Brevet FR2562816A1 — publié le 19851018

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour appliquer un revêtement de couchage sur les deux côtés d'une bande, par exemple d'une bande de papier, se dirigeant sensiblement vers le haut, et pour lisser ce revêtement. Dans une unité de revêtement d'un matériau de couchage par lame classique, on opère d'un seul c8té, la lame étant appliquée contre un rouleau. Ceci entraîne une dissymétrie dans la composition du papier, qui provoque une tendance du papier à boucler, après séchage. Etant donné qu'un c6té seulement du papier est revêtu à la fois, pour réaliser un revêtement sur les deux faces, il est nécessaire de prévoir deux unités de revêtement séparées, ce qui rend naturellement le disposi- tif complexe et coûteux, et réduit les possibilités de contr8le lors du fonctionnement. Un trou dans le papier fait une marque, sur le rouleau, qui pro- voque une rupture de la bande lorsque le papier adhère au rouleau, pendant la révolution suivante. Dans un système de revêtement classique à lame, la couche de revêtement de couchage est appliquée et lissée à la lame de façon séparée. Entre ces deux phases, la bande de papier absorbe de l'eau et les agents de liai- son provenant de la couche de revêtement, ce qui humidifie le papier, le fait gonfler, et en diminue donc la qualité. Un dispositif de revêtement à lame à bec tranchant (Deutsches Papier- wirtschaft, 1981/3, pages 162 - 164) permet d'effectuer un revêtement sur les deux côtés de la bande, ce qui élimine le problème du bouclage du papier. Cepen- dant, l'un des inconvénients de ce procédé réside en ce que la qualité du revê- tement n'est pas adéquate pour des produits de haute qualité. La qualité du re- vêtement diminue lorsqu'on effectue le revêtement de l'autre côté de la bande contre un rouleau, et la pellicule de revêtement formée entre le rouleau et la bande de papier doit être divisée, ce qui nuit au poli de la couche de revête- ment. Dans un dispositif de revêtement à lame à bec, la bande est tirée vers le bas,et, comme il n'est pas possible d'installer un système de séchage sous le système de revêtement, pour des raisons de pollution, la bande doit être amenée à un état très libre dans le premier système de séchage. Il en résulte une ins- tabilité de la bande et des difficultés lors de son déplacement. Dans un tel pro- cédé, la bande est tirée au travers d'une enceinte, ce qui limite le domaine de viscosité. Dans un tel procédé, il n'est pas possible d'utiliser des teneurs élevées en matières solides. La géométrie du dispositif de revêtement à lame à bec, pour effectuer un revêtement des deux côtés, n'est pas symétrique, en raison de la forme de l'intervalle, et de la rotation du rouleau qui assure le pompage de la couche vers le c8té du rouleau. On a suggéré d'éliminer les inconvénients du procédé de revêtement à lame à bec, par exemple en utilisant une double lame (Deutsche Papierwirtschaft 1981/3, pages 162 à 164). Dans une double lame, la bande se déplace vers le haut, vers 2 2562816 une unité de revêtement, o des quantités en excès du matériau de couchage du revêtement sont appliquées sur la bande par des dispositifs d'application spé- ciaux, puis la bande continue à se déplacer (d'environ 50 cm) vers le haut, vers un resserrement entre deux lames opposées, o l'excès de couche du revêtement est enlevé par une lame docteur. L'un des inconvénients de cette lame double réside en ce que la bande est excessivement mouillée pendant le long contact de la bande avec la couche de revêtement, entre les systèmes d'application et les lames. Ceci affaiblit la bande, notamment dans le cas de papiers de fines qualités, et pro- voque un gonflement de la bande, ainsi que des problèmes lors de son déplacement. Etant donné que le système à double lame utilise deux lames placées l'une contre l'autre, la géométrie est extrêmement sensible à la position des lames, et même l'usure la plus légère des lames,ou une courbure des poutres qui les supportent, provoquent des modifications cruciales de géométrie. Par conséquent, le procédé de revêtement est, en pratique, très difficile à contr8ler. Par ailleurs, le po- sitionnement des lames à une distance convenable des systèmes d'application de la couche de revêtement affecte la qualité du revêtement, et les boursouflures pro- voquent des trous dans la couche du revêtement. Afin d'améliorer le revêtement classique sur un seul côté, on a mis au point des systèmes de revêtement intitulés: "Systèmes de revêtement à bref arrêt de mouvement" ("Das Papier" 37, 1983, n 7, pages 303 à 305), dans lesquels la couche de revêtement est délivrée dans l'intervalle de la lame. Le papier et la couche de revêtement ne sont au contact l'un de l'autre que pendant un court ins- tant ( de la bande et l'aptitude au contrôle du processus de dépôt du revêtement. La demande de brevet finlandais n 803 184 décrit un système de revêtement dans lequel la bande se déplace vers le haut, selon une direction verticale, à par- tir de l'intervalle séparant une unité de revêtement, du type à bref arrêt de mou- vement, d'un rouleau. La couche de revêtement est appliquée sur le coté du rou- leau à l'aide d'un applicateur séparé, placé aussi près que possible du rouleau, et l'excès de revêtement est renvoyé vers le bas, vers l'applicateur. Cependant, un tel procédé présente certains inconvénients,notamment: le temps de contact important du papier et de la couche de revêtement sur le coté du rouleau; le fait que la plus grande partie de la couche de revêtement s'écoulant avec le papier revient vers le c8té du rouleau, ce qui crée des turbulences, et le fait que le rouleau pompe la couche du revêtement vers l'intervalle de lissage du dispositif de revêtement, et que la pellicule de revêtement est divisée, sur le c8té du rouleau. Outre les systèmes de revêtement de base décrits ci-dessus, il existe de 3 2 56 2816 nombreuses variantes qui présentent, de manière plus ou moins importante, les inconvénients soulignés ci-dessus. La présente invention se propose d'apporter un système qui ne présente pas les inconvénients soulignés ci-dessus et qui offre en outre les avantages suivants: - obtenir un temps de contact court et égal de la bande et de la couche de re- vêtement sur les deux côtés, avant d'effectuer le lissage de la couche, et, par conséquent: é eviter un mouillage excessif de la bande et son bouclage; 10. minimiser le changement de la teneur en produits solides de la couche du revêtement avant le lissage; obtenir de bonnes propriétés du déplacement contr8lé de la bande; et, un revêtement stable et lisse. - obtenir un revêtement symétrique; - éviter une séparation ou une division de la pellicule; - réaliser un procédé de revêtement qui ne soit pas sensible à l'usure de la lame; - obtenir une géométrie de la lame facile à régler; - réaliser un système dans lequel la bande se déplace vers le haut, et, par conséquent, un système facile à observer et à nettoyer et permettant l'utili- sation d'un dispositif sécheur simple. Le procédé selon l'invention a donc pour objet un procédé pour appliquer un revêtement sur les deux côtés d'une bande en déplacement, notamment d'une bande de papier, et pour lisser ledit revêtement, le sens du déplacement de la bande étant sensiblement orienté vers le haut, caractérisé en ce qu'il consiste à amener la bande au travers d'une chambre de revêtement et à lisser le revête- ment immédiatement après son dépSt sur la bande, en faisant passer cette dernière au travers d'un intervalle formé entre une lame flexible et une tige ronde tour- nant en sens inverse de la direction du déplacement de la bande. L'invention vise également un dispositif pour appliquer un revêtement sur les deux côtés d'une bande en déplacement, notamment d&une bande de papier, et pour lisser ledit revêtement, le sens du déplacement de la bande étant orienté vers le haut, caractérisé en ce qu'il comprend: une chambre fermée de revête- ment ayant une partie inférieure qui est reliée à des évacuations des canaux de revêtement et une partie supérieure constituée par une tige ronde mon- tée à rotation sur des paliers la supportant sur toute sa longueur, et une lame flexible la lame et la tige étant positionnées transversalement à la bande, à une courte distance des sorties des canaux de revêtement. Etant donné que la couche constituant le revêtement est lissée immédiate- 4 2562816 ment après son application, il n'y a pas d'absorption d'eau du revêtement par la bande, susceptible d'endommager la bande et/ou le revêtement. Etant donné que les organes de lissage sont positionnés en liaison avec la chambre du revêtement et que cette dernière est sensiblement remplie du matériau de revêtement, la couche de revêtement ne comporte pas de boursouflures susceptibles de créer des inéga- lités ou des défauts d'uniformité de la couche de revêtement. Une tige de rotation de dimension appropriée et une contre-lame flexible et réglable permettent d'obtenir un procédé de revêtement symétrique et une géo- métrie de lame facile à régler. Etant donné que la lame est facile à régler contre la tige, l'usure de cette lame ne cause pas de problème, en ce qui con- cerne le contr8le de la géométrie du revêtement. En faisant tourner la tige dans une direction opposée à la direction de la bande, et à une vitesse qui n'affecte pas les caractéristiques dynamiques de l'intervalle entre la lame et la tige, la bande laisse toujours une surface de tige propre, et l'on évite tout défaut d'uniformité, qui pourrait se produire si la bande laissait la tige couverte d'une couche du revêtement. entranée entrane Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, la tige est/ea rotation dans le sens du déplacement de la bande, à une vitesse remarquablement élevée, par exemple 2000 t/min, ce qui permet d'obtenir un bon revêtement de la bande, dans certaines conditions. Selon un mode de réalisation avantageux de cette invention, la tige est munie de paliers, et son diamètre est de préférence compris entre 20 et 200 mm. En cas de nécessité, la tige peut être tubulaire, et, par exemple, remplie d'eau. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins: - la Figure 1 est une vue en coupe d'un mode de réalisation préféré d'un dispositif pour mettre en oeuvre le procédé selon l'invention; - la Figure 2 est une représentation schématique du déplacement de la bande dans une unité de revêtement selon la présente invention, et de la posi- tion des plateformes de travail; et, - la Figure 3 est une illustration schématique de la position de la poutre support de lame en liaison avec le système de nettoyage et le système de rempla- cement de lame. Dans les dispositifs de revêtement représentés sur les Figures, le maté- riau devant constituer la couche de revêtement est introduit,à l'aide de barres d'application 1, dans des canaux de revêtement 2, qui peuvent contenir des élé- ments incorporés pour uniformiser le débit d'écoulement du matériau de revête- ment de couchage. Ce matériau s'écoule dans une chambre de revêtement 3, au 2 5 6 2816 travers de laquelle la bande de papier 4 circule. Le c8té de sortie de la chambre de revêtement est délimité par une lame d'enduction 5 et une tige 6. La courbure du bottier de la tige 6 est dimensionnée de façon à correspondre sensiblement à la courbure de la lame d'enduction 5; par conséquent, les chambres de revête- ment 3a et 3b sont presque symétriques à l'emplacement de l'intervalle 7 entre la lame et la tige. Le diamètre de la tige 6 est de l'ordre de 2 à 20 cm. La tige est munie d'un dispositif de commande de type connu, qui n'a pas été repré- senté. Selon un mode de réalisation avantageux, la tige 6,supportée par un dispo- sitif de maintien à rouleau, formé par une poutre 8 dans laquelle sont disposés des éléments comportant des surfaces de paliers coulissants 9, tourne dans la direction opposée à celle-du déplacement de la bande 4. Afin de permettre le net- toyage de la tige 6 et de lubrifier les surfaces de paliers, on peut amener un liquide, par exemple de l'eau, dans la chambre 11. Le matériau de revêtement de couchage en excès amené dans les chambres 3a et 3b s'extrude au travers des fentes 12, dont la largeur peut être réglée de manière à créer une légère surpression,dans la chambre de revêtement, qui empêche l'air de s'écouler dans la chambre de revêtement 3 avec la bande. Les parois latérales 13 des canaux de revêtement sont placées dans une position o la ten- sion superficielle amène le matériau de revêtement en excès à circuler à partir des fentes 12 vers le bas, le long des surfaces des parois inférieures. Pour faciliter le nettoyage du dispositif, ses surfaces sont refroidies par des chambres 14 contenant de l'eau de refroidissement. Le matériau de couchage en excès s'écoule dans les systèmes collecteurs , qui sont conçus et réalisés de manière à rendre l'écoulement aussi uniforme que possible afin d'empêcher que de l'air se mélange au matériau de revêtement. A partir des systèmes collecteurs, le matériau de couchage est recyclé dans le circuit de matériau du système de dépSt du revêtement. La tige peut être tubulaire et 8tre remplie d'eau, afin de faciliter le nettoyage. La conception du support de lame 16 et du système de positionnement de lame 17 peut être modifiée, selon les variantes de constructions actuelles et futures. Si l'on compare le dispositif selon l'invention à tous les systèmes d'en- duction par lame actuellement connus, on remarque que celui-ci présente l'avan- tage que l'angle de la lame contre la tige et l'angle de séparation de la bande sont faciles à régler, en déplaçant la poutre supportant la lame dans les direc- tions verticale et horizontale. Pour faciliter l'entretien du dispositif de revêtement, celui-ci est de construction suffisamment étroite et élevée pour que le personnel puisse facile- ment atteindre la lame d'enduction 5 et prendre place sur une plateforme 18 pour 6 2562816 observer la bande revêtue. La poutre 19 supportant la lame, qui constitue l'en- semble du côté de la lame de l'unité de revêtement, est fixée de manière à être facilement placée dans une position 19', pour réaliser un remplacement de lame, et dans une position 19" pour effectuer un lavage et un entretien plus poussés, la poutre latérale de la lame pouvant être facilement atteinte depuis la plate- forme 18. Des unités de séchage 22 peuvent être disposées après le dispositif d'ap- plication du revêtement, ces unités pouvant être des sécheurs à lame d'air à infrarouge, ou d'autres systèmes qui ne sont pas au contact de la bande. Le sys- tème de guidage de bande 23 peut être un guide à rouleau, ou, lorsque la bande colle sur le rouleau et qu'en conséquence, il n'est pas possible d'utiliser un rouleau, ce système de guidage peut être, par exemple, constitué par un coussin d'air ou tout autre dispositif similaire. On peut, bien entendu, utiliser des sécheurs supplémentaires, de différents types et de longueurs diverses, avant la section de séchage classique 25. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits ou représentés ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. Par exemple, la tige rotative peut être montée sur des paliers séparés, à une certaine distance les uns des autres dans la direction de la lar- geur de la tige. Dans ce cas, on peut utiliser d'autres types de paliers que ces paliers coulissants. L'eau utilisée éventuellement, et le matériau de couchage constituant le revêtement, peuvent être enlevés de la tige à l'aide d'une lame docteur, ou par tout système connu. 7 2562816 REVENDICATIONS 1 - Procédé pour appliquer un revêtement sur les deux côtés d'une bande en déplacement, notamment d'une bande de papier, et pour lisser ledit revêtement, le sens du déplacement de la bande étant sensiblement orienté vers le haut, carac- térisé en ce qu'il consiste à amener la bande au travers d'une chambre de revête- ment et à lisser le revêtement immédiatement après son dépSt sur la bande, en faisant passer cette dernière au travers d'un intervalle formé entre une lame flexible et une tige ronde tournant en sens inverse de la direction du déplace- ment de la bande. 2 - Dispositif pour appliquer un revêtement sur les deux c8tés d'une bande en déplacement, notamment d'une bande de papier, et pour lisser ledit re- vêtement, le sens du déplacement de la bande étant orienté vers le haut, carac- térisé en ce qu'il comprend: une chambre fermée de revêtement (3), ayant une par- tie inférieure qui est reliée à des évacuations des canaux de revêtement (2), et une partie supérieure constituée par une tige ronde (6) montée à rotation sur des paliers (9) la supportant sur toute sa longueur, et une lame flexible (5), la lame (5) et la tige (6) étant positionnées transversalement à la bande, à une courte distance des sorties des canaux de revêtement. 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige (6) est montée sur des paliers coulissants (9). 4 - Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la tige est montée sur paliers sur toute sa longueur. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cour- bure du bottier de la tige (6) correspond à la courbure de la lame (5). 6 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dia- mètre de la tige est compris entre 20 et 200 mm. 7 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige est tubulaire. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tige est refroidie par de l'eau. 9 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il com- porte un dispositif d'entraînement en rotation de la tige dans unsens contraire de celui du déplacement de la bande.