Brevet FR2564008A1 — publié le 19851115

DISPOSITIF D'APPLICATION D'UN LIQUIDE SUR UNE FEUILLE CONTINUE L'invention concerne un dispositif d'appli- cation d'un liquide sur une feuille continue, de préférence une bande de papier, présentant les caractéristiques suivan- tes: a) une partie du pourtour d'un rouleau ro- tatif est en contact avec la bande, b) la partie du pourtour du rouleau qui n'est pas en contact avec la bande est équipée d'un dispositif d'application de liquide sur le bandage du rouleau, c) afin de pouvoir doser la couche de liqui- de appliquée sur la bande par le bandage du rouleau, le dispo- sitif d'application est pourvu d'une racle tournante, compor- tant une baguette à racler rotative laquelle peut être pressée contre le bandage du rouleau à l'aide d'un support élastique. De tels dispositifs peuvent être montés à l'intérieur ou à l'extérieur d'une machine à papier. Le liqui- de appliqué sur le papier peut par exemple être de la colle en suspension dont on imprègne la bande; c'est-à-dire que la colle en suspension pénètre à l'intérieur du papier de façon plus ou moins complète. Mais le liquide peut également être une pâte à enduire; c'est-à-dire des pigments de toutes sor- tes en suspension qui forment une couche de recouvrement à la surface du papier. Dans les deux cas, le liquide peut être ap- pliqué sur une seule face de la bande de papier ou sur les deux faces. Ouvrages concernant l'état de la technique 1. US-PS 2.729.192 2. US-PS 2.946.307 3. US-PS 3.084.663 4. "Wochenblatt fur Papierfabrikation" (Hebdomadaire pour la fabrication du papier) 1973, pages 164 à 169 5. "Wochenblatt fur Papierfabrikation" 1978, pages 773 à 778 L'invention est basée sur le dispositif représenté dans la figure 1 de l'ouvrage 2, destiné à enduire les deux faces d'une bande de papier. La bande de papier passe d'abord sur un rouleau encolleur à diamètre relativement faible, qui applique le liquide sur la face inférieure de la bande. Ensuite, la bande de papier passe dans une fente entre un grand rouleau et une racle tournante. Cette.racle tournante se d'un compose d'une baguette à racler fine et rotative, logée à l'extrême bout/ ' support élastique; elle peut être pressée contre le bandage du rouleau. Dans la partie supérieure du grand rouleau, qui n'entre pas en contact avec la bande de papier, est prévu un deuxième dispositif d'application de liquide. Ce dispositif constitue un réservoir de liquide entre le bandage du rouleau et une deuxième racle tournante. ur la partie descendante. du bandage du rouleau se forme une fine couche de liquide qui est appliquée sur la bande de papier dans la fente décrite plus haut. Cette construction bien connue présente l'inconvénient de ne pouvoir appliquer, par le dispositif d'application supérieur, qu'une couche extrêmement fine de liquide sur la surface du rou- leau et donc sur la face supérieure du papier. Ceci est dû au fait que la baguette à racler, à surface lisse, tourne directe- ment sur la surface également lisse du rouleau, et qu'il est nécessaire de presser la baguette contre le bandage du rouleau avec une force relativement élevée pour obtenir une épaisseur ré- gulière de la couche de liquide transversalement au sens de dé- filement de la bande de papier. - Il a souvent été observé que lors d'une diminution de la pression d'appui (de la baguette à racler contre le bandage du rouleau), la régularité de l'épais- seur de la couche de liquide et donc la régularité de la bande de papier (enduite ou imprégnée du liquide), mesurée transver- salement au sens du défilement, laissent à désirer. Un autre in- convénient de ce dispositif connu est constitué par le fait que la fente par laquelle passe la bande de papier (entre la baguet- te à racler inférieure et le rouleau), en raison du diamètre ex- trêmement petit de la baguette, est extrêmement étroite dans le sens du défilement de la bande. De ce fait, ce dispositif n'est pas approprié à l'encollage (l'imprégnation) d'une bande de pa- pier, car la pression d'appui exercée sur la bande lorsqu'elle passe à travers la fente n'agit que pendant un temps extrême- ment court (sur un point défini de la bande de papier). Par conséquence, la colle en suspension ne pénètre pas suffisamment dans le papier. Pour encoller (imprégner) une bande de papier, - 3 -2564008 - 3 - on utilise donc dans la plupart des cas des dispositifs du gen- re presse-encolleuse, dans lesquels la bande de papier passe entre deux rouleaux de taille à peu près égale (voir ouvrage 5, figure 9). Ceci permet non seulement de choisir la pression d'appui dans la fente sensiblement plus grande que dans le cas du dispositif de l'ouvrage 2, mais également d'agrandir nette- ment la zone de contact dans le sens du défilement de la bande. La présente invention a pour objectif de développer le disposi- tif d'application présentant les caractéristiques décrites plus haut de façon à pouvoir produire, dans le but d'appliquer une quantité de liquide librement dosable sur une bande de papier, une couche de liquide à épaisseur librement réglable - mais aussi uniforme que possible transversalement au sens du défilement de la bande - sur le bandage du rouleau. L'invention parvient à résoudre ce problème de manière surpre- nante par un principe tout simple et déjà connu en tant que tel, à savoir en employant une racle dont le pourtour présente des rainures. L'ouvrage 3 décrit déjà une racle comportant un grand nombre de rainures circonférentielles; mais cette racle connue vise un autre objectif que la racle du dispositif de la présente invention, puisque l'ouvrage 3 indique, en se référant à l'ouv- rage 1, que la racle sert à éliminer l'excédent de pâte à en- duire de la bande de papier. Les figures 2 et 3 de l'ouvrage 4 décrivent une racle constituée d'une barre ronde enrobée d'un fil métallique. Cette racle com- porte donc également des rainures, mais sous forme d'un fileta- ge. Selon l'ouvrage 4, le but de la racle est également l'éli- mination de l'excédent de pâte à enduire de la bande de papier. Contrairement à l'utilisation connue de racles rainurées, le dispositif selon l'invention emploie une teile racle rainurée pour produire une couche de liquide directement sur le pourtour d'un rouleau rotatif. Il s'est avéré qu'une telle racle rainu- rée permet de produire sur le bandage lisse du rouleau des - 4 - couches de liquide d'épaisseur très variée, l'épaisseur trans- versalement au sens de rotation du rouleau étant dans tous les cas très uniforme. Ce résultat est obtenu par la possibilité de choisirune pression d'appui- avec laquelle la racle est pres- sée contre le bandage du rouleau-très forte dans tous les modes de fonctionnement. Autrement dit: la variation de la pression d'appui - afin de modifier l'épaisseur de la couche de liquide- s'effectue à un niveau très élevé. En outre, l'épaisseur de la couche de liquide (et done la quantité appliquée sur le papier) peut être variée par l'utilisation de racles à rainures de pro- fondeur variable. Le dispositif selon l'invention peut - lorsqu'on ne dispose que d'un seul rouleau - servir à appliquer un liquide sur une seule face de la bande. Mais un tel dispositif peut également être combiné avec un dispositif d'application supplémentaire afin d'imprégner ou d'enduire 1' autre face de la bande. Néanmoins, l'invention est utilisée de préférence dans des presses-encolleuses à deux rouleaux. Dans les presses-encolleu- ses connues de ce genre (ouvrage 5, figure 9), un réservoir de liquide est créé sur une ou sur les deux faces d'une bande de papier directement sur le pourtour de l'un des rouleau. ou des rouleaux. Ce genre de pressesencolleuses a fait ses preuves dans des machines à papier fonctionnant à vitesse relativement faible. Par contre, il pose des problèmes dans des machines à grande vitesse, que 1 ' on essaie de résoudre depuis plusieurs années. Une des difficultés réside dans le fait que le réser- voir est d'autant plus agité que la vitesse de fonctionnement est élevée et que la teneur en matières solides de la colle en suspension est importante. L'agitation dans le réservoir peut devenir tellement grande que la colle en suspension jaillit et salit la machine. De ce fait, on est obligé de limiter la te- neur en matières solides de la colle en suspension à environ à 6 % et/ou de réduire la vitesse de fonctionnement de la machine. Un autre inconvénient de la presse-encolleuse connue -- 5 -- est le fait qu'il n'est pas possible de choisir la quantité de liquide appliquée (par unité de surface de la bande de pa- pier) de manière suffisamment précise. Il faut tenir compte de ce que la déformation connue des rouleaux sous l'effet de la pression d'appui ne garantit une répartition régulière de la pression d'appui sur la largeur de la bande de papier qu'à un certain niveau de la pression d'appui totale. Autrement dit: si l'on variait la pression d'appui totale - afin de mo- difier la quantité de colle appliquée -, la régularité de la répartition de la pression d'appui et donc l'uniformité de l'application de colle transversalement au sens du défilement de la bande de papier en seraient affectées. Ceci est aggravé par le fait que lorsqu'elle passe dans la presseencolleuse avec une teneur en humidité irrégulière, la bande de papier absorbe des quantités variées de colle en sus- pension. L'on sait par exemple qu'aux endroits relativement humides, le papier absorbe davantage de colle qu'aux endroits relativement secs. Tous ces problèmes sont liés au fait que dans les pressesencolleuses connues, la bande de papier doit passer dans un réservoir de colle en suspension. La présente invention parvient maintenant à faire fonctionner une presseencolleuse sans un tel réservoir. Ceci est obtenu, comme décrit plus haut, par le fait qu'une couche de liquide très précisement dosable est constituée sur la partie du pour- tour de l'un des rouleaux ou des rouleaux qui n'est pas en con- tact avec la bande de papier; ensuite, cette couche de liquide pénètre la bande par la fente. Ce dispositif présente plusieurs avantages: 1. Il est maintenant possible d'employer des colles en suspension ou des pates à enduire à teneur en matières solides nettement plus élevée que par le passé. La bande de papier ne passe plus dans le réservoir de li- quide; le réservoir est placé à distance de la bande, ce qui élimine les risques de jaillissement de liquide. Pour cette même raison, il est également possible de faire fonctionner la machine à des vitesses beaucoup - 6 - 2564008 plus élevées. 2. La couche de liquide produite sur le rouleau ou sur les rouleaux étant très uniforme transversalement au sens de défilement de la bande, la quantité de li- quide appliquée sur le papier est également très homo- gène. Il est important de noter que cette homogénéité reste assurée même dans le cas o (involontairement) la bande de papier arrive dans la presse-encolleuse avec une teneur en humidité irrégulière. Une possible répartition irrégulière de la pression d'appui transver- salement au sens de défilement n'a pas non plus de conséquences négatives sur l'homogénéité de l'appli- cation du liquide. Tout cela s'explique par le fait que la bande de papier absorbe la totalité de la couche de liquide amenée par le rouleau (ou par les deux rouleaux). 3. On peut choisir la quantité de liquide appliquée dans une large mesure - indépendamment de la vitesse de dé- filement et du grammage de la bande de papier - en employant une racle (ou des racles) dont les rainures ont une certaine profondeur. Ci-après, plusieurs exemples d'application de l'invention sont décrits en référence aux dessins qui les illustrent. La figure 1 montre une presse-encolleuse à deux rouleaux, vue schématique en élevation latérale, avec application de liquide dans lequadrant supérieur descendant du roule La figure 2 représente une presseencolleuse à deux rouleaux avec application de liquide sur le côté dans la partie montante du pourtour du bandage du rouleau. La figure 3 illustre un dispositif d'application à un rouleau. La figure 4 montre une partie d'une racle, à une échelle agran die par rapport aux figures 1 à 3. - 7 - La figure 1 montre deux rouleaux-presseurs rotatifs (10, 20), positionnés côte à côte sur le plan horizontal. La bande de papier (9) passe du haut vers le bas dans la fente formée entre ces deux presses. Audessus du quadrant supérieur descendant de chaque rouleau presseur (10, 20) est prévu un dispositif d'ap- plication (11, 21) pour un liquide (colle en suspension ou pâte à enduire). Chaque dispositif d'application comprend une poutre pivotante de support de racle (12, 22), s'étendant parallèlement au rouleau sur toute la longueur de celui-ci. A l'extrémité in- férieure de la poutre de support de racle (12, 22) est prévu un support élastique (13, 23) pour une racle rotative (8), laquelle s'étend également sur toute la longueur du rouleau. En faisant pivoter la poutre de support (12, 22), la racle (8) peut être pressée plus ou moins fortement contre le rouleau presseur (10, 20). Les poutres de support de racle (12, 22) sont suspendues à des portiques (15, 25) (représentés schématiquement) par des paliers (14, 24). Dans la partie inférieure de chaque poutre de support de racle sont montés des tourillons (7) sur lesquels agissent des broches de chariotage (16, 26). Ces dernières ne sont représentées que schématiquement, sous la forme d'une flèche. On utilise toujours une racle avec des rainures circonféren- tielles, voir figure 4. Ces rainures peuvent être disposées en forme d'anneaux ou en forme de filetage. La figure 4 montre des rainures en forme de filetage; elles sont produites en entourant une barre ronde (8a) d'un fil métallique (8b). Le diamètre du fil utilisé (8b) détermine la superficie des rai- nures et donc la quantité de liquide sortant entre la racle (8) et le rouleau (10) ou (20). Chaque racle (8) est entrainée par un dispositif connu (qui n'est pas représenté ici). De même, chaque rouleau-presseur (10, 20) possède son dispositif d'entraînement (qui n'est pas représenté non plus). Le sens de rotation des rouleaux est in- diqué par deux flèches (P). Chaque racle (8) tourne de préfé- rence dans le même sens que le rouleau correspondant (10) ou (20), de façon à ce qu'-à la tangente, le pourtour de la racle tourne dans le sens inverse du pourtour du rouleau. Le liquide peut être amené dans l'espace entre la poutre de support de racle (12, 22) et le rouleau presseur (10, 20) au choix par l'intérieur de la poutre de support de racle (cette solution n'est pas représentée ici) ou à l'aide d'un système connu de tuyauteries (17, 27), comme illustré dans la figure 1. Entre le support (13, 23) de la racle (8) et le bandage du rouleau (10, 20) se forme un réservoir de liquide, lequel reste cependant recouvert par la poutre de support de racle - et, si nécessaire, par une jupe flexible (18, 28). Sur les deux faces de chaque rouleau-presseur est monté un trop-plein latéral (19, 29) pour évacuer le liquide excédentaire. Le mode de réalisation illustré par la figure 2, comportant éga- lement deux rouleaux-presseurs (10, 20) parallèles sur le plan horizontal, se distingue de celui de la figure 1 essentiellement par le fait que les dispositifs d'application de liquide (31, 41) ne sont pas placés dans la partie du pourtour du rouleau allant du haut vers le bas, mais dans la partie allant du bas vers le haut. Par conséquence, les poutres de support de racle (32, 42) constituent des chambres à jet. Le support élastique (13, 23) de la racle est fixé sur la paroi externe de la chambrE à jet (32, 42). Chaque chambre.à jet est pourvue d'une fente de sortie de liquide orientée contre le bandage du rouleau. Le li- quide excédentaire s'écoule contre le sens de rotation du rou- leau dans une gouttière (39, 49). A la différence des figures 1 et 2, les axes des rouleaux-pres- seurs peuvent également, si besoin est, être légèrement décalés en hauteur l'un par rapport à l'autre; ainsi, la bande de pa- pier (9) arrive dans la fente non pas verticalement, mais en biais par le haut. Dans ce cas, les poutres de support de racle sont également décalées en hauteur l'une par rapport à l'autre. Dans les exemples de modes de réalisation représentés, la bande de papier arrive toujours par le haut dans la fente. En cas de besoin, il est également possible de choisir le sens de défile- ment inverse (en inversant le sens de rotation des rouleaux- presseurs). Dans ce cas, contrairement aux figures 1 et 2, les dispositifs d'application de liquide doivent être placés con- formément au sens de rotation modifié des rouleaux. Le mode de réalisation de l'invention illustré par la figure 3 ne comporte qu'un seul rouleau (20') avec un dispositif d'ap- plication de liquide suivant l'invention (21') placé, comme dans la figure 1, dans le quadrant supérieur descendant du rou- leau. Ce dispositif sert également à former une couche de li- quide (par exemple de colle) sur le bandage du rouleau, lequel transmet cette couche sur la face supérieure d'une bande de pa- pier (9). Cette bande entoure une partie relativement importan- te de la moitié inférieure du bandage du rouleau (20'); ceci permet, si nécessaire, d'ajouter sous le rouleau (20') un sys- tème connu d'application par jet (50) afin d'appliquer en même temps un liquide, par exemple de la pâte à enduire, sur la face inférieure de la bande de papier (9). 2564008 REVENDICATIONS 1/ - Dispositif de revêtement d'une feuille continue (9), de préférence une bande de papier, présentant les caractéristiques suivantes: a) une partie du pourtour d'un rouleau rota- tif (20, 20') est en contact avec la bande (9), b) un dispositif (21, 21') d'application de liquide sur le bandage du rouleau est prévu sur une partie du pourtour du rouleau (20, 20') qui n'est pas en contact avec la bande (9), c) afin de pouvoir doser la couche de liquide appliquée sur la bande par le bandage du rouleau, le dispo- sitif d'application (21, 21') est pourvu d'une racle tournante, comportant une baguette à racler rotative (8) laquelle peut être pressée contre le bandage du rouleau (20, 20') à l'aide d'un support élastique (23), d) caractérisé en ce que le pourtour de la baguette à racler (8) comporte, comme connu en soi pour d'au- tres fonctions, des rainures circonférentielles. 2/ - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bande de papier (9), selon un prin- cipe déjà connu en tant que tel, entoure une certaine partie du pourtour du rouleau (20'), et en ce que dans la zone dans laquelle le papier est en contact avec le rouleau est prévu un deuxième dispositif (50) d'application de liquide sur la face de la bande qui est opposée au rouleau. 3/ - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte -comme cela est déjà connu dans des presses-encolleuses antérieures- un deuxième rouleau rotatif (10) formant avec le rouleau précité (20) une fente dans laquelle la bande (9) passe à peu près verticalement. 4/ - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans la partie du pourtour du deuxième rouleau (10) qui n'est pas en contact avec la bande (9) est également prévu un dispositif d'application de liquide (11). / - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ou les dispositif(s) d'application de liquide (11, 21) est/sont situé(s) dans la partie descendante du pourtour du/des rouleau(x) (10,20). 6/ - Dispositif selon l'une des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que le/les dispositif(s) d'ap- plication de liquide (31, 41) est/sont situé(s) dans la partie montante du pourtour du/des rouleau(x) (10, 20).