Brevet FR2530690A1 — publié le 19840127

Dispositif égoutteur pour éliminer l'eau d'une feuille continue sur une machine à table plate. L'invention concerne un dispositif égoutteur pour éliminer l'eau d'une feuille continue se trouvant sur une bande perforée d'une machine à table plate, comportant un cylindre perforé (rouleau égoutteur) monté de façon à pouvoir tourner, et une caisse aspirante disposée sur ce- lui-ci pour éliminer l'eau de la feuille continue vers le haut. Surtout dans le cas de la fabrication de papiers sur lesquels on doit pouvoir écrire ou imprimer des deux côtés, on ne peut pas éliminer l'eau uniquement d'un côté de la feuille continue dans une machine à papier, étant donné qu'alors les substances fines de la suspension fi- breuse amenée à la machine à papier sont attirées essen- tiellement d'un côté de la bande de papier, et que par conséquent, sur l'autre côté du papier fabriqué, il n'est pas possible, ou que très difficilement, d'écrire ou d'im- primer Par conséquent, on a mis au point ces derniers temps des formeurs à deux toiles pour lesquels il s'agit essentiellement d'une machine à table plate contre la toile longitudinale de laquelle est appuyée, à partir du haut, une bande filtrante supérieure, entraînée par l'intermé- diaire de plusieurs rouleaux, dans laquelle est disposée une caisse aspirante qui aspire l'eau pénétrant dans la bande filtrante supérieure Un tel dispositif à bandes filtrantes supérieures rend cependant l'élimination de l'eau de la feuille continue des deux côtés relativement coûteuse, même si elle présente une série d'avantages comme par exemple la possibilité d'entraîner la toile longitudinale avec des vitesses relativement élevées et par conséquent d'éliminer l'eau de façon efficace. Il est déjà également connu de disposer une caisse aspirante dans un rouleau égoutteur, se présentant sous la forme d'un cylindre perforé, pour aspirer l'eau pénétrant dans le rouleau égoutteur à partir de la feuille continue dont l'eau doit être éliminée Cependant, lorsque dans une machine à table plate, l'eau est éliminée vers le haut de la feuille continue se trouvant sur la bande perforée à l'aide d'un tel dispositif égoutteur connu, on ne peut entraîner la toile longitudinale qu'avec des vites- ses relativement faibles, étant donné que le vide appliqué à l'intérieur du rouleau égoutteur ne peut pas être augmen- té de façon arbitraire, du fait que par ailleurs la feuille continue est soulevée de la toile longitudinale; une aug- mentation de la vitesse de rotation du rouleau égoutteur allant de pair avec l'augmentation de la vitesse de la toile longitudinale conduit cependant à des forces centrifuges plus importantes agissant sur l'eau qui pénètre dans le rouleau égoutteur, de sorte qu'une projection de l'eau ne peut être évitée que par une augmentation du vide la pro- jection de gouttes d'eau par le rouleau égoutteur doit ce- pendant absolument être évitée étant donné que de telles gouttes d'eau conduisent par ailleurs à des marques sur la feuille continue. Dans une machine plate à vitesse élevée, le pro- blème à la base de l'invention est de pouvoir éliminer l'eau de la feuille continue également vers le haut, sans que cela entraîne une dépense en moyens techniques, comme cela est nécessaire dans les formeurs à deux toiles mention- nés. Ce problème est résolu à l'aide d'un dispositif égoutteur comportant un cylindre perforé, dans lequel un tissu filtrant forme la périphérie extérieure du cylindre perforé et une caisse aspirante est disposée auniveau de celle-ci, grâce au fait que suivant l'invention, le cylin- dre perforé comporte un cylindre intérieur fermé sur sa périphérie et supportant le tissu filtrant, ainsi qu'entre ce cylindre intérieur et le tissu filtrant au moins un canal qui s'étend suivant la direction périphérique et est fermé de façon étanche suivant la direction axiale vis-à- vis des faces frontales du cylindre perforé, et qu'en ou- tre, pour aspirer l'eau du tissu filtrant, la caisse aspi- rante est disposée au niveau de la région périphérique ex- térieure, qui tourne vers le haut, du cylindre perforé. Dans le cas d'un tel cylindre perforé, le système de sup- port du tissu filtrant prévu entre la périphérie intérieure fermée du cylindre intérieur et le tissu filtrant peut être fabriqué de façon simple, par exemple à partir de bandes de tôle placées sur chant réunies les unes aux autres par l'in- termédiaire de ponts transversaux, de sorte que le cylindre perforé peut être fabriqué de façon avantageuse du point de vue coût L'idée de base de l'invention est donc d'utiliser le fait que, avec l'aide d'un vide, l'adhérence de l'eau transmise à l'enveloppe en tissu filtrant du cylindre per- foré par la feuille continue est conservée dans les ouver- tures du tissu filtrant extérieur à mailles extrêmement fines, à l'encontre de l'action des forces centrifuges, jusqu'à ce qu'on arrive à l'endroit o la boite aspirante est appliquée contre la périphérie extérieure du cylindre perforé et que là cette eau sorte du tissu filtrant Lors- que l'on munit le cylindre perforé d'un cylindre intérieur fermé sur sa périphérie, et qu'on prévoit au moins un canal qui s'étend suivant la direction périphérique du cylindre perforé ou plusieurs canaux qui s'étendent au moins égale- ment suivant la direction périphérique entre le tissu fil- trant et le cylindre intérieur, le vide appliqué à ces ca- naux par l'intermédiaire de la caisse aspirante se propage le long d'une partie de la périphérie du cylindre perforé jusque dans la région dans laquelle le cylindre perforé s'appuie sur la feuille continue dont l'eau doit être éli- minée Lors de l'utilisation d'un dispositif égoutteur suivant l'invention, en raison de la fermeture étanche des canaux périphériques suivant la direction axiale au moins vis-à-vis des faces frontales du cylindre perforé, on n'a également besoin que d'un vide relativement faible, étant donné que la caisse aspirante peut déjà commencer immédiatement au-dessus de la feuille continue, de sorte que l'eau qui a pénétré dans le cylindre perforé à partir de la feuille continue n'est remontée que sur une faible différence de hauteur et ne doit être retenue dans le cy- lindre perforé que suivant une courte région périphérique dans le sens de rotation de ce cylindre perforé, avant qu'elle soit enlevée du cylindre perforé par l'intermédiai- re de la caisse aspirante. Dans un dispositif égoutteur connu (brevet fran- çais No 553 198), comportant un cylindre perforé complète- ment ouvert au niveau de ses faces frontales et dont la pé- riphérie extérieure est formée par un filtre fin, une cais- se aspirante est prévue au-dessus du point le plus haut de la périphérie du cylindre perforé pour aspirer des saletés qui adhèrent sur le filtre, afin d'empêcher que celles-ci provoquent des marques ou même des trous dans la feuille continue Cependant, en raison des faces frontales complè- tement ouvertes du cylindre perforé, on ne peut pas créer une dépression dans celui-ci par l'intermédiaire de la caisse aspirante. Par rapport aux formeurs à deux toiles décrits ci-dessus, le dispositif égoutteur suivant l'invention pré- sente encore, outre une dépense d'investissement nettement plus faible, l'avantage d'un coût de fonctionnement plus faible car, alors que dans le cas d'un formeur à deux toi- les un vide relativement élevé est nécessaire pour la caisse aspirante disposée dans la bande perforée supérieure pour aspirer l'eau de la feuille continue vers le haut, dans le dispositif égoutteur suivant l'invention seulement la pression avec laquelle le cylindre perforé est appuyé sur la feuille continue fait pénétrer l'eau provenant de la feuille continue dans le cylindre perforé, et comme cela a déjà été mentionné, il suffit d'un vide relativement faible pour amener en une fois l'eau qui se trouve dans le cylindre perforé dans la caisse aspirante Enfin, dans le dispositif égoutteur suivant l'invention, ni la totalité ni une partie importante du cylindre perforé ne doit être mise sous vide, mais seulement la région annulaire relati- vement faible, suivant la direction radiale, qui se trouve entre l'enveloppe en tissu filtrant et le cylindre inté- rieur. Pour former plusieurs canaux qui s'étendent suivant la direction périphérique entre le tissu filtrant et le cylindre intérieur, il est recommandé d'utiliser des barrettes disposées sur ce dernier et s'étendant suivant la direction périphérique du cylindre perforé, qui supportent le tissu filtrant directement ou indirectement par l'inter- médiaire d'autres éléments de support et qui forment les canaux entre elles Ces barrettes peuvent être formées sur le cylindre intérieur, par exemple en ménageant, par frai- sage ou sciage, des rainures qui s'étendent suivant la di- rection périphérique dans la périphérie extérieure du cy- lindre intérieur Cependant, il est beaucoup plus simple et moins coûteux de former les barrettes à l'aide de bagues de tôle disposées de chant qui sont fixées sur le cylindre intérieur, par exemple soudées. Pour obtenir un bon appui uniforme du tissu filtrant, il est recommandé en outre de réunir des bar- rettes voisines les unes des autres par l'intermédiaire de ponts qui sont disposés à une certaine distance radiale du cylindre intérieur pour ne pas interrompre les canaux qui s'étendent suivant la direction périphérique, et qui supportent le tissu filtrant De façon connue en soi, ces barrettes peuvent être constituées par des bagues de tôle repliées en méandres et disposées de chant, ce qui donne des coûts de fabrication particulièrement avantageux Il est en outre avantageux que les ponts ou les bagues de tôle repliées en méandres fassent légèrement saillie sui- vant la direction radiale par rapport aux barrettes s'éten- dant suivant la direction longitudinale, de sorte que le tissu filtrant ne s'appuie que sur les ponts mentionnés; de cette manière, on évite le danger de l'apparition de marques sur la face supérieure de la feuille continue, marques qui peuvent par ailleurs être provoquées par le fait que, en raison des forces centrifuges au niveau des parois latérales des barrettes s'étendant suivant la direc- tion périphérique, de l'eau entraînée vers l'extérieur suivant la direction radiale arrive directement sur le tissu filtrant. Afin que le vide appliqué à l'enveloppe du cy- lindre perforé par l'intermédiaire de la caisse aspirante soit aussi uniforme que possible le long du cylindre per- foré, il est recommandé de réunir les canaux suivant la direction axiale par l'intermédiaire d'ouvertures prévues dans les barrettes, grâce à quoi, lors de l'utilisation de bagues de tôle repliées en méandres et placées de chant, on peut prévoir les ouvertures des barrettes dans la meil- leure position possible au voisinage du cylindre intérieurs afin qu'elles n'empêchent pas l'application des bagues de tôle en forme de méandres sur les barrettes ces bagues de tôle en forme de méandres devant alors présenter une certaine distance par rapport au cylindre intérieur sui- vant la direction radiale. On obtient une possibilité d'écoulement simple pour l'eau aspirée à partir du cylindre perforé ainsi qu'une fermeture étanche-simple de la caisse aspirante lorsque cette dernière comporte un écoulement qui pénètre dans un siphon qui comporte un trop-plein dont le bord-déversoir se trouve plus haut que le bord inférieur de l'écoulement de la caisse aspirante Le vide peut alors être appliqué latéralement à la caisse aspirante, tandis que l'eau qui s'écoule vers le bas de la caisse aspirante ferme celle-ci de façon étanche. Lors de la fabrication du cylindre perforé pour le dispositif égoutteur suivant l'invention, il est recom- mandé d'adapter la hauteur des canaux, mesurée suivant la direction radiale, entre l'enveloppe en tissu filtrant et le cylindre intérieur, à la quantité d'eau qui doit être aspirée dans 'La machine à table plate pour chaque rotation du cylindre perforé. Enfin, il est avantageux que, pour le nettoyage du cylindre perforé, un dispositif de vaporisation d'eau, se présentant notamment sous la forme d'un tube vaporisa- teur, soit disposé derrière la caisse aspirante, dans le sens de rotation du cylindre perforé. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation préféré mais non limitatif, représenté aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente une partie d'une coupe verticale longitudinale d'une machine à table plate sur laquelle est monté un dispositif égoutteur; la figure 2 est une vue en coupe d'une région d'extrémité du cylindre perforé de ce dispositif égoutteur, suivant la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 représente la section "A" de la figure 1, à échelle agrandie; la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne 4-4 de lafigure 3, et la figure 5 est une vue en plan des parties représentées sur la figure 4, vu dans la direction de la flèche B, mais sans l'enveloppe en tissu filtrant du cy- lindre perforé. La figure 1 représente un banc de machine 10 d'une machine à table plate qui supporte, par l'intermé- diaire de supports non représentés, une table 12 avec des supports longitudinaux 14. Entre deux de ces supports longitudinaux dispo- sés à une certaine distance l'un de l'autre suivant la di- rection transversale, il est prévu un grand nombre de rou- leaux de support 16 montés de façon à pouvoir tourner et par l'intermédiaire desquels est entraînée la toile longi- tudinale 18 de la machine Comme cela est courant, il s'a- git d'une bande de tissu filtrant sans fin qui est entrai- née, par des moyens non représentés, suivant la direction de la flèche Plusieurs boîtes aspirantes 20 fixées sur les supports longitudinaux 14 sont disposées le long de la table 12 sous la toile longitudinale, afin d'éliminer l'eau vers le bas d'une feuille continue 22 disposée sur la toile longitudinale 18 Etant donné que la machine à table plate possède une constitution tout à fait courante, il n'est pas nécessaire de la décrire de façon plus dé- taillée. Pour pouvoir éliminer l'eau de la feuille conti- nue 22 également par le haut, il est prévu un dispositif égoutteur désigné dans son ensemble par la référence 26, qui comporte un cylindre perforé 28 dont l'arbre 30 s'étend parallèlement à la table 12 et perpendiculairement à la direction d'avance de la toile longitudinale 18 Cormme on peut le voir sur la figure 2, l'arbre 30 du cylindre per- foré est subdivisé et supporte un cylindre intérieur 34 du cylindre perforé, par l'intermédiaire de disques de support et frontaux 36 et respectivement 38 Le cylindre métallique intérieur 34 possède une paroi fermée et supporte des bar- rettes 40 s'étendant suivant la direction périphérique et disposées à une certaine distance les unes des autres, barrettes pour lesquelles il peut s'agir de bagues de tôle allongées disposées sur chant, qui sont soudées rigidement sur le cylindre intérieur 34 Entre les barrettes 40 s'é- tendent des ponts 42 qui sont formés par des bagues en méandres 44 soudées sur les barrettes, ponts pour lesquels il s'agit de bagues de tôle repliées en méandres disposées de chant Sur les ponts 42 et les barrettes 40 s'appuie un tissu filtrant 46 qui a été appelé enveloppe en tissu filtrant à une seule couche, mais doit être constituée par au moins deux couches de tissu filtrant, à savoir un tissu extérieur, métallique ou en fils de matière synthétique, à mailles extrêmement fines, et une couche de support in- térieur plus grossière. Le cylindre perforé 28 est monté sur des paliers 48 fixés sur les supports longitudinaux 14, et sur lesquels sont articulés deux leviers de support 50 recevant entre eux le cylindre perforé L'arbre 30 du cylindre perforé est monté dans ces leviers de support, et pour le réglage de la distance du cylindre perforé 30 par rapport à la toile longitudinale 18, on utilise des vis d'appui 52 s'étendant entre les supports longitudinaux 14 et les le- viers de support 50, vis qui autorisent un réglage fin de la pression avec laquelle le cylindre perforé 28 est ap- puyé contre la feuille continue 22 Dans ce but, les vis d'appui 52 sont munies de deux filetages de pas contraire (voir figure 2), qui s'engagent dans des perçages filetés correspondants des supports longitudinaux et des leviers de support 50 Une extrémité de l'arbre 30 du cylindre perforé est traversée par le levier de support associé 50 et est couplée à l'arbre d'un moteur d'entraînement 54. On va maintenant expliquer plus en détail la constitution du cylindre perforé 28, à l'aide des figures 3 à 5 Entre la paroi du cylindre intérieur 34, les bar- rettes 40 et les bagues en méandres 44 sont formés des ca- naux 60 s'étendant suivant la direction périphérique du cylindre perforé 28 ? canaux qui communiquent les uns avec les autres par l'intermédiaire d'ouvertures 62 ménagées dans les barrettes 40 au voisinage du cylindre intérieur 34, en raison de quoi des disques frontaux 38 qui s'éten- dent jusqu'au tissu filtrant 46 suivant la direction ra- diale sont cependant isolés de façon étanche suivant la direction axiale Les bagues en méandres 44 fixées sur les barrettes 40 à une certaine distance du cylindre intérieur 34 comportent des évidements 64 dans leurs sections qui s'étendent parallèlement à ces barrettes, ce qui offre l'avantage qu'également à l'endroit o les bagues en méan- dres sont fixées sur les barrettes 40, l'épaisseur du gril- , lage supportant le tissu filtrant 46 n'est pas plus impor- tante qu'aux autres endroits. Sur les supports longitudinaux 14 est fixée une boite aspirante, désignée dans son ensemble par la réfé- rence 70, qui entoure la région périphérique qui se déplace vers le haut du cylindre perforé 28 entraîné par le moteur d'entraînement 54 dans le sens de la flèche, et qui est couplée, par l'intermédiaire d'un tube d'aspiration 72 mon- té sur une paroi latérale, à un ventilateur 74 qui main- tient un certain vide dans la caisse aspirante Dans ce but, la caisse aspirante est rendue étanche vis-à-vis du cylindre perforé 28, et ce au moyen de réglettes 78 for- mant des boîtes dites à labyrinthe, conjointement avec le cylindre perforé 28. Les boites à labyrinthe mentionnées sont connues et ne représentent rien d'autre qu'un intervalle étroit qui est isolé de façon étanche par de l'eau en circulation qui arrive dans l'intervalle. Derrière la caisse aspirante 70, dans le sens de rotation du cylindre perforé, est disposée une autre caisse 80 dans laquelle est situé un tube de vaporisation 82 s'étendant le long du cylindre perforé 28 et à l'aide duquel de l'eau est vaporisée contre la face extérieure du cylindre perforé 28, pour nettoyer le tissu filtrant 46 et le mécanisme de support qui se trouve dessous Une lèvre d'étanchéité 84 en feutre, frottant sur le cylindre perforé 28, sert encore à l'étanchéification de la caisse 80. Au niveau de l'extrémité inférieure de la cais- se aspirante 70 débouche dans celle-ci un tube d'écoule- ment 86 qui arrive jusque dans un siphon 88 dont le bord- déversoir 90 est situé plus haut que l'extrémité inférieu- re du tube d'écoulement 86 Un tube d'écoulement du siphon 88 est désigné par la référence 92 On obtient de cette manière qu'aucune perte de vide ne peut apparaître non plus par l'intermédiaire du tube d'écoulement 86. Lorsque le cylindre perforé 28 est appuyé sur la feuille continue 22, de l'eau provenant de la feuille continue pénètre dans l'intervalle entre le cylindre inté- rieur 34 et le tissu filtrant 46, en traversant le tissu filtrant 46, et sa projection sur la feuille continue 22 par suite des forces centrifuges est empêchée par le vide appliqué au niveau de cet espace, même dans le cas d'un cylindre perforé tournant rapidement. Lorsqu'elle atteint la caisse aspirante 70, cet- te eau est entraînée à travers le tissu filtrant 46 et s'écoule alors. La quantité d'eau éliminée par le haut de la feuille continue 22 peut être régulée par l'intermédiaire du vide dans la caisse aspirante 70 et au moyen des vis d'appui 52, par réglage de la pression exercée par le cy- lindre perforé 28 sur la feuille continue. Naturellement, le dispositif égoutteur suivant l'invention ne doit pas être disposé juste dans la région d'un des éléments d'élimination de l'eau qui se trouvent sous la toile longitudinale 18, comme par exemple une des caisses aspirantes 20. D'après ce qui précède, la caractéristique es- sentielle de l'invention s'avère être que le cylindre per- foré comporte au moins une chambre sous vide qui s'étend le long de la périphérie du cylindre perforé, entre le tissu filtrant et la périphérie intérieure du cylindre intérieur Celle-ci est rendue étanche vis-à-vis de l'exté- rieur par le tissu filtrant dans les ouvertures duquel l'adhérence retient l'eau à l'encontre de l'action de la différence entre les forces centrifuges et les forces du vide, mis à part aux endroits o le vide est appliqué au cylindre perforé et o l'eau sort du tissu filtrant. REVENDICATIONS 1 Dispositif égoutteur pour éliminer l'eau d'une feuille continue se trouvant sur une bande perforée d'une machine à table plate, comportant un cylindre perfo- ré (rouleau égoutteur) monté de façon à pouvoir tourner, pouvant être appliqué sur la feuille continue et comportant un tissu filtrant formant sa périphérie extérieure, ainsi qu'une caisse aspirante disposée au niveau de la périphérie extérieure du cylindre perforé, caractérisé par le fait que le cylindre perforé ( 28) comporte un cylindre intérieur ( 34) fermé sur sa périphérie et supportant le tissu fil- trant, ainsi que, entre ce cylindre intérieur et le tissu filtrant ( 46), au moins un canal ( 60) qui s'étend suivant la direction périphérique et est fermé de façon étanche suivant la direction axiale vis-à-vis des faces frontales ( 38) du cylindre perforé, et que pour aspirer l'eau du tissu filtrant ( 46), la caisse aspirante ( 70) est disposée au niveau de la région périphérique extérieure, qui tourne vers le haut, du cylindre perforé ( 28). 2 Dispositif suivant la revendication 1, carac- térisé par le fait que des barrettes ( 40) sont disposées sur le cylindre intérieur ( 34), en s'étendant suivant la direction périphérique de ce dernier, barrettes qui sup- portent le tissu filtrant ( 46) et forment entre elles les canaux ( 60). 3 Dispositif suivant la revendication 2, carac- térisé par le fait que des barrettes ( 40) voisines sont réunies entre elles par l'intermédiaire de ponts ( 42) qui présentent une certaine distance radiale par rapport au cylindre intérieur ( 34) et supportent le tissu filtrant ( 46). 4 Dispositif suivant la revendication 2, carac- térisé par le fait que les barrettes ( 40) sont formées par des anneaux de tôle allongée disposés de chant. 5 Dispositif suivant la revendication 3, carac- térisé par le fait que les ponts ( 42) sont formés par des anneaux de tôle ( 44) repliés en forme de-méandres et dis- posés de chant. 6 Dispositif suivant l'une quelconque des re- vendications 2 à 7, caractérisé par le fait que les canaux ( 60) communiquent entre eux suivant la direction axiale par l'intermédiaire d'ouvertures ( 62) prévues dans les barrettes ( 40). 7 Dispositif suivant la revendication 6, carac- térisé par le fait que les ouvertures ( 62) des barrettes sont situées au voisinage du cylindre intérieur ( 34). 8 Dispositif suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la hauteur, mesurée suivant la direction radiale, des canaux ( 60), est choisie en correspondance avec la quantité d'eau qui doit être aspirée pour chaque rotation du cylindre perforé. 9 Dispositif suivant l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé par le fait que la caisse aspirante ( 70) comporte un écoulement ( 86) qui pénètre dans un siphon ( 88) qui comporte un trop-plein ( 90) dont le bord-déversoir est situé plus haut que le bord inférieur de l'écoulement ( 86) de la caisse aspirante. Dispositif suivant l'une quelconque des re- vendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'un tuyau ( 72) conduisant à un ventilateur ( 74) est raccordé à une paroi latérale de la caisse aspirante ( 70). 11 Dispositif suivant l'une quelconque des re- vendications urecedentes, caractérisé par le fait que der- rière la caisse aspirante, dans le sens de rotation du cy- lindre perforé, est disposé un dispositif de vaporisation d'eau ( 82), pour le nettoyage du cylindre perforé ( 28). 12 Dispositif suivant l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé par le fait que la délimitation avant de la caisse aspirante ( 70), dans le sens de rotation du cylindre perforé ( 28), ne se trouve que légèrement au-dessus du bord supérieur de la périphérie du cylindre perforé.