions sont constantes, en fonction de la vitesse, des qualités de la pâte, ou encore quand on utilise des charges et des additifs chimiques. L'agencement selon la présente invention vise à éliminer ou à réduire à un niveau satisfai- sant les inconvénients mentionnés. Les agencements selon la présente invention peuvent également être appliqués à des boîtes d'arrivée de pâte multiples. A cet égard, référence est faite à titre d'exem- ple à la demande de brevet finlandais n0 801587 au nom de la Demanderesse, qui décrit une boîte d'arrivée de pâte multiple pour machine à papier, comprenant deux ou plusieurs passages pour le courant de pâte en suspension les uns au-dessus des autres, ces passages convergeant dans la région du cône à lèvre, et ces passages comprenant une tête distributrice, un système de tuyaux de distribution ou équivalent, et des sections d'égalisation et de turbulence du courant, ce type de constitution étant caractérisé en ce qu'entre la section d'égalisation du courant et la section de turbulence est prévu un composant en forme de plaque de bonne résistance et dans lequel sont pratiqués des jeux d'ouvertures pour le courant de pâte, et en ce que la section de turbulence consiste en plusieurs lamelles planes paralleles, ou éléments équivalents, fixées de manière à être immobilisées principa- lement par leur extrémité avant et seulement en liaison avec ledit composant constitué par la plaque, et en ce qu'entre 3 2496139 les jeux de lamelles sont disposées une ou plusieurs plaques intermédiaires s'étendant dans la région de la partie de la boite d'arrivée de pâte comprenant la lèvre. Le but de l'invention est de proposer une boîte d'arri- vée de pâte de conception nouvelle, possédant toutes les propriétés de fonctionnement avantageuses de la botte d'arrivée de pâte décrite dans le brevet finlandais nQ50260, ou d'une boîte d'arrivée de pâte différente, mais qui soit par ailleurs supérieure aux boites d'arrivée de pâte déjà connues en ce qui concerne ses possibilités de réglage, et qui puisse être maintenue en état de propreté d'une meilleure manière que les boîtes d'arrivée de pâte de l'art antérieur. Pour atteindre les buts indiqués ci-dessus, et d'autres qui apparaîtront par la suite, la boîte d'arrivée de pâte de l'invention est caractérisée essentiellement en ce que la longueur de la chambre d'égalisation selon la direction d'écoulement du courant de pâte est rendue réglable en montant la paroi avant de la chambre d'égalisation de manière à pouvoir en modifier la position dans la chambre d'égalisa- tion. Selon l'invention, l'emplacement du système de tuyaux de distribution est réglable selon la direction d'écoulement du courant de pâte, la longueur de la région o règne la turbu- lence dans la chambre intermédiaire qui provient du système de tuyaux pouvant être réglée au meilleur niveau possible du point de vue de la tendance à l'auto-nettoyage de la grille ou de toute autre section de turbulence équivalente, et dans chaque cas en tenant compte des facteurs ayant une influence sur la qualité du papier et le fonctionnement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit de certains modes de réalisa- tion non limitatifs et dans laquelle on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe verticale, dans le sens de la machine, d'une boîte d'arrivée de pâte selon l'invention, cette figure étant également une coupe selon la ligne I-I de la figure 3; la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-Il de 4 2496139 la figure 1; la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 1; la figure 4 représente à plus grande échelle le détail indiqué en "A" à la figure 1; et la figure 5 représente de la même manière que la figure 1 un autre exemple de réalisation de l'invention. Comme représenté aux figures 1 et 5, la boîte d'arrivée de pâte est supportée par des structures de piétement ou de support 10 et 17. En association avec la structure de support sont prévus des premiers guides de glissement 11 sur lesquels repose la boîte d'arrivée de pâte par l'intermédiai- re des axes de pivotement 12. En association avec l'autre structure de support 17 sont également prévus des guides de glissement 18 qui supportent l'extrémité avant de la boite d'arrivée de pâte sur les axes de pivotement 19. Sur les axes de pivotement arrière 12 ont été montées des pattes de support 13, des mécanismes à vis sans fin 16 étant prévus à l'extrémité de l'une d'entre elles avec des tiges de déplace- ment 15 fixées aux pattes de support 13. L'engrenage à vis sans fin 16 est utilisé pour déplacer l'extrémité arrière de la boîte d'arrivée de pâte dans des guides de glissement sensiblement verticaux 14, en association avec les pattes de support 13. Pour régler la boîte d'arrivée de pâte en direc- tion horizontale, on prévoit en association avec les structures de support 17 de l'extrémité avant un mécanisme à vis sans fin 21 au moyen de la tige de déplacement 20 duquel la boîte d'arrivée de pâte est déplacée en direction horizontale. La boîte d'arrivée de pâte coulisse alors dans les guides de glissement 11 et 18 prévus sur les structures de support 10 et 17. Les structures de déplacement décrites sont connues en soi dans ce domaine technique et elles ne sont décrites qu'à titre d'exemple et pour indiquer les précédents connus de l'invention. La sous-structure de la boîte d'arrivée de pâte consiste en un cadre 22 relié par sa partie avant à la poutre du type en caisson 23 de la section de turbulence, cette poutre étant de son côté reliée par sa partie avant à la poutre à lèvre inférieure 24 qui n'est visible qu'en partie sur les figures 1 et 5. La boîte d'arrivée de pâte représentée sur les figures comprend une tête distributrice 25 limitant à l'intérieur un volume 26 destiné au courant de pâte et allant en diminuant dans le sens d'écoulement de la pâte indiqué par les flèches Fin et Fout (figure 3). A la figure 3, le tuyau d'admission de pâte a été indiqué par la référence numérique 51 et le tuyau de dérivation en 52. A partir de la tête distributrice, le courant Fin-Fout se divise en courants Ft dirigés dans le sens de la machine et parvenant dans le système de tuyaux de distribution 28 dont la conception a été prévue spécialement pour atteindre les buts visés par l'invention. On reviendra plus loin sur un détail de la conception du système de tuyaux de distribution 28. A la suite du système de tuyaux de distribution 28 se trouve une chambre d'égalisation 41 limitée par la partie de paroi plane du cadre 22 constituant la sous-structure de la boîte d'arrivée de pâte et une paroi supérieure 47, ces parois étant parallèles. La chambre d'égalisation communique par le passage 42 avec un réservoir d'air 37 qui diminue les fluctuations de pression se manifestant dans la pâte, ce réservoir contenant un volume d'air 38. La surface libre S de la pâte est en contact immédiat avec le volume d'air 38. Le réservoir d'air 37 comprend de manière connue dans ce domaine technique un déversoir 39 et un tuyau de trop-plein situé au-dessous. Le déversoir 39 détermine le niveau S de la pâte. En régulant la pression dans le volume d'air 38, on régule en même temps la pression à laquelle la pâte est déchargée au niveau de la fente en forme de lèvre sur la toile métallique ou tout organe équivalent (non représenté). A la suite de la chambre d'égalisation 41 est prévue une section de turbulence qui est constituée par exemple par un composant lamellé tel que celui décrit dans le brevet finlan- dais no 50260 au nom de la Demanderesse. Naturellement, on peut également utiliser d'autres types de sections lamellées, par exemple du type décrit dans la demande de brevet finlan- dais no 801854 au nom de la Demanderesse. Après la section de turbulence 44 vient une section conique à lèvre connue en soi dans ce domaine technique (non représentée), qui est de préférence réglable et par laquelle la pâte s'écoule et tombe sur la toile métallique de formage (non représentée). Les figures 1 et 5 représentent une partie 43 de la structure à lèvre supérieure de la boîte d'arrivée de pâte. On décrira maintenant plus en détail les caractéristiques structurelles nouvelles de l'invention. La tête distributrice 26 représentée sur les figures et le système de tuyaux de distribution 28 qui en est solidaire, de même que la paroi avant 45 de la chambre d'égalisation 41 qui relie les extrémités avant des tuyaux de distribution 28 les unes aux autres, sont agencés de manière à être déplaça- bles dans le sens de la machine. A cette fin, la tête distributrice 25 et sa plaque de support 54 sont disposées sur la partie arrière plane du cadre inférieur 22 en utili- sant des guides de glissement 31, 32. La t'te distributrice , 26, 27, 54 est connectae aux tiges de. déplacement 33 des engrenages à vis sans fin 34. DeuX engrenages à vis sans fin 34 ou plus sont montés en parallèle dans le sens transversal à la machine de la beite d'arrivae de pâte et ils sont agencés pour fonctionner en synchronisme et faire avancer la tete distributrice et le système de tuyaux de distr-ibution 28, ainsi que les composants qui leur sont reliés, dans le sens de la machine pour atteindre les buts visés par l'inven- tion. Comme representé aux figures 1 2 et 3, le système de tuyaux de distribution est monté de manière à pouvoir être déplacés dans le composant 30 de la boîte. Le composant 30 est disposé entre les structures inférieures 22 du cadre et les structures supérieures 36, 47 du cadre, ces dernières étant reliées au réservoir d'air 37, pour servir de section intermédiaire susceptible de transmettre les forces qui apparaissent. Les parois avant et arrière du composant 30 de la boîte sont munis de trous 35 disposés conformément au système de tuyaux de distribution 28. Les extrémités arrière des tuyaux de distribution 28 sont reliées mutuellement par la paroi avant 45 de la chambre d'égalisation 41. De plus, 7 2496139 des composants réducteurs 29 sont prévus sur les extrémités avant des tuyaux 28. Pour réguler la longueur effective L de la chambre d'égalisation 41, en particulier dans le sens du courant de pâte, on actionne l'engrenage à vis sans fin 34 qui déplace la tête distributrice et provoque ainsi le glissement du jeu de tuyaux de distribution avec la paroi avant 45 dans les trous du composant 30 de la botte. A la figure 1 a été indiquée en pointillés la position modifiée 45' de la paroi avant 45, position dans laquelle la longueur effective de la chambre d'égalisation 41 qui est alors de L' est plus courte que sa longueur maximale L. Comme représenté à la figure 5, un composant 30' consti- tué par une plaque est utilisé à la place du composant 30 de la botte, cette plaque transmettant les forces entre la structure inférieure 22 du cadre et la structure supérieure 36, 47, 37 du cadre. A la figure 5 a été représentée la position de réglage extrême vers l'avant 45" de la paroi avant 45, qui est alors adjacente à la paroi arrière du passage 42 conduisant dans le réservoir d'air 38. Dans ce cas, la chambre d'égalisation 41 a une longueur L" qui est sa longueur minimale. Le mode de réalisation tel qu'il est représenté à la figure 5 est avantageux du fait qu'on peut utiliser la gamme de réglage la plus longue possible L-L" de la longueur de la chambre d'égalisation 41. La paroi avant 45 absorbe également les forces agissant entre les parois 22 et 47 et dans le même temps rend étanche la plaque 45 constituant la paroi avant avec une précision suffisante, sa surface étant alors appliquée contre les parois lisses 22 et 47. Naturellement, on peut en plus de cette paroi avant 45 utiliser des joints 46 et 50 pour obtenir une étanchéité suffisante. Les tuyaux du système de tuyaux de distribution 27 se déplacent dans les trous 35 du composant 30 de la boite ou des compoants 30' de la plaque par glissement ou même avec un jeu plus important. La figure 4 représente la paroi avant 45 à plus grande échelle. Les tuyaux de distribution 28 sont reliés par tout dispositif de liaison approprié 49 à la paroi avant 45. La paroi avant 45 est entourée d'une gorge 48 dans laquelle a 8 2496139 été placé un joint tubulaire ou torique 46 s'étendant égale- ment sous forme d'une partie verticale 50 coopérant avec les parois latérales 53 de la boite d'arrivée de pâte-. Le principe essentiel auquel il est fait appel pour le réglage de la longueur L de la chambre d'égalisation 41 est que plus la vitesse de production de la machine à papier est élevée, et dans le même temps la vitesse du courant de tête dans la chambre d'égalisation, plus la longueur L de la chambre d'égalisation qu'il convient d'utiliser est importan- te. On notera que, dans les structures de boîtes d'arrivée de pâte de la technique antérieure, on était obligé de dimensionner la longueur de la chambre d'égalisation en fonction de la vitesse de production ou de la vitesse du courant de pâte maximale. Les facteurs qui ont une influence sur la longueur L de la chambre d'égalisation 41 sont la viscosité de la pâte, la vitesse du courant de pâte, le type et la quantité de produits chimiques utilisés dans la pâte, et la qualité de la pâte dans son ensemble. Parmi ces facteurs, la vitesse du courant de pâte et la viscosité de cette pâte sont ceux qui exercent la plus grande influence sur la longueur L choisie pour la chambre d'égalisation 41. Comme on le comprendra à la lecture de ce qui précède, il était presque toujours inévitable dans le passé que la machine à papier soit utilisée avec une chambre d'égalisation de longueur excessive, avec pour conséquence une tranquillisa- tion prématurée de la turbulence du courant de pâte dans la chambre d'égalisation, et il en résultait des flocons dans le papier et l'accumulation de faisceaux de fibres aux points de discontinuité. Ce dernier phénomène provoque par ailleurs des problèmes de pollution. A l'étage o la pâte atteint la section de turbulence 44, c'est-à-dire une grille ou une section lamellaire, le courant de pâte doit toujours posséder un certain niveau de turbulence suffisamment élevé. Un avantage important de l'invention est que l'on peut régler la longueur de la chambre d'égalisation alors que la machine à papier fonctionne, ce qui signifie qu'il n'est pas nécessaire d'avoir recours à des arrêts de production coûteux pour effectuer ces réglages. Il va sans dire que pour réguler le système de tuyaux de distribution 28 réglable selon l'invention et la tête distributrice 26, il faut que le tuyau d'admission 51 de la tête distributrice soit relié à un connecteur flexible ou tout autre organe équivalent permettant des changements de position de la tête distributrice. 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 eubrasse - au contraire, toutes les variantes. REVEND fCATIONS 1. Boite d'arrivée de pâte réglable pour machine à papier comprenant une tête distributrice (25, 26, 27, 51, 52), un système de tuyaux de distribution (28) fixé à la tête distributrice, puis sur le parcours du courant de pâte une section d'égalisation (41) commauniquant de préférence avec un réservoir d'air (37, 38), et-- apres ladite section d'égalisation, une sectîior de tur-ulece (44), la suite de laquelle est Lrévue a-;anage men ue section coni-jue a lèvre ou toute section uiiene, d" la pâte est déchar- gZ-e sur une toiie (,tailiu de 'cmage, cracrise en que la iongueur (L; de!a ca -,= d.gal-sation (41) dans ie sens du ccurant de la pâte est ayenc-e y'our être rëglable ar modification dE la positiln de la pari avant (45, de la chambre danalsat.ion (4!) dans cette chambre d'Sgalis tion (41). 2. %oTte d'arrivée de pte -elon -a e vendicati5; i, carctdrieen ce qu e de sJó" caractêr2.sée en ce cque le svt2! ie, yaux de dist"ibution (28) est relié à a16. arc avt -w. ie façon à enr;tre scli.daire, 3. Bo/te d'arrivée de pte la revendicatioîl ou 2, caractérisee en ce que le sy;-'. 1iRe de tuvaux de distribution (28) est e-lié à la tete uistrit9u:;rice '25, 26) de la boîte d'arrivée a;- pate de f.coin à en et-e solidaire, cette t-te distribatrice étant coupl.ee au système de tuyaux de distri- bution et la paroi avant (45) de la chambre d'égalisa- 9ion (41):tant agencée pour que sa position soit réglable, en disposant la tête distributrice g25, 26) sur des gquides de glissenent (31, 32) mont s sur les sous-structurs (22} de la botte d'arrivée de pâte, et en ce que la tête distri- butrice (25, 26) est reliées à des mcyens de transmission de force tels que des mécanismes à vis sans fin (33, 34) au moyen desquels on régle la position de la tête distributrice (25, 26) et dans le même temps de la paroi avant (45) de la chambre d'égalisation (41). 4. Botte d'arrivée de pâte selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'entre les il 2496139 structures supérieure et inférieure de la boite d'arrivée de pâte sont prévues, pour servir de structures de transmission des forces, une structure en forme de boite (30), les tuyaux du système de tuyaux de distribution (28) glissant dans des trous (35) pratiqués dans les parois de cette structure en forme de boîte. 5. Boîte d'arrivée de pâte selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les structures supérieure et inférieure de la boîte d'arrivée de pâte sont reliées mutuellement l'une à l'autre par une structure en forme de plaque (30') qui peut participer à la transmission des forces et en ce que les tuyaux du système de tuyaux de distribution (28) sont disposés de manière à coulisser dans des trous (35) de ladite structure en forme de plaque (30'). 6. Boîte d'arrivée de pâte selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les côtés de la paroi avant (45) de la chambre d'égalisation (41) dont on peut régler la position et qui glissent contre les parois de la chambre d'égalisation sont munis d'un joint tubulaire (46, 50) ou de tout autre moyen d'étanchéité équivalent. 7. Boîte d'arrivée de pâte selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la gamme de réglage de la paroi avant (45) de la chambre d'égalisation (41) est prévue pour s'étendre, quand la longueur (L") de la chambre d'égalisation (41) est à son minimum, sensiblement jusqu'à la paroi du passage (42) par lequel la chambre d'égalisation (41) communique, de préférence directement, avec le réservoir d'air (37, 38) de la botte d'arrivée de pâte.