Brevet FR2510153A1 — publié le 19830128

Machine à Papier à guidage de toiles arqué dans sa zone humide La présente invention concerne une machine à papier, en particulier à guidage de toiles arqué en zone humide, dans laquelle sont places, sous la toile de soutien, des éléments de déshydratation, ou égouttage, et de soutien, en céramique d'oxyde frittée, sous la forme de segments s'étendant à la largeur de ladite machine. Les machines à papier les plus récentes sont des machines à marche très rapide dans lesquelles la toile atteint des vitesses de 800 à 1000 m/min, voire davantage. Pour réduire le plus possible l'énorme usure à laquelle les toiles et revêtements sont sujets à de telles vitesses, ces machines sont généralement équipées d'éléments céramiques de déshydratation et de soutien. La toile glisse à une vitesse élevée sur ces éléments, et au-delà, en étant en même temps traversée par l'eau. La suspension de matière fibreuse qui sort de l'alimentation de la machine et court sur la toile est si rapidement déshydratée qu'auprès de relativement brefs trajets, elle peut être retirée en bande continue de ladite toile. La toile en tant que telle est tendue et il se produit de ce fait une friction déterminée entre elle et les éléments de déshydra tation et de soutien.Cette friction est considérablement réduite du fait de l'eau qui traverse, mais d'autre part, dans le cas des machines à double toile, dans lesquelles une deuxième toile sans fin tournant à la même vitesse est guidée au-dessus de la suspension de matière fibreuse pour poursuivre la déshydratation, elle est renforcée par l'appui énergique qui en résulte. Dans ce type de machine, la déshydratation s1 exerce des deux côtés, c'est-à-dire vers le haut à travers la toile supérieure et vers le bas à travers la toile inférieure. La vitesse élevée de la machine à papier requiert une tension élevée de la toile, ce qui conduit à une difficulté importante aussi bien à la mise en marche qu'k la mise à l'arrêt de ladite machine. A la mise en marche, on ne dispose pas encore de suffisamment d'eau pour traverser la toile, ou être refoulée à travers celle-ci. La meme situation se présente de façon analogue lors de la mise à l'arrêt : il n'y a plus suffisamment d'eau. Dans les deux cas, la friction entre la toile et les revêtements des éléments de déshydratation et de soutien augmente.On en vient ainsi à une sorte de marche à sec qui accroît les températures au-delk de 1000C. Dans les réglettes relative~ ment étroites sur lesquelles la toile inférieure court horizontalement et qui, vues en direction de marche de la machine, ont une largeur de 20 k 80 mm, dont un petit nombre de millimètres seulement sont en contact direct avec la toile de la machine, la friction ne s'exerce pas encore de façon trop fâcheuse, étant donné que la force de friction est faible, que la réglette agit en aspirateur et attire vers le bas lestraces d'eau subsistantes et qu'il règne donc encore, pour un temps plus ou moins bref, une lubrification suffisante entre la toile et la réglette.La situation est analogue dans la zone des aspirateurs humides, ou caisses d'aspirationX Mais les éléments de soutien, qui servent unizuemet au guidage et soutien de la toile et présentent en direction.de marche de celle-ci une surface continue considéra~ ble, ne bénéficient pas de cette lubrification à l'eau. Cela vaut en particulier pour le sabot de formation dans les machines à double toile précitées. On observe exactement le contraire, car ici la toile est coudée et, par suite du rayon de courbure, liteau subsistant éventuellement se trouve projetée vers le haut. Le sabot de formation pouvant présenter, vu en direction de marche de la toile, une-longueur de 1,5 m ou davantage, c'est à-dire par exemple plusieurs fois la longueur des réglettes, il apparat en même temps des températures relativement élevées. La céramique, en tant que telle, est tout à fait capable de supporter des températures bien plus élevées que celles ici en question, mais il intervient deux autres facteurs qui posent un problème sérieux0 Premièrement, la céramique possède des coefficients de dilatation tout autres que le matériau de support placé sous elle, ctest-à-dire l'acier. Deuxièmement, la céramique est sensible au choc thermique. Cette sensibilité est d'autant plus grande que les dimensions de la partie céramique sont plus imnortantes.Entant donné que, lors de la mise en marche d'une machine à papier, la toile de la machine doit d'abord démarrer avant que la suspension de matière fibreuse puisse être-amenëe, il se produit forcément en premier lieu une friction sèche con- duisant à l'échauffement des éléments céramiques de soutien et de déshydratation, sur lesquels s'exerce ensuite un refroidissement brutal par l'irruption de l'eaux Il se forme de ce fait des microfissures, et éventuellement aussi des macrofissures, dans le revêtement céramique, notamment dans la zone du sabot de formation, car cette partie est l'élément de soutien le plus grand. L'invention a par conséquent pour objet une machine à papier dans laquelle la friction, notamment en cas d'utilisation de toiles en matière plastique, soit réduite, et le choc thermique éliminé dans la mesure la plus large possible. Cette machine à papier, du type annoncé, est caractérisée par le fait que plusieurs segments sont disposés, de façon connue en soi, les uns derrière les autres en direction de marche de la toile, qu'ils ont chacun une étendue longitudinale maximale de 700 mm et qu'il existe, pour l'amenée d'eau de refroidissement à la toile, une fente aux emplacements de contact entre lesdits segments disposés les uns derrière les autres. La division du sabot de formation, et l'établissement de la fente, en au moins deux segments ainsi que la limitation à un maximum de 700 mm de l'étendue longitudinale du segment en direction de marche de la toile réduisent en tant que telle la sensibilité de la céramique aux tensions thermiques. En outre, la disposition d'une fente entre les divers segments, vus en direction de marche de la toile, permet un refroidissement des segments. Cet effet de refroidissement s'obtient au moyen d'eau froide refoulée à travers la fente, ce par quoi l'on obtient aussi, en plus du refroidissement, une lubrification de la toile et, par conséquent, au stade de la mise en marche la situation telle qu'elle se présente automatiquement après le démarrage par la traversée d'eau à partir de la suspension de matière fibreuse. La pression sous laquelle liteau est projet-ée sur la toile est de préférence comprise entre ? et 10 bars. Le débit de l'eau est de 5 à 25 litres par minute et mètre de longueur de fente. Dans un mode de réalisation préféré l'invention, les segments sont reliés à un support dans la zone de la fente et étanchéifiés par rapport audit support. De cette étanchéification il résulte, dans la zone de la fente entre le support et les segments, une cavité que l'on peut soumettre directement à l'action d'eau sous pression en sorte que, sur- toute la largeur de la machine à papier, l'eau puisse et doive sortir vers le haut à travers la fente. Suivant une autre particularité avantageuse possible de l'invention, un tube diffuseur d'une longueur correspondant essentiellement à la largeur de la machine à papier est placé audessous de la fente formée par les segments et s'étendant à la largeur de ladite machine, Ce tuberdiffuseur est muni de perforations ou porte avantageusement des buses réalisées de préférence à jet plate La disposition d'un tel tube diffuseur permet un dosage plus précis de ltamenée d'eau En même temps, le choix de plus grand-es largeurs de fente est rendu possible sans répercussions défavorables sur la formation de la feuille. Les buses à jet plat sont insérées, sur le tube diffuseur, de façon à élargir le jet d'eau en sorte que toute la largeur de la toile soit balayée. Enfin, l'eau peut sistre commandée par un dispositif de régulation de refroidissement composé d'au moins un palpeur, un convertisseur, un transmetteur, une valve et une pompe avec une amenée. On est ainsi assuré d'une commande automatique de toute la machine à papier, c'est-à-dire que le palpeur, établi ou bien en thermopalpeur ou bien en palpeur d'humidité, transmet un signal au convertisseur lorsque le film d'eau sur le guidage de la toile a fortement diminué ou que la température dudit guidage s'élève déjà. La valve est alors ouverte par le convertisseur et transmetteur en sorte qu'une pompe peut refouler, par une amenée, de l'eau dans la zone en danger et la projeter sur la toile à travers la fente. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de deux modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés schématiquement par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 donne le principe dbune machine à papier à marche rapide avec dispositif à double toile et trajet des toiles arqué 3 la figure 2 représente à une échelle agrandie un extrait II de la figure 1 avec une partie de la surface de marche courbe des toiles et un dispositif de refroidissement selon un premier mode de réalisation 3 la figure 3 est un croquis perspectif de détail pour la réalisation selon la figure 2 la figure 4 représente de la même façon que la figure 3 un autre mode de réalisation d'un dispositif de refroidissement. La toile de soutien t court sur le rouleau de tête 7, dépasse le marbre 8, puis les réglettes 9. Dans cette zone, ladite toile de soutien suit un cours essentiellement rectiligne en montée légère. Elle atteint ensuite la zone arquée 29, où elle est elle-même soutenue par le sabot de formation 10, suivi de la zone des caisses d'aspiration 11, à partir de laquelle d'autres rouleaux tendeurs et guides 30, 31 la dirigent vers le rouleau de tête 7, ctest-à-dire vers l'alimentation en 39.La toile supérieure 12 est maintenue seulement par des rouleaux de tension, de guidage et de renvoi 32 et, dans sa zone de courbure convexe, s'appuie sur la zone correspondante 29 de la toile inférieure t, c'est-k-dire qu'elle'atteint cette dernière peu avant le sabot de formation 10 et progresse sur celui-ci à la même vitesse jusqu'au-delk des caisses d'aspira- tion 11. Le sabot de formation 10 se compose d'un grand nombre de segments 3 disposés à côté, et en arrière, les uns des autres et présentant, avec une largeur de 300 mm, une longueur de 650 mm.Lesdits segments 3 sont constitués par de l'oxyde d'aluminium fritté et présentent une surface de base plane 13 qui, sur ses petits côtés transversaux à la direction de marche, s'achève en une échancrure 14 en forme de queue d'aronde La face supérieure 15 des segments 3 est arquée suivant un rayon de courbure de 500 à 5000 mm. Le degré de courbure se règle d'après le but d'utilisation de chaque machine et, avec d'autres facteurs, détermine essentiellement la puissance de déshydratation. L'effet de déshydratation est caractérisé, sur la figure 2, par les flèches 35. Les segments 3 reposent sur des supports 5 qui s'étendent à la largeur de la machine et reposent eux-mêmes sur des corps d'appui 16 reliés au châssis de la machine par un carter d'accueil 33. La fixation desdits segments 3 s'effectue a'uns côté au moyen de joues de serrage 17 maintenues par des boulons sur les supports 5 et attaquant les surfaces obliques de l'échancrure 14 des segments 3 en comprimant ces derniers dans les évidements 18, en situation opposée, des supports 5te Une fente 4 communiquant avec une cavité 20 reste ouverte entre les petits côtés 19 des segments 3.Cette cavité 20 est formée par les surfaces obliques 21 des segments 3, les supports 5, 5', 5" et le cas échéant une tôle de fond 22 qui peut aussi s'étendre 'a tous les corps d'appui 16 ; elle est rendue étanche à chaque extrémité par une pièce de recouvrement 23 avec interposition d'une couche de caoutchouc 24, comme on le voit sur la figure 3. Un autre joint d'étanchéité 25 se trouve entre chaque segment 3 et chaque support 5, 5t, 5" ou, plus exactement, chaque joue de serrage 17, si bien que de l'eau sous pression amenée au tube diffuseur 6 par la canalisation 26 ne peut sortir que par la fente 4. La figure 4 représente, en variante, un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel la fente 4t est plus large et le tube diffuseur 6 s'étend à travers la cavité 20 en étant muni, à intervalle uniforme, de buses 27. Ces buses 27 se rétrécissent fortement en travers de la direction de travail de celle-ci, c'est-à-dire en direction de la fente 4t, si bien que cette dernière est totalement balayée par leurs embouchures. La partie représentée sur la figure correspond exactement au milieu du sabot de formation 10 Dnns cette zone. le support 5" forme une queue d'aronde contre laquelle les segments 3 sont comprimés de part et d'autre. On voit au-dessus des segments 3 la toile inférieure 1, sur laquelle se trouve une couche de ptte 28 déjà en partie déshydratée qui est recouverte par la toile supérieure 12. Comme on le voit surtout sur la figure 1, il existe un dispositif de régulation de la lubrification, ou du refroidissement, pour empêcher une marche à sec. Ce dispositif se compose d'un ou plusieurs palpeurs 40 qui réagissent à l'humi- dité et/ou à la température et sont placés à la sortie du dispositif de déshydratation. La canalisation 41 annonce la situation réelle à un convertisseur et transmetteur de valeur de consigne 42 qui délivre à une ou plusieurs valves 43 une grandeur réglante. De l'eau est alors amenée, par une pompe 44 et la canalisation 26, d'un réservoir 45 aux tubes diffuseurs 60 Rv DICATIONS 7. Machine à papier, en particulier à guidage de toiles arqué en zone humide, dans laquelle sont placés, sous la toile de soutien (1), des éléments de déshydratation, ou égouttage, et de soutien, en céramique d'oxyde'frittée, sous la forme de segments (3) en contact mutuel s'étendant à la largeur de ladite machine, celle-ci étant caractérisée par-le fait que plusieurs segments (3) sont disposés, de façon connue en soi, les uns derrière les autres en direction de marche de la toile (1), qu'ils ont chacun une étendue longitudinale maximale de 700 mm et qu'il existe, pour l'amenée d'eau de refroidissement à la toile, une fente (4) aux emplacements de contact entre lesdits segments (3) disposés les uns derrière les autres. 2. Machine à papier selon.la revendication 1 caractérisée par le fait que les segments (3) sont reliés k un support (5) dans la zone de la fente (4) et étanchéifiés par rapport audit support. 3. Machine à papier selon la revendication 1 caractérisée par le fait qu'un tube diffuseur (6) d'une longueur correspondant--essentiellement à la largeur de ladite machine est placé au-dessous de la fente (4) formée par les segments (3) et s'étendant à la largeur de ladite machine. 4. Machine à papier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée par le fait qu'elle comporte un dispositif de régulation du refroidissement qui se compose d'au moins un palpeur (40), un convertisseur et un transmetteur (42), une valve (43), une pompe (44) et une amenée (26).