Brevet FR2512856A1 — publié le 19830318

La présente invention se rapporte aux mécanismes pour extraire de l'eau d'une bande de matière et plus particulièrement d'une bande ou feuille fibreuse formée dans une machine à papier. Pendant le processus de fabrication du papier, on forme une bande en déposant une suspension fibreuse ou pâte liquide sur une toile métallique de forme Pendant ce processus, une grande quantité d'eau est extraite de la pâte, après quoi la bande ou feuille nouvellement formée îo parvient à une section de pressage La section de pressage comprend une série de lignes de contact Finalement, la bande parvient à une section de séchage qui comprend des tambours sécheurs chauffés et dans laquelle la teneur en eau est réduite à un niveau désirable. Compte tenu du coût élevé de l'énergie, il est souhai- table d'éliminer autant d'eau-que possiblede la bande avant qu'elle ne pénètre dans la section de séchage Dans cette section les tambours sécheurs sont fréquemment chauffés par de la vapeur et les coûts peuvent être importants si l'on doit éliminer une grande quantité d'eau. L'utilisation de lignes de contact de grande longueur s'est révélée être avantageuse, comparativement à l'utili- sation de lignes de contact formées par des paires de rou- leaux adjacents En allongeant le temps pendant lequel la bande est soumise à la pression dans la ligne de contact on peut extraire une plus grande quantité d'eau Ce fait a été reconnu des techniciens et plusieurs brevets ont déjà été accordés dans ce domaine Ces brevets comprennent les brevets US Pe 30 268, 4 201 624, 4 229 253 et 4 229 254. Lorsqu'on utilise des lignes de contact étendues pour déshydrater une feuille fibreuse, la feuille est de façon caractéristique serrée entre deux feutres absorbant l'humi- dité et une courroie Ces feutres sont entraînés autour d'un rouleau de presse cylindrique avec la feuille interposée entre eux tandis que la courroie est agencée pour appliquer une pression aux feutres et aux rouleaux Un patin de pres- sion exerce une pression sur la courroie dans la zone de pressage. Il s'est posé un problème pour la déshydratation des feuilles dans des lignes de contact allongées On a constaté qu'il se forme un renflement dans la courroie en amont de la ligne de contact Ce problème est reconnu dans les brevets us 4229 253 et 4 229 254 et certaines constructions de cour- roies ont déjà été proposées pour résoudre ce problème. L'invention vise à réaliser un appareil pour déshydrater une feuille fibreuse, qui comprend une ligne de contact allongée, munie d'un rouleau et d'une courroie spécialement conçue, qui est forcée vers le rouleau par un patin de pres- sion pour appliquer une pression à la feuille fibreuse et, un ou plusieurs feutres de machine à papier, destinés à trans- porter la feuille dans la ligne de contact La courroie comprend un tissu de base qui est imprégné d'une matière poly- mère thermoplastique ou thermodurcissable Le tissu de base qui peut être monocouche ou multicouche est suffisamment ouvert pour permettre d'obtenir une imprégnation totale de la matière à supprimer tout vide dans le tissu final Un avan- tage particulier de cette construction de courroie est qu'elle peut être fabriquée à une longueur quelconque puisqu'elle n'exige pas de mandrin pour sa fabrication On réalise un tissu de base sans fin en appliquant une technologie textile classique et, ensuite, on l'enduit et on l'imprègne de la matière polymère. La structure résultante est à la fois légère et suffi- samment stable pour travailler dans les conditions qu'on rencontre dans les machines à papier Elle possède une résis- tance à l'abrasion suffisante pour résister à l'usure qui peut se produire dans le dispositif à ligne de contact allongée. A la différence des matières qui sont fabriquées à la façon d'un bandage pneumatique et qui peuvent fluer et/ou se décol- ler, l'invention fournit une courroie qui conserve son inté- grité Elle résout également le problème de la formation d'un renflement à proximité des lignes de contact La courroie présente une surface polymère, lisse et uniforme, qui est attaquée par un patin de pression servant à appliquer une pression dirigée vers le rouleau. 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 en élévation latérale d'une ligne de contact suivant l'invention; - la Fig 2 est une vue de face, en partie en coupe, de la ligne de contact représentée sur la Fig 1; la Fig 3 est une vue en élévation latérale et en coupe de la courroie utilisée suivant l'invention. L'invention a pour objet une ligne de contact allongée destinée à déshydrater une feuille ou bande de matière en mouvement La ligne de contact 10 est définie par un rouleau de pressage cylindrique 12, un patin de pression 14 ayant une surface incurvée qui fait face au rouleau de pressage, et une courroie 16 agencée de manière à porter contre la surface du rouleau de pressage La surface du patin de pres- sion présente à peu près le même rayon de courbure que celle du rouleau de pressage La distance entre le rouleau de - pressage et le patin de pression peut être réglée au moyen d'un dispositif hydraulique ou mécanique classique (non repré- senté) relié à une tige 18 qui est articulée sur le patin 14. La tige peut également être actionnée pour appliquer la pression désirée au patin On remarquera que le patin de pression et le rouleau de pressage décrits plus haut et représentés sur les Fig 1 et 2 sont classiques et que l'on peut utiliser d'autres agencements conformément à l'invention. La courroie 16 utilisée suivant l'invention est repré- sentée en détail sur la Fig 3 Elle s'est révélée être supé- rieure aux courroies couramment utilisées dans la technique, à la fois d'un point de vue du fonctionnement et pour des considérations de fabrication La courroie 16 comprend un tissu de base 20 qui est imprégné d'une matière polymère 22. Les résines thermodurcissables telles que les polyuréthanes se sont révélées constituer des matières d'imprégnation appropriées Les polymères thermoplastiques tels que le polypropylène sont également acceptables. Le tissu de base 20 est suffisamment ouvert pour per- mettre une imprégnation totale Ceci élimine le risque de formation de vides dans le tissu final, vides qui permet- traient au lubrifiant utilisé entre la courroie et le patin de traverser la courroie et de contaminer le feutre et la feuille fibreuse Ce tissu de base est sans fin dans sa construction finale et d'une épaisseur uniforme Le tissu doit également être réalisé de manière à présenter une sta- bilité suffisante dans les conditions qu'on rencontre dans les machines à papier En d'autres-termes, il doit avoir une bonne stabilité en longueur et en largeur et une bonne aptitude au guidage. La résine thermoplastique-ou thermodurcissable utilisée doit être une composition massive à peu près à 100 % pour éviter la formation de bulles pendant le processus de durcis- sement de la résine dans la structure de la courroie. La courroie présente au moins une face lisse 16 ' qui entre en contact avec la patin de pression 14. Les courroies fabriquées conformément à l'invention se sont révélées posséder de nombreuses caractéristiques avan tageuses Elles passent facilement sur le patin de pression et sont capables de transmettre la pression du patin à la bande et au rouleau de pressage On obtient une souplesse suffisante et les courroies se sont révélées être insensibles au lubrifiant déposé avant la pénétration dans la ligne de contact. Comparativement aux courroies courantes connues dans la technique, l'invention fournit une courroie qui est relati- vement mince et légère Les courroies épaisses ont l'incon- vénient de tendre à fluer lorsqu'elles se trouvent dans la ligne de contact Par exemple, une courroie de 7,46 x 4,31 M, imprégnée d'une résine thermodurcissable suivant l'invention pèse environ 90 kg Une courroie de mêmes dimensions, ayant des caractéristiques de résistance au gonflement et ayant une structure telle que définie dans les brevets précités pèse environ 545 kg A la différence des courroies plus lourdes l'invention n'exige pas de structure de renforcement. La fabrication de la courroie suivant l'invention peut être réalisée économiquement et sans nécessiter les mandrins ni les autoclaves qui limitent la dimension des autres courroies On peut donc fabriquer une courroie de n'importe quelle longueur On tisse d'abord la structure de base On peut éventuellement aiguilleter une bande dans la base tissée Si la structure de base n'a pas été tissée sans fin, on la transforme en une boucle sans fin en utilisant des techniques de jonction classiques appli cables aux toiles utilisées dans l'industrie du papier Ensuite, on applique une matière polymère au tissu de base et cette matière forme avec le tissu de base un assemblage mécanique On laisse la résine durcir pendant un temps suffisant Après le durcissement on peut poncer ou meuler la surface de la résine pour obtenir une courroie d'une épaisseur uniforme et ayant au moins une surface lisse. La courroie suivant l'invention peut être utilisée avec l'appareillage représenté sur la Fig 1 On place la cour- roie 16 entre le patin de pression et le rouleau de pressage. La face revêtue lisse 16 ' de la courroie est mise en contact avec le patin On introduit dans la ligne de contact 10 une feuille fibreuse 24 transportée entre le premier et le deuxième feutres 26 et 27 respectivement La face de la courroie 16 qui est en contact avec le patin 14 est lubri- fiée par des moyens de lubrification 28 placés en amont de la ligne de contact. La courroie 16 est facile à réparer dans le cas o il s'y formerait un trou ou autre irrégularité de surface On nettoie la portion endommagée à l'aide d'un solvant et on applique une quantité appropriée de matière de revêtement à l'aide d'une lame On utilise un pistolet de chauffage pour durcir la surface qui peut ensuite être poncée. En raison des excellentes caractéristiques de sou- plesse de la structure de base et du fait que le revêtement peut être maintenu à un minimum, la surface de la courroie a moins tendance à se détériorer par suite d'une fatigue par flexion Ceci est du au fait qu'en raison de la faible épaisseur de la courroie, le plan de la surface revêtue se trouve à une distance minime de la fibre neutre de la flexion Ceci réduit le pourcentage d'allongement et de compression dans le plan de la surface pendant la flexion. Exemple 1 On tisse à plat un tissu de base à deux couches, formé de monofilaments,on le stabilise à chaud et on le transforme en une boucle sans fin en utilisant des techniques d'assemblage normales Ensuite, on enduit le tissu d'une résine de polyuréthane massive à 100 %, Dupont Adiprène L et on durcit La phase de revêtement peut être réalisée par l'utilisation d'une lame docteur ou autre organe analogue, pour obtenir une surface lisse Si la face externe du tissu de base est revêtue, on peut le retourner, l'extérieur en dedans, pour l'utiliser dans l'application envisagée. Exemple 2 On tisse un tissu de fils monofilaments en une armure à deux couches présentant un degré d'ouverture suffisant. On fixe ce tissu par la chaleur et on réunit ses extrémités pour former une boucle sans fin On place le tissu sans fin sur une machine de finition comprenant deux rouleaux L'un des rouleaux est un cylindre chauffé à l'huile On place une feuille de polyuréthane d'épaisseur appropriée et uniforme sur la face interne du tissu et on fait passer l'ensemble entre le cylindre chauffé et la structure du tissu On main- tient la température du cylindre chauffé à l'huile à un niveau à peu près constant afin d'obtenir une fusion et un soudage uniformes de la pellicule plastique On coupe la feuille à longueur de manière qu'il n'y ait pas de recou- vrement dans la matière qu'il s'agit de faire pénétrer dans la structure du tissu par pression Lorsque le tissu et la feuille passent sur le cylindre chauffé, on entretiextun apport de chaleur suffisant pour obliger le polyuréthane à pénétrer dans le tissu On peut utiliser un rouleau de pression appliqué contre la face externe du tissu pour assurer une imprégnation complète Le polyuréthane est plastifié et est contraint de pénétrer dans les vides du tissu On obtient une surface lisse qui n'exige pas d'autres phases de finition L'utilisation d'une feuille 100 % poly- mère élimine également les problèmes qui pourraient se poser dans le tissu fini à la suite de l'utilisation d'un composé d'imprégnation contenant des solvants ou de l'eau Lorsque le tissu a subi l'opération de pressage, on coupe les bords et on les scelle pour permettre l'utilisation dans une machine à papier. Exemple 3 On prépare un tissu de base en fils de polyester mono- filaments et qui possède un degré d'ouverture suffisant pour l'imprégnation Ce tissu est une armure à double couche ayant une bonne stabilité en largeur et en longueur On soude à ce tissu de base une pellicule de polypropylène ayant une épaisseur d'environ 0,5 mm ou plus de la façon décrite à l'exemple 2 On maintient la température du cylindre chauffé à l'huile à un niveau à peu près constant, afin d'obtenir une fusion et un soudage uniformes de la pellicule plastique Le tissu de base a une température de fusion supérieure à celle de la pellicule de polypropylène et n'est pas perturbé par le processus de chauffage Lorsque le tissu a subi l'opération de pression, on rogne et on scelle les bords en vue de l'utilisation dans une machine à papier. Il va de soi que la courroie utilisée suivant l'inven- tion peut comprendre un tissu de base fait de différentes- matières polymères qui ont les propriétés nécessaires pour l'utilisation dans les machines à papier On peut également utiliser comme matières de revêtement des matières autres que le polyuréthane et le polypropylène. REVENDICATIONS 1 Presse pour extraire l'eau d'une feuille fibreuse ( 24), caractérisée en ce qu'elle comprend un rouleau de pressage ( 12) ayant une surface externe cylindrique, une courroie souple ( 16) ayant une surface imperméable unifor- mément lisse, une ligne de contact formée par ledit rou- leau de pressage et ladite courroie, des feutres de machi- ne à papier ( 26, 27) disposés dans cette ligne de contact, un patin de pression ( 14) ayant une surface externe qui est en contact avec la surface imperméable lisse de ladite courroie ( 16) et applique une pression à la feuille fibreu- se et aux feutres dans ladite ligne de contact, avec inter- position de la courroie, ladite courroie comprenant un tissu de base ( 20) imprégné d'une matière polymère ( 22). 2 Presse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la matière d'imprégnation ( 22) est une composi- tion solide à peu près à 100 % lorsqu'elle est incorporée dans la courroie par imprégnation. 3 Presse suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le tissu de base ( 20) est un tissu à deux couches fait de fils monofilaments. 4 Presse suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la matière d'imprégnation ( 22) est une résine de polyuréthane massive à peu près à 100 % lorsqu'elle est incorporée à la courroie par imprégnation. 5 Presse suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le tissu de base ( 20) est tissé. 6 Presse suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le tissu de base ( 20) est composé de polyester. 7 Procédé pour fabriquer une courroie sans fin destinée à être utilisée dans une ligne de contact allon- gée, caractérisé en ce qu'on prépare un tissu de base sans fin, on monte ce tissu de base autour d'un cylindre, on introduit une feuille polymère entre le tissu de base et le cylindre, cette matière polymère ayant un point de fusion inférieur à celui du tissu de base; on chauffe le cylindre de manière que la matière polymère fonde et imprègne le tissu de base, la matière polymère formant une surface lisse sur la face du tissu de base qui est dirigée vers le cylindre; on retire le tissu de base imprégné du cylindre; et on retourne le tissu imprégné de l'intérieur vers l'extérieur. 8 Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'on presse le tissu de base sur le cylindre. 9 Procédé suivant l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'on rogne les bords du tissu de base après l'avoir imprégné de ladite matière polymère. Procédé de fabrication d'une courroie sans fin destinée à être utilisée dans une ligne de contact allon- gée, caractérisé en ce qu'on prépare un tissu de base sans fin, on enduit et on imprègne ce tissu de base sans fin d'une résine polymère en faisant pénétrer cette résine dans le tissu à l'aide d'une lame docteur et on durcit ladite résine pour former une surface lisse. il Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'on rogne les bords du tissu de base après l'avoir imprégné d'une matière polymère.