Brevet FR2578177A1 — publié le 19860905

-1 - La présente invention concerne les dispositifs de cri- blage destinés à cribler des suspensions de fibres, notamment des pâtes de fibre de cellulose produites à partir de végétaux comme le bois, le bambou, les plantes, etc... Un tel dispositif convient particulièrement au criblage dans le domaine dit de consistance moyenne, c'est-a-dire à environ 6-15 %, de préférence environ 8-12 %, de substance sèche. Pour pouvoir être capable de cribler de manière effica- ce des suspensions de fibres de consistance moyenne, il est nécessaire d'utiliser un type de crible qui produise des pulsations et des forces de cisaillement dans la suspension, de façon que la suspension se trouve fluidifiée, c'est-a-dire transformée en un état s'écoulant aisément, de sorte que les fibres peuvent se déplacer les unes par rapport aux autres. Ainsi, il est possible, au moyen d'un calibrage, de séparer les unes des autres des particules de tailles, formes ou poids différents. De nombreux types de cribles sont conçus avec une plaque de criblage perforée et fixe et un rotor mobile à proximité de cette pla- que de criblage, ce qui améliore le criblage en produisant des impulsions dans le milieu de criblage. Un tel crible est par exemple présenté dans le brevet canadien CA 955 563. La présente invention se distinguera en des points essen- tiels de l'agencement de criblage ci-dessus précédemment connu et elle se trouvera décrite de manière détaillée par la suite. L'invention a pour but de fournir un type de crible ef- ficace, simple et donc peu onéreux, en particulier pour des suspensions de consistance moyenne. Une telle suspension peut consister en une pâte de fibres dans l'industrie de la pâte de cellulose, c'est-a-dire de la fibre et autre substance sèche en suspension dans un liquide. Il peut s'agir de pate chimique ou bien de pâte à haut rendement, c'est-a-dire de pâte dite mécanique, par exemple de pate TMP. de CTMP. etc.... Un but essentiel de l'invention consiste à obtenir une séparation sélective par criblage d'au moins deux passés dans un seul et même dispositif de criblage. Un autre but de l'invention réside dans la possibilité de réaliser un criblage principal ainsi qu'un criblage secon- daire dans le même appareil de criblage, en économisant de la sorte à la fois de l'énergie et de l'investissement. L'invention a encore pour but de fournir un dispositif de criblage qui, à l'aide d'une agitation puis- sante de la pâte à consistance moyenne et sous des conditions de fluidi- 2578 1 77 -2- fication, peut séparer par criblage, à partir du même produit d'entrée, un premier passé, un second passé, un troisième, etc..., à la suite de quoi le refus restant est écarté. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemples non li- mitatifs et en regard des dessins annexes sur lesquels: - la fig. 1 représente une coupe longitudinale d'un dis- positif de criblage muni d'un rotor en forme de tambour et présentant deux sorties de passé, - la fig. 2 représente une coupe transversale du dispo- sitif de la fig. 1, prise suivant la ligne A-A, - la fig. 3 représente une section longitudinale d'un dispositif de criblage muni d'un rotor en forme de disque et présentant deux sorties de passé. Si l'on se reporte à la fig. 1, le dispositif est essen- tiellement constitué d'un carter 1 qui, grossièrement considéré, peut pré- senter la forme d'un cylindre avec des parois extrêmes 12 et 13. Ce carter 1 est muni à une extrémité d'une entrée 2 pour la suspension qui doit être criblée, que l'on appelle entrée, et est muni à l'autre extrémité d'une sortie 3 pour ce que l'on appelle le refus, c'est-à-dire ce qui est laissé après la séparation par criblage du passé, celui-ci quittant dans ce cas le dispositif par des sorties 4 et 5. A l'intérieur de ce carter 1 se trouve disposé un crible cylindrique 6 situé à une distance convenable de la partie cylindrique du carter, si bien que se trouve formée entre ce carter 1 et ce crible 6 une chambre 7, 11 pour le produit séparé par cri- blage. Cette chambre se trouve délimitée, aux extrémités du dispositif, par des anneaux 8 et 9, et au milieu par un anneau 10 à l'aide duquel la chambre de passé se trouve divisée en deux parties 7 et 11 présentant cha- cune une sortie 4 ou 5. Un arbre 20 se trouve disposé de manière concen- trique à travers le carter 1 et il est muni à une extrémité d'un disposi- tif convenable d'entraînement 21. Cet arbre se trouve porté dans le car- ter à l'aide de paliers et dispositifs d'étanchéité 22 et 23. Sur cet arbre se trouve fixé un corps rotatif à disposition centrale 24 présentant un diamètre plus petit que le cylindre de criblage, si bien qu'un espace intermédiaire se trouve formé entre ce corps central 24 et le cylindre de criblage 6. Sur ce corps central, et dans cet espace intermédiaire, se trouvent fixées un certain nombre d'ailettes ou de nervures 25 qui s'éten- dent essentiellement axialement-le long du dispositif et qui, dans le sens radial, s'étendent depuis le corps central 24 en direction de la plaque de criblage 6, sans toutefois la toucher. On a représenté dans le cas pré- sent, comme indiqué sur la figure 2, quatre ailettes ou nervures 25, dont une seule porte un numéro de référence. Le nombre de ces nervures dépend de la taille de la machine et des propriétés de criblage de la suspension, etc... Dans un cas normal, on peut utiliser six nervures. A l'extrémité de sortie du dispositif, il est possible, comme représenté dans le cas présent, de munir le corps rotatif 24 d'un certain type d'ailes ou cuillers 26 qui s'étendent en direction de la sortie de refus 3. Ces ailes peuvent être essentiellement radiales, mais elles peuvent être éga- lement réalisées incurvées ou conformées plus ou moins comme les aubes d'une pompe, de façon que le refus de la suspension se trouve pour ainsi dire évacué par pompage à travers cette sortie 3. Dans un but de clarté, les figures présentent des flèches correspondant à ce qui suit: la flèche 30 pour l'entrée, c'est-à-dire la suspension qui doit être criblée, la flèche 31 pour le passé numéro 1 et respectivement la flèche 32 pour le passé nO 2, et finalement la flèche 33 pour le refus restant. Si l'on se reporte à la figure 3, le dispositif est es- sentiellement constitué d'un carter 40 qui est également cylindrique avec des parois latérales 41 et 42. Une entree 43 conduit, à travers la paroi latérale 41 et en position centrale, jusque dans le carter, l'extrémité intérieure 44 de cette entree étant fixée sur une plaque de criblage de forme annulaire 45 qui s'étend en direction de la périphérie du carter 40 et est fixée sur celle-ci. Entre cette plaque de criblage 45 et la paroi extrême 41 se trouve ainsi ménagee une chambre qui, à l'aide d'une paroi cylindrique de division 46 se trouve subdivisée en une chambre intérieure de passé 47 et une chambre extérieure de passé 48 présentant respective- ment des sorties 49 et 50. Entre la plaque de criblage 45 et la paroi ex- trême 42 se trouve en outre disposé un rotor rotatif en forme de disque 60 sur lequel est fixe un arbre 61 qui traverse la paroi 42 à l'aide d'un dispositif d'étanchéité et palier 62, jusqu'à un ensemble d'entraînement 63. Sur le côté du disque-rotor 60 qui fait face à la plaque de criblage, le rotor est muni d'ailettes ou nervures 64 qui, au cours de la rotation de ce rotor, se déplacent le long de la plaque de criblage 45, sans toutefois toucher celle-ci. Sur son autre côté, le disque-rotor 60 peut être muni d'ailes 65 dont le but est de favoriser l'évacuation du refus à travers la sortir 66. Dans le cas présent également, la figure présente des flè- ches correspondant à ce qui suit: la flèche 70 pour l'entrée, la flèche 71 - 4 - pour le passé n 1 et respectivement la flèche 72 pour le passé n 2, et finalement la flèche 73 pour le refus restant. Les ailettes 64 et les ai- les 65 peuvent les unes et les autres être incurvées de façon que, pendant la rotation du rotor, la suspension soit amenée d'une manière efficace à se déplacer vers l'extérieur, en direction de la périphérie. Simultanément, les ailettes doivent se déplacer, pendant la rotation, le long de l'ensemble de la surface de criblage, sans bien entendu la toucher. Cela est également valable pour l'agencement conforme aux fig. 1 et 2 dans lequel les ailettes 25 prévues le long du rotor peuvent être conformées en forme de vis. Les ailettes ont par ailleurs pour but de réaliser une turbulence le long de la plaque de criblage, de façon que la pâte se trou- ve fluidifiée et qu'il soit ainsi possible de séparer les différentes par- ties de cette pâte, par exemple la fibre, les flocons de fibre (pailles) et autres parties. Le fonctionnement du dispositif doit ressortir claire- ment de la description qui précède. On peut ajouter que l'on peut bien en- tendu donner au crible d'autres formes que les exemples ici représentés. Le crible conforme aux fig. 1 et 2 peut par exemple être rendu plus court, de façon que les deux paliers 22 et 23 soient placés sur un seul côté, c'est- a-dire plus pros de l'entraînement par moteur. Dans d'autres cas, il peut être avantageux de rendre à la fois le rotor et le crible coniques sui- vant la direction longitudinale. De telles formes de conception ne modi- fient toutefois pas le but essentiel de l'invention, qui réside dans l'aptitude à diviser de manière sélective le passé en deux parties ou plus. Il n'est toutefois représenté sur les figures que deux sorties pour le passé. Sur les fig. 1 et 2, la chambre de criblage du dispositif peut être divisée d'une manière simple en un plus grand nombre de parties en insérant un plus grand nombre de parois de division en forme d'anneaux 10 et en reliant chaque chambre de passé à une sortie. On peut d'une manière correspondante donner au dispositif de la fig. 3 un plus grand nombre de sorties de passé en introduisant un plus grand nombre de parois cylindri- ques de division 46 à des distances radiales différentes à partir du cen- tre, en fonction des besoins. Un dispositif conforme à l'invention est normalement réa- lisé pour une surpression. Les perforations de la plaque de criblage sont réalisées de manière convenable pour le criblage voulu et peuvent consister en des trous ou des fentes. Dans certains cas, ces perforations peuvent d'une manière convenable être réalisées différentes pour chaque 5 - chambre de passé, si bien que de cette manière également on peut obtenir, suivant le besoin, une différenciation dans le résultat de criblage. En ce qui concerne la vitesse de rotation du rotor et la consommation d'énergie, on peut indiquer que, au cours d'un essai pratique à l'aide d'un crible réalisé dans l'ensemble conformément aux fig. 1 et 2, pendant le criblage d'une pâte de consistance moyenne, la vitesse du rotor a été de 1500 t/mn et la puissance installée du moteur de 250 kW. La quan- tité de pate qui a été criblée a été d'environ 6 tonnes par heure. On doit rendre la vitesse du rotor suffisamment élevée pour que la pâte à cribler soit fluidifiée pendant le mouvement des lames de rotor à travers cette pâte. Dans l'essai mentionné, la vitesse des lames de rotor a été d'envi- ron 20-25 m/s. 2578 1 77 -6- R EV E N DI C A T I 0 N S 1. Dispositif pour cribler une pâte de consistance de préference moyenne, du type constitué essentiellement d'un carter fermé (1, 40) avec un raccord pour l'entrée (2, 43) à une extremité, pour le refus (3, 66) à une certaine distance de celle-ci et pour le passé entre les deux, ainsi que d'un rotor (24, 60) monté rotatif dans ce carter et présentant des nervures (25, 64) qui, au cours de la rotation de ce rotor, se déplacent le long d'une surface de criblage (6, 45) disposée dans le carter et présentant des orifices convenables, avec une chambre de passé située sur sa face arrière, caractérisé en ce que la surface de criblage est divisée en au moins deux parties avec pour chacune une chambre de passé (7, 11; 47, 48) située sur la face arrière et présentant chacune une sor- tie séparée (4, 5; 49, 50). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties de criblage sont disposées l'une après l'autre, de façon que l'entrée passe principalement dans la première partie de cribla- ge, puis dans la seconde partie de criblage, et ainsi de suite. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le rotor (24) est en forme de tambour. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'entrée présente une direction d'introduction essentiellement axiale à travers le dispositif. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le rotor (60)est en forme de disque. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les nervures de rotor (25, 65) sont légèrement incurvées ou en forme de vis. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le rotor (24, 60) est muni, à la sortie de re- fus, d'ailes ou cuillers (26, 65) qui améliorent le mouvement du refus en direction de la sortie (3, 66).