Brevet FR2503204A1 — publié le 19821008

La urésente invention est relative à un procédé et à un dis- positif pour délivrer une suspension de fibres sur une toile de gabarit de feuille d'une machine à papier, au travers d'un dispo- sitif de guidage qui comprend une pluralité de canaux de guidage au travers desquels la suspension de fibres s'écoule parallèle- ment et qui sont reliés à une chambre de règle conduisant à une règle s'étendant transversalement à la toile de gabarit de feuille. Le but de la présente invention est d'apporter un procédé et un dispositif pour fabriquer du papier de qualité supérieure à celle pouvant être obtenue jusqu'à présent par un dispositif de ce type. Il est connu que lorsqu'une suspension de fibres s'écoule au travers d'une conduite, les Libres et l'eau se séparent les unes de l'autre de manière que la concentration soit la plus éle- vée au centre d'une conduite et que la consistance décroisse vers les parois de la conduite. La nature et l'intensité de ce phéno- mène dépendent de plusieurs facteurs, par exemple lorsque la con- sistance augmente, à un certain moment on obtient un écoulement dit "en bouchon ou tampon", c'est-à-dire que la pâte s'écoule sous la forme d'un tampon intégral à consistance homogène et l'eau ou la p9te constituant la matière première remplissent les espaces compris entre le tampon et la paroi de la conduite. Les facteurs les plus importants qu'affectent ce phénomène sont: la qualité de la fibre, le diamètre de la conduite, la vi- tesse d'écoulement et la consistance de la fibre. Les recherches entreprises ont révélé qu'une séparation s'ef- fectue clairement même dans des conduites extrêmement courtes. Ona donné ci-après quelques exemples de résultats obtenus à l'aide du dispositif d'essais représenté sur la figure 1. On utilise les définitions suivantes: Q = quantité d'écoulement (débit) C = consistance V = vitesse d'écoulement Exemple 1: D = 53 mm, d V1 m/s 2,0 1,67 1,3 0,9 0,72 Exemple 2: D = 53 mm, d V1 m/s 2,1 I,74 I,36 0,98 0,80 i = 48,3 mm, q2 = 0 1/min Q2/Q3 _2/c3 0,08 0,54 0,10 0,59 0,13 0,60 0,20 0,75 0,27 0,88 = 48,3 mm, Q2 = 30 1/min Q2/Q3 C2/C3 0,1 0,60 0,12 0,66 0,20 0,67 0,30 0,85 0,40 1,0 Exemple 3: D = 14 mm, d VI m/s 1,9 Exemple 4: D = 14 mm, d V1 /m/s 7,7 = 12 mm, 0,Q2/Q3 0,25 = 12 mm, Q2/Q3 0,11 Q2 = 3 l/min C2/03 0,36 Q2 = 6 1/min C2/C3 0,49 La séparation de la pâte et de l'eau constitue un inconvé- nient dans l'écoulement d'une caisse d'arrivée de pfte. Dans les canaux d'écoulement, selon lesquels la caisse est souvent divisée, dans des rouleaux perforés et généralement dans tous les él1ments restreignant ou guidant l'écoulement, l'eau se sépare contre ces surfaces. Il en résulte alors des défauts d'écoulement ("houiache") qui se prolongent jusqu'aux lèvres et même plus loin jusqu'à la toile ce qui provoque des stries dans le produit finalement obtenu. Ia manière selon laquelle il est possible d'agiter les configura- tions d'écoulement et d'éliminer les variations de consistance dépend généralement fortement de l'emplacement des composants de la toile les uns par rapport aux autres et par rapport à la caisse d'arrivée de pâte. Si on construit la chambre de la règle de la caisse d'arrivée de pâte de manière qu'après un système de tube de distribution fixe, ou après tout autre système de guidage constitué de canaux de guidage parallèles, il existe des moyens pour séparer la por- tion extérieure diluée de la pâte s'écoulant de chaque canal d'écoulement unique, en la déviant de la direction d'écoulement de la partie du coeur plus homogène et plus épaisse et en laissant cette dernière aller jusqu'aux lèvres tout en conservant sa direc- tion, on atteint une situation pour laquelle il se produit consi- dérablement moins de variations locales de consistance dans l'écou- lement des lèvres sur la caisse d'arrivée de pâte que dans les caisses de type connu muni d'un dispositif de guidage de ce type. De préférence, ces moyens sont constitués par une plaque dans la- quelle sont prévues des ouvertures disposées coaxialement par rap- port aux tubes de distribution (ou équivalent) de manière que le diamètre des ouvertures de la plaque soit plus petit ou aussi im- portant que celui des ouvertures des tubes. De préférence, le vdume de la pâte de la portion extérieure diluée et séparée est de 5 à 30% de la pâte délivrée. Elle est relativement diluée, sa consistance étant comprise entre 30 et % de la pâte délivrée. La pâte diluée peut être amenée à divers emplacements, soit ramenée à la pompe d'alimentation ou vers une quelconque partie de la caisse d'arrivée de pâte avant le système de tubulures. Une possibilité consiste à réaliser une recirculation inteT!e pour l'écoulement en retour, ce procédé peut s'appliquer à la caisse d'arrivée de pâte dite hydraulique dans laquelle la pression sta- tique de la chambre de la règle est supérieure à celle de la chambre médiane. La pâte diluée peut être délivrée à la chambre de la règle de manière que l'alimentation soit effectuée par l'intermédiaire d'une fente continue qui s'étend sur la caisse d'arrivée de pâte et au moyen de laquelle on assure l'uniformité de la consistance dans'la direction d'alimentation transversale. Il peut exister une ou plusieurs fentes. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent divers exemples de réalisation 4 2503204 dépourvus de tout caractère limitatif.-Sur ces dessins - la figure 1 est une vue en section droite d'un appareil d'essais grâce auquel le procédé selon l'invention a été étudié; - la figure 2 est une vue en section droite dans la direction de la machine d'une caisse d'arrivée de pâte mettant en oeuvre le procédé selon cette invention - la figure 3 est une vue en coupe selon A-A de la figure 2 - la figure 4 est une vue en coupe d'un autre exemple de réa- lisation de l'invention; - la figure 5 est une vue en coupe selon B-B de la figure 4 i - la figure 6 est une vue en coupe d'un troisième exemple de réalisation de l'invention et, - la figure 7 est une vue en coupe selon C-C de la figure 6. Sur la figure 1, les lettres Q, c et V désignent respective- ment le débit, la consistance et la vitesse d'écoulement de la suspension de fibres amenée dans une conduite 1. La partie exté- rieure du jet de pâte, proche de la paroi de la conduite, s'écou- lant de la conduite 1 est séparée de la direction de l'écoulement de la partie de coeur, en déviant la partie extérieure de la di- rection de la partie de coeur, lorsqu'elle vient frapper une pa- roi 5 d'une chambre 4, cependant que la partie de coeur, tout en conservant sa direction, s'écoule vers une conduite 3 ayant un diamètre plus petit. Le débit et la consistance de la suspension de fibres qui s'écoule au travers de la conduite 5 sont respecti- vement Q3 et C3 La partie de coeur qui est.parée est évacuée de la chambre par la conduite 2. Dans cette conduite 2, le débit et la consistance sont Q2 et C2 respectivement. Sur la figure 2, la référence 6 désigne un collecteur d'une caisse d'arrivée de pote d'une machine à papier à partir duquel la pâte travaillée s'écoule transversalement vers des canaux 8 qui mènent à une chambre d'égalisation 7, à partir du collecteur dans la direction de la machine. En aval de la chambre d'égalisa- tion il est prévu un dispositif de guidage 9 qui conduit la pâte à une chambre de règle 10 à partir de laquelle la pâte travaillée s'écoule sur la toile 11 au travers d'une règle de largeur ré- glable 12. Le dispositif de guidage comprend une pluralité de canaux de guidage parallèles 15 dont la section droite est circu- laire et dont le diamètre est D. Une mince plaque de blocage 15 est disposée dans la chambre 2503204 de règle, à une distance L des ouvertures d'évacuation 14 des canaux de guidage. Cette plaque est munie d'ouvertures circulaires 16 de diamètre d, disposées coaxialement par rapport aux canaux de guidage. Le rapport D/d est de préférence de 2 à 1 et la distance L est égale ou inférieure à D. Le dispositif de guidage est- pourvu de canaux de retour 17 qui relient l'espace 18, compris entre les ouvertures d'évacua- tion et la plaque de blocage, à la chambre d'égalisation, ces canaux de retour étant adjacents aux canaux de guidage. Le dispositif représenté sur les figures 2 et 3 fonctionne. de la façon suivante. En raison de l'existence de la plaque de blocage et des ouvertures circulaires qu'elle comporte, une partie extérieure diluée est séparée des jets de pâte s'écoulant de chaque canal unique de guidage 13, cependant que la partie de coeur plus épaisse continue son déplacement vers la règle 12. La fraction séparée de pâte plus diluée est évacuée de l'espace 18, compris entre les ouvertures d'évacuation et la plaque de bloca- ge, vers la cnambre d'égalisation 7, par l'intermédiaire des ca- naux de retour 17. Ce résultat peut être obtenu étant donné qu'en raison de la structure spéciale de la caisse d'arrivée de pâte, la pression dans la chambre d'égalisation est inférieure à celle régnant dans l'espace 18. Des canaux 19, conduisant à la chambre d'égalisation et des canaux de guidage 13, partant de cette cham- bre, sont disposés dans la caisse d'arrivée de pâte, de manière que, lorsque les jets de pâte s'écoulent vers les canaux de gui- dage, ils créent un effet d'injection qui abaisse la pression dans la chambre d'égalisation. En variante il est possible de conduire la pâte depuis l'es- pace compris entre les ouvertures d'évacuation et la plaque de blocage, au travers d'une ouverture 20 dans la plaque, vers un autre emplacement. Dans la variante représentée sur les figures 4 et 5, des canaux de retour 21 sont disposés coaxialement par rapport aux canaux de guidage 13. Les canaux de retour communiquent avec une conduite d'évacuation 22. Il n'existe pas de plaque de blocage mais la portion extérieure des jets de pulpe s'écoulant des ca- naux de guidage est déviée en raison d'une différence de pression entre les canaux de guidage et les canaux de retour. Les canaux de retour peuvent être reliés à la chambre d'égalisation zi la différence de pression entre la chambre d'égalisation et la cham- bre de la règle, est suffisamment imoortante. Dans la variante représentée sur les figures 6 et 7, il existe des fentes 23 qui sont disposées en aval des ouvertures d'évacuation du dispositif de guidage etqui s'étendent transver- salement à la chambre de la règle. Les parties extérieures sépa- rées des jets de pAte sont amenées à s'écouler au travers desdites fentes de manière que ces parties et les parties du coeur ayant pénétré dans les ouvertures 16 des plaques de blocage 24 forment des couches superposées dans la chambre de règle et s'écoulent ensemble au travers de la règle. On peut prévoir une ou plusieurs fentes. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour délivrer une suspension de fibres sur la toile d'un gabarit de feuille d'une machine à papier au travers d'un dispositif de guidage (9) comprenant une pluralité de canaux de guidage (13) au travers desquels la suspension de fibre s'écou- le parallèlement et qui sont connectés à une chambre de règle (10) menant à une règle (12) et s'étendant transversalement à la toile (11) du gabarit de feuille, ce procédé étant caractérisé en ce que les parties extérieures et les parties de coeur des jets de - pâte s'écoulant des canaux de guidage sont séparées les unes des autres dans la chambre de règle, en déviant les parties extérieu- res de la direction d'écoulement de la partie de coeur. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties extérieures et les parties de coeur séparées des jets de pâte sont amenées à s'écouler vers la règle dans la chambre de règle (10) sous la forme de couches superposées. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties extérieures des jets sont enlevées du canal de lèvre avant la règle. 4.- Dispositif pour délivrer une suspension de fibres sur la toile d'un gabarit de feuille d'une machine à papier qui comprend un dispositif de guidage (9) constitué d'une pluralité de canaux de guidage (13) et une chambre de règle (10) reliée et menant à une règle (12) qui s'étend transversalement à la toile (11), ce dispositif étant caractérisé en ce qu'on prévoit dans la direc- tion d'écoulemest principale de la suspension de fibres, après les ouvertures d'évacuation (14) du canal, des moyens pour dévier les parties extérieures des jets de pâte s'écoulant des canaux, de la direction de l'écoulement des parties de coeur et pour sépa- rer les parties extérieures et les parties de coeur les unes des autres. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que, en regard des ouvertures d'évacuation (14) des canaux de guidage (13) est prévue une plaque de blocage(15) qui comporte des ouvertures (16) disposées coaxialement par rapport à chaque canal du dispositif de guidage, ces ouvertures étant de dimensions égales ou inférieures à celles de l'ouverture d'évacuation (14) du canal correspondant. 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les ouvertures d'évacuation (14) des canaux de guidage (13) et les ouvertures (16) de la plaque de blocage (15) ont la même forme. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les ouvertures d'évacuation (14) des canaux de guidage (13) et les ouvertures (16) de la plaque de blocage (15) sont circu- laires. 8.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le rapport des diamètres D/d des ouvertures d'évacuation (14) des canaux de guidage et des ouvertures (16) de la plaque de blo- cage est compris entre 2 et 1. 9.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la distance (L) séparant la plaque de blocage des ouvertures d'évacuation est égale ou inférieure au diamètre D des ouvertures d'évacuation. 10.- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'épaisseur de la plaque de blocage (15) est inférieure au diamètre des ouvertures de la plaque. 11.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'en aval des ouvertures d'évacuation (14) du dispositif de gui- dage (9), on prévoit une ou plusieurs fentes continues (23) adja- centes aux ouvertures (16) de la plaque de blocage. 12.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte des canaux de retour (21) dans le dispositif de guidage pour ramener les parties de bord des jets de pâte vers un point situé en amont du dispositif de guidage. 15.- Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les canaux de retour (21) sont disposés coaxialement par rap- port aux canaux de guidage (15). 14.- Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les canaux de retour (21) sont disposés près des canaux de guidage (13).