Brevet FR2572950A1 — publié le 19860516

-1 2572950 Perfectionnements aux tamis pour épurateurs et à leur mode de fabrication La présente invention se rapporte aux épurateurs ou séparateurs, particulièrement aux épurateurs de pâte à papier du type comportant un ou plusieurs tamis à fentes. Les épurateurs de pâtes à papier comportent géné- ralement des tamis munis soit de fentes soit de trous et qui sont constitués en une tôle de métal inoxydable tel que l'acier inox. Le perçage de trous dans une telle tôle ne pose pas de problèmes de fabrication mais il n'en est pas de même de la réalisation de fentes fines et calibrées, dont les bords sont généralement évasés, au moins sur une face de la tôle, selon des configurations et des angles déterminés. La largeur de ces fentes est en effet de l'ordre de 0,15 mm à 1 mm pour des tamis pouvant aller, en cas de tamis cylindrique, de 0,25 m à 1,50 m de diamètre et 0,30 m à 1,50 m de hauteur ou longueur. Dans la pratique actuelle, ces tamis sont réali- sés soit par fraisage et sciage d'une tôle, soit par jux- taposition de barrettes parallèles constituant une grille, les barrettes étant assemblées par soudure sur des traver- ses généralement perpendiculaires aux barres et formant des cerclages. Ce dernier mode de réalisation présente des inconvénients majeurs, dus à la présence des soudures qui sont fragiles en raison des phénomènes de cristallisation du métal inoxydable qu'elles provoquent et qui ont aussi l'inconvénient d'affaiblir la résistance chimique du métal. De plus, de tels épurateurs comportent générale- ment des rotors portant des ailettes ou foils qui se déplacent à proximité de la surface du tamis pour créer des dépressions et surpressions dont le rôle est d'assu- rer le nettoyage du tamis et d'empêcher le bouchage des fentes par accumulation des fibres. La vitesse de rotation de ces rotors est élevée et entraîne des efforts tangen- tiels très importants sur les barrettes. Ces efforts tendent à faire basculer les barrettes lorsqu'elles sont disposées suivant les génératrices du tamis, -ce qui est le cas le plus fréquent. Elles imposent aux soudures des tensions alternées qui provoquent leur rupture. L'invention vise à résoudre ce problème et a pour objet un tamis à fentes réalisé sur une partie au moins de sa surface par assemblage de barrettes parallè- les sur des traverses, caractérisé en ce que les barret- tes sont assemblées sans soudure sur les traverses par le moyen d'encoches en queue d'aronde portées par les barrettes (premières encoches), encoches dont les lèvres pénètrent dans au moins une rainure en V portée par chaque traverse, celles-ci portant des encoches de posi- tionnement des barrettes sur leur face portant les barret- tes (secondes encoches), la section transversale des tra- verses au droit des secondes encoches ayant mêmes configu- ration et dimensions que la section des premières enco- ches, et la section transversale des barrettes au droit des premières encoches ayant même configuration que la section des secondes encoches portées par les traverses. L'invention vise également les dispositions préférentielles ci-après: a) Les premières encoches sont dissymétriques et ont une face perpendiculaire à l'axe de la barrette, l'autre étant inclinée d'un angle de préférence de l'ordre de 20 à 25'. b) Les extrémités d'une traverse ont, sur une longueur correspondant à plusieurs secondes encoches, une épaisseur (considérée parallèlement aux barrettes) de l'ordre de la moitié de l'épaisseur dans la zone centrale de façon à reconstituer la section de la tra- verse par superposition desdites extrémités, lesquelles sont assemblées par serrage des flancs des premières encoches des barrettes qui les recouvrent. c) Les barrettes et les traverses sont d'épais- seur voisine et les premières et secondes encoches ont des profondeurs dont la somme est voisine de cette épais- seur. d) Les barrettes ont une section de forme géné- rale trapézoïdale, et les premières encoches sont placées sur le petit côté du trapèze. e) Il est prévu, de place en place, des barret- tes d'épaisseur supérieure constituant des obstacles en surépaisseur sur la face étroite des fentes constituée par le rapprochement des barrettes. f) Le tamis est cylindrique, de section circu- laire ou polygone régulier, les barrettes sont parallèles à l'axe du cylindre et les traverses sont perpendiculaires à cet axe. g) Le tamis est plan et comporte une multipli- cité de surfaces élémentaires de tamisage réalisées selon l'invention, chacune disposée de sorte que, soit les barrettes, soit les traverses soient disposéés sensible- ment radialement par rapport au centre du tamis. L'invention vise également les épurateurs munies de tels tamis, ainsi que le mode de réalisation d'un tel tamis ou surface élémentaire de tamisage consistant: 25. à plier les barrettes au niveau des premiè- res encoches selon un angle au moins égal à l'angle de dépouille de ces encoches; à les placer sur les traverses; À à redresser ensuite les barrettes en enserrant les traverses, et, lorsque le tamis est cylindrique, à réaliser la fermeture du cylindre par super- position des extrémités de traverses d'épaisseur réduite à la moitié et mise en place, avec serrage, des barrettes. La description qui suit, avec référence au dessin annexé, a pour but d'illustrer les caractéristiques de l'invention par des exemples de réalisation. Sur ce dessin: la figure 1 est une vue schématique, en pers- pective, d'un tamis cylindrique à section circulaire; la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale d'un épurateur muni d'un tamis selon l'invention; la figure 3 illustre, en perspective, l'assem- blage d'une barrette sur une traverse; la figure 4 est une vue de détail, en coupe longitudinale AA (figure 5) d'une barrette assemblée à une traverse; la figure 5 est une vue de détail, en coupe longitudinale BB (figure 4) d'une traverse munie de barrettes; 15. la figure 6 illustre une variante à fentes dissymétriques pour un tamisage centripète; la figure 7 illustre une variante à fentes pour tamisage centripète, avec barrettes proéminentes de place en place; 20. la figure 8 illustre une autre variante à barrettes dissymétriques; les figures 9 et 10 illustrent en plan et perspective un tamis plan, selon l'invention; la figure 11 illustre le mode de montage d'une barrette sur des traverses; les figures 12 et 13 illustrent le mode de fermeture d'un tamis cylindrique; la figure 14 illustre un détail de montage du tamis dans l'épurateur; 30. la figure 15 est un exemple de tamis à section polygonale; la figure 16 est une variante de la configu- ration en section des premières encoches et des traverses (variante de la figure 4). En se reportant aux figures I à 5, on voit que le tamis 1 d'un épurateur 2 qui comprend dans le cas, par exemple, d'un épurateur centrifuge, une arrivée de pâte 3, une sortie de pâte 4,une sortie de refus 20 et un rotor à ailettes ou foils 5, est réalisé par assemblage sans soudure de barrettes 6 sur des traverses 7. Les barrettes 6 comportent, à l'entraxe des traverses 7, des "premières encoches" 8 en queue d'aronde, c'est-àdire, des encoches dont le fond 8a est plus grand que l'entrée 8b; les traverses 7 comportent au moins une rainure latérale 9 à section en V dans laquelle pénètre une lèvre telle que la lèvre 8c d'une encoche 8; les tra- verses 7 portent également des "secondes encoches" 10, dans lesquelles viennent se placer les parties 11 des barrettes 6 non entaillées par les encoches 8; la section transversale des traverses au droit des encoches 10 a mêmes configuration et dimensions que la section des encoches 8 sur la profondeur de ces dernières (figure 4); la section transversale des barrettes au droit des encoches 8 a même configuration que la section des encoches 10 sur la pro- fondeur de ces dernières (figure 5). Il résulte de cette disposition, que les barret- tes sont à la fois rigoureusement positionnées par les encoches 10, et solidement assemblées par la coopération des encoches 8 et de la ou ou des rainures 9. On peut donc ainsi réaliser sans soudure un tamis à fentes calibrées, soumis à des efforts mécaniques intenses, efforts dus à la vitesse de rotation élevée du rotor 5 à ailettes 5a. Dans les fabrications usuelles de ces types d'appareils, les tamis sont souvent réalisés par fraisage de tôles d'acier inoxydable, de 6 à 8 mm d'épaisseur, en vue de réaliser des fentes d'une finesse de quelques dixièmes de millimètre. Avec le mode de réalisation de l'invention, on peut employer des barrettes 6 d'une épaisseur analogue, (6 à 8 mm), assemblées par des traverses 7 d'épaisseur voisine, de sorte que la construction utilise un poids de métal analogue. Mais on peut également augmenter la résistance, en utilisant des dimensions supérieures, notamment pour les traverses, avec des coûts de fabrica- tion inférieurs du fait de la suppression du fraisage des fentes. Par ailleurs, on évite les inconvénients de la soudure qui ont été cités plus haut. Les figures 12 et 13 illustrent comment l'inven- tion permet d'éviter également les soudures pour réaliser la fermeture d'un tamis cylindrique. Chaque extrémité 7a, 7b, d'une traverse 7 voit, sur une longueur couverte par plusieurs barrettes 6, son épaisseur diminuée, dans la direction parallèle aux barrettes 6, de telle sorte que le total des épaisseurs de 7a et 7b soit égal à l'épaisseur de la traverse 7 et que la face de séparation 12 soit de préférence approxi- mativement médiane. La mise en place et le serrage des barrettes 6 sur les parties 7a et 7b superposées assure alors la fermeture du tamis. Pour éviter tout possible glissement relatif des parties 7a et 7b, des goupilles 21 sont de préférence prévues, parallèles aux barrettes 6, situées aux emplace- ments de celles-ci, et traversant les parties 7a et 7b. Lorsque les barrettes 6 sont mises en place, les goupilles 21 se trouvent emprisonnées et le blocage de l'ensemble est complet. Dans les figures 3 à 5, on a représenté des encoches 8 ayant une face 8d perpendiculaire à l'axe des barrettes, l'autre face étant inclinée d'un angle a de 20 à 25 . Dans ce cas, les traverses 7 ne portent qu'une seule rainure 9 en V sur une seule face latérale (à la différence de la variante de la figure 16). Cette disposition est préférée parce qu'un angle égal ou supérieur à 90 entre la lèvre 8d et la face externe 13 des barrettes, permet le procédé de montage illustré figure 11. Ce mode de montage et d'assemblage consiste à plier les barrettes 6, au droit des encoches 8 d'un angle au moins égal à l'angle de contre-dépouille a des encoches 8 (angle entre les faces 8c et 8d). L'enco- che 8 se trouve alors ouverte et la barrette 6 peut être placée sur les traverses 7. Après quoi, on redresse la barrette 6 jusqu'à la rendre rectiligne et à l'enserrer sur les traverses 7. Si l'angle entre les faces 8c et 8d et la face 13 était un angle aigu, comme représenté figure 16, ce mode de mise en place serait plus compliqué et plus difficile à mettre en oeuvre, bien que toujours possible. L'invention est par ailleurs susceptible de variantes apportant certains perfectionnements. Selon la figure 6, les entrées de fentes sont rendues dissymétriques par l'emploi de barrettes 6 de section dissymétrique: on peut ainsi obtenir les amélio- rations de fonctionnement qui résultent d'un effet de réflexion du liquide épuré sur la face radiale des fentes, ce qui suppose que l'une des parois latérales 6c d'une barrette 6 (la paroi aval) est à peu près perpendi- culaire à la composante tangentielle du mouvement du liquide, c'est-à-dire aux faces antérieure et postérieu- re de cette barrette. Selon la figure 7, certaines barrettes 6a sont d'épaisseur plus grande que les autres, créant ainsi, de place en place, par exemple à une distance de 4 à 10 fen- tes, un obstacle qui freine l'écoulement le long du tamis, ce qui améliore l'efficacité de ce dernier et l'efficacité de nettoyage des ailettes 5. La figure 8 est une variante de barrettes dissy- métriques comportant chacune un talon aval 6b, provoquant des remous ou retours de courant au passage des ailettes 5 et améliorant le fonctionnement des fentes. Selon les figures 9 et 10, le tamis est plan et les assemblages: de barrettes selon l'invention occupent une partie seulement de la surface du tamis 14, et constituent des surfaces de tamisage 15, réalisées selon l'invention et montées dans la surface globale du tamis. La totalité de la surface du tamis peut égale- ment être occupée, par exemple l'emploi de surfaces 15 en forme de-secteurs circulaires d'angles au sommet limités (de préférence moins de 40 ) et juxtaposés. La figure 10 illustre en perspective schémati- que, un tel tamis avec son rotor à ailettes 5, 5a. De préférence, les surfaces de tamisage 15 sont disposées de telle sorte que, soit les barrettes, soit les traver- ses aient une direction moyenne radiale (perpendiculaire à la composante tangentielle de la vitesse du liquide). Le montage d'un tamis cylindrique selon l'in- vention dans un épurateur peut être réalisé de diverses façons et notamment au moyen de frettes hautes et basses 16-17, venant coiffer les extrémités des barrettes 6 du tamis, et enserrer une traverse 7 par boulonnage 18 ou moyen équivalent. Le tamis est monté dans l'épurateur par l'intermédiaire de la pièce 19. Les tamis selon l'invention seront généralement cylindriques de section circulaire (figures 1, 2) ou plans (figures 9, 10). Mais l'invention n'est pas limitée à ces formes préférées. Ainsi, la figure 15 illustre un tamis cylindrique de section polygonale, et l'on peut également utiliser une forme conique ou de révolution, en la réalisant au moyen de surfaces de tamisage montées dans la surface globale du tamis, de façon analogue à la figure 9, ou par secteurs juxtaposés. L'inveat:on englobe les épurateurs ou autres appareils de filtrage ou d'épuration, notamment pour la fabrication de pate à papier comprenant un filtre selon la descxiption qui précède. Dans les exemples et les dessins qui précèdent, les barrettes ont été représentées comme dirigées selon les Snérat-rces d'un cylindre dont les traverses ont la forme de sections droites. 2572950 Mais il va de soi que le tamis peut être réalisé à l'inverse avec des traverses parallèles aux génératrices et de barrettes selon la section droite du tamis. Ou à l'inverse les fentes peuvent être réalisées par le rapprochement des traverses assemblées par les barret- tes. Ainsi les fentes obtenues peuvent aussi bien être IO parallèles à l'axe du tamis et perpendiculaires à la vitesse de déplacement du liquide que perpendiculaires à cet axe et parallèles à la composante de vitesse de déplacement du liquide tangente au tamis. REVENDICATIONS 1. Tamis à fentes pour épurateurs, ou sépara- teurs, et notamment pour épurateurs de pâte à papier, réalisé sur une partie au moins de sa surface par assem- blage de barrettes parallèles (6) sur des traverses (7), caractérisé en ce que les barrettes (6) sont assemblées sans soudure sur les traverses (7) par le moyen d'enco- ches en queue d'aronde (8) portées par les barrettes (6) (premières encoches), encoches (8) dont les lèvres pénètrent dans au moins une rainure latérale (9) en V portée par chaque traverse (7), celles-ci portant des encoches (10) de positionnement des barrettes (6) sur leur face portant les barrettes (secondes encoches), la section transversale des traverses (7) au droit des secondes encoches (10) ayant mêmesconfiguration et dimen- sions que la section des premières encoches (8), et la section tranversale des barrettes (6) au droit des pre- mières encoches (8) ayant même configuration que la sec- tion des secondes encoches (10) portées par les traver- ses (7). 2. Tamis selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premières encoches sont dissymétriques et ont une face perpendiculaire à l'axe de la barrette, l'autre étant inclinée d'un angle de préférence de l'ordre de 20 à 25 . 3. Tamis selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les extrémités d'une traverse ont, sur une longueur correspondant à plusieurs secondes encoches, une épaisseur (considérée parallèlement aux barrettes) de l'ordre de la moitié de l'épaisseur dans la zone centrale de façon à reconstituer la section de la traverse par superposition desdites extré- mités, lesquelles sont assemblées par serrage des flancs des premières encoches des barrettes qui les recouvrent. 4. Tamis selon l'une quelconque des revendica- tinos précédentes, caractérisé en que les barrettes et les traverses sont d'épaisseur voisine et les premières et secondes encoches ont des profondeurs dont la somme est voisine de cette épaisseur. 5. Tamis selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que ies barrettes ont une section de forme générale trapézoïdale, et les premières encoches sont placées sur le petit côté du trapèze. 6. Tamis selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu, de place en place, des barrettes d'épaisseur supérieure constituant des obstacles en surépaisseur sur la face étroite des fentes constituée par le rapprochement des barrettes. 7. Tamis selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les barrettes (6) comportent sur leur face large, formant face d'entrée des fentes, une arête (6b) en surépaisseur placée le long d'une des faces latérales. 8. Tamis selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que certaines au moins des barrettes sont dissymétriques avec une face latérale approximative- ment perpendiculaire aux faces antérieure et postérieure. 9. Tamis selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le tamis est cylindrique, de section circulaire ou polygone régulier, les barrettes sont parallèles à l'axe du cylindre et les traverses sont perpendiculaires à cet axe. 10. Tamis selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le tamis est plan et comporte une multiplicité de surfaces élémentai- res de tamisage réalisées selon l'invention, chacune disposée de sorte que, soit les barrettes, soit les tra- verses soient disposées sensiblement radialement par rapport au centre du tamis. 11. Mode de réalisation d'un tamis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte la séquence d'opérations consistant: à plier les barrettes au niveau des premiè- res encoches selon un angle au moins égal à l'angle de dépouille de ces encoches; à les placer sur les traverses; à redresser ensuite les barrettes en enserrant les traverses, et, lorsque le tamis est cylindrique, 10. a réaliser la fermeture du cylindre par super- position des extrémités de traverses d'épaisseur réduite à la moitié et mise en place, avec serrage, des barrettes. 12. Tamis selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que chaque fente résulte du rappro- chement de deux barrettes adjacentes, celles-ci étant parallè- les à l'axe du tamis. 13. Tamis selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que chaque fente résulte du rappro- chement de deux barrettes adjacentes, celles-ci étant perpen- diculaires à l'axe du tamis et selon une section droite. 14. Tamis selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que chaque fente résulte du rappro- chement de deux traverses adjacentes, celles-ci étant perpendi- culaires à l'axe du tamis et disposées selon une section droite.