Brevet FR2595382A1 — publié le 19870911

i CAISSE DE TETE POUR LA FABRICATION DE FEUILLES CONTINUES DE MATIERE FIBREUSE La présente invention concerne les caisses de tête pour la fa- brication de feuilles continues de matière fibreuse, de préférence pour machines à papier, du type comprenant une chambre d'éjecteur qui, d'une part, présente une fente d'éjection et est délimitée par une paroi de lèvre supérieure, une- paroi de lèvre inférieure et deux parois latérales, les parois de lèvre supérieure et de lèvre inférieure convergeant suivant la direction de l'écoulement, et qui, d'autre part, en vue de la production de feuilles continues de matière fibreuse multicouches, est divisée en au moins deux canaux d'écoulement présentant la largeur machine, à l'aide d'au moins une cloison séparatrice approximativement en forme de coin, qui s'étend suivant la direction de l'écoulement et de l'une à l'autre des parois latérales et qui fait saillie suivant cette direction de l'écoulement au delà de la fente d'éjection. Il s'agit ainsi d'une caisse de tête du type dit multicouche, qui - en vue de la production d'une feuille continue de matière fibreuse multi- couches solide entre les couches de la feuille continue de matière fibreuse. Néan- moins, les diverses couches de cette feuille continue de matière fibreuse, par exemple la face supérieure et la face inférieure, doivent se différencier d'une manière nette l'une de l'autre au niveau des différentes matières de départ et/ou couleurs. Cela s'obtient en maintenant séparées l'une de l'autre les différentes veines de matière fibreuse à l'intérieur de la caisse de tête - et encore également un peu plus loin au delà de la sortie hors de cette caisse de tête. Une caisse de tête du type indiqué au début est connue d'après le brevet US 2.911.039. La machine à papier à deux toiles, à laquelle appartient cette caisse de tête connue, présente un rouleau de tête à aspiration sur chacun des deux côtés du coin convergent d'introduction de la partie de machine à deux toiles. Dans la zone de ces rouleaux de tête à aspiration, la formation de la feuille continue commence encore dans la zone immédiate de la caisse de tête. Ce type de formation de feuille continue est défavorable 2 2595382 dans le cas des vitesses de machine les plus élevées. Les rouleaux à aspiration sont en outre très onéreux, tant à l'achat qu'à l'entretien, en raison de leur consommation élevée d'énergie pour produire le vide partiel. D'autres agencements sont connus d'après le brevet US 4.141.788. Dans ce cas, les deux toiles sans fin sont guidées par dessus des rouleaux de renvoi et des barres de support fixes ou sont tendues autour d'un rouleau de forme de grand diamètre. En vue d'une séparation des diverses veines de matière dans la caisse de tête et dans la zone initiale de formation de la feuille continue, cette caisse de tête présente des cloisons séparatrices en forme de feuille qui s'étendent au-delà de la fente d'éjection de la caisse de tête. Cette structure connue n'est pas satisfaisante du fait que les parois séparatrices en forme de feuille n'ont qu'une durée de vie limitée et que, dans certaines circonstances, elles ont tendance à onduler, si bien qu'il se présente le risque que la formation de la feuille continue en soit gênée. On a essayé d'éviter ces inconvénients à l'aide d'autres struc- tures. C'est ainsi que, par exemple conformément au brevet US 4.349.414, il est prévu des parois séparatrices en forme de plaques qui sont fixées de manière articulée à leur extrémité d'alimentation et s'étendent Jusque dans la fente d'évacuation ou un peu au-delà. Dans un exemple de réalisation, une telle paroi séparatrice en forme de plaque présente à son extrémité côté évacuation un prolongement en forme de feuille. D'après la demande de brevet RFA publiée avant examen 3.107.875, il est prévu comme parois séparatrices dans le canal d'écoulement d'une caisse de tête multicouches des plaques rigides qui doivent être fixées rigidement dans ce canal d'écoulement. A l'extrémité côté évacuation, une feuille flexible est raccordée à chacune de ces parois séparatrices. La présente invention a pour but de fournir une caisse de tête multicouches dans laquelle, en vue de la séparation des veines de matière, on utilise des éléments structurels exclusivement rigides, qui n'ont donc pas tendance à onduler. En cas de besoin, il doit être prévu une possibilité de remplacer la paroi séparatrice afin de pouvoir en adapter la longueur à des conditions requises différentes. A cet effet, l'invention a pour objet une caisse de tête du type précité, caractérisée en ce que chacune des deux parois latérales est divisée, le long de la cloison séparatrice ou des cloisons séparatrices, en au moins deux sections de paroi latérale, et en ce que la ou les cloisons séparatrices est (sont) enserrée(s), dans la zone de chaque paroi latérale, entre les sections de paroi latérale. La division des parois latérales du canal d'écoulement le long de la cloison séparatrice (ou le long des cloisons séparatrices) ne permet pas seulement de fixer rigidement cette cloison séparatrice (ou ces cloisons séparatrices) dans les parois latérales. Bien plus, cette disposition permet en même temps de prévoir que, de manière particulièrement avantageuse, l'une des deux parois de lèvre forme avec les deux sections associées de paroi latérale un bloc structurel qui est monté basculant, à savoir autour d'un axe de basculement qui s'étend à l'extrémité côté alimentation dudit bloc structurel d'une manière sensiblement horizontale et transversalement à la direction machine. De ce fait, on peut faire basculer l'une des deux parois à lèvre, de préférence la lèvre supérieure, vers le haut, en même temps que les sections de paroi latérale qui y sont fixées, de sorte que l'on peut remplacer la cloison séparatrice, malgré la fixation qui est rigide en cours de fonctionnement. Il s'offre en outre de ce fait une bonne possibilité d'accès dans le canal d'écoulement de la caisse de tête, pour un nettoyage éventuel de celle-ci. Dans une caisse de tête d'un autre type qui sert à la formation d'une feuille continue de matière fibreuse monocouche sur une forme ronde, on connait déjà la possibilité de faire basculer une paroi à lèvre; voir brevet CH 564 639 (= US 3.943.035). Suivant un développement de détail de l'invention, on peut diviser la cloison séparatrice en une partie de cloison côté alimentation (qui sera ancrée de manière inséparable, de préférence par soudage, dans la caisse de tête) et une partie de cloison côté évacuation. Dans ce cas, seule la partie de cloison côté évacuation est interchangeable. Le remplacement s'en trouve ainsi facilité, étant donné que la pièce à remplacer est plus petite. On peut encore faciliter le remplacement de la partie de cloison côté évacuation en prévoyant que la liaison entre les deux parties de cloison séparatrice est agencée sous la forme d'un emboîtement à baïonnette, et que cet emboîtement à baïonnette est verrouillable à l'aide d'un tuyau souple expansible. Cet emboîtement à baïonnette assure simultanément une Jonction extraordinairement rigide des deux parties de cloison séparatrice pendant le fonctionnement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins sur lesquels: la figure 1 représente une coupe longitudinale prise A travers une caisse de tête deux couches, la figure 2 représente la même caisse de tête suivant une vue latérale et à l'état ouvert, la figure 3 représente une coupe transversale partielle prise suivant la ligne III de la figure 1, et les figures 4 et 5 représentent des particularités de l'emboîtement à baïonnette prévu entre les deux parties de la cloison séparatrice, la Fig. 4 étant un agrandissement du détail IV de la Fig. 1 et la Fig. 5 représentant les parties de cloison séparatrice avant l'assemblage, en vue partielle et suivant la direction de la flèche V de la Fig. 4. La caisse de tête deux couches représentée sur la Fig. 1 comporte une paroi à lèvre inférieure 11 et une paroi à lèvre supérieure 12. Ces deux parois à lèvre sont réalisées en un matériau plein et épais; elles s'étendent transversalement, suivant la forme de section transversale représentée, sur toute la largeur d'une machine à papier. Ces deux parois à lèvre 11 et 12 délimitent une chambre d'éjecteur à la largeur machine et qui est désignée dans son ensemble sur la Fig. 1 par la référence 10. Cette chambre d'éjecteur se rétrécit suivant la direction d'écoulement Jusqu'à une fente d'éjection 15. Elle est divisée en deux canaux d'écoulement à la largeur machine 13 et 14 au moyen d'une cloison séparatrice en forme de coin 16. Pour amener deux suspensions de fibres différentes, il est prévu à la manière connue deux tuyaux distributeurs transversaux 21, 22 qui s'éten- dent au-dessous de la caisse de tête et transversalement à la direction machine. De ces tuyaux distributeurs transversaux 21 et 22, les suspensions de fibres parviennent chacune dans un canal central à la largeur machine 25 et 26 en passant, pour chacun, par un faisceau de tubes de réorientation 23 et 24. A l'entrée dans les deux faisceaux de tubes à turbulence 27? et 28 à la largeur machine, les veines de matière sont déviées suivant la direction d'écoulement de la chambre d'éjecteur 10 qui s'étend de manière inclinée vers le haut. Cet agencement est en principe connu d'après le brevet de RFA 2.307.849 (= brevet US 3.945.882). Les tubes à turbulence 27 et 28 ont tout d'abord, suivant la direction de l'écoulement, une section transversale de forme circulaire qui, avant la sortie dans les canaux d'écoulement 13 et 14 s'évase sous la forme d'un répartiteur continu. Dans chacun de ces répartiteurs continus, on passe de la section transversale de forme circulaire à une section transversale pentagonale (voir Fig. 3). La paroi à lèvre inférieure 11 est solidarisée avec deux chassis latéraux 17 à ses deux extrémités, c'est-à-dire sur le côté conducteur et sur le côté mécanique d'entraînement de la machine à papier. Ces deux chAssis constituent en même temps une partie des parois latérales de la chambre d'éjecteur 10 (voir Fig. 2). Les tubes à turbulence 27 et 28 reposent par leurs extrémités côté alimentation dans une paroi transversale extérieure à la largeur machine 18, et de même, à une certaine distance de son extrémité côté éjection, dans une paroi transversale intérieure également à la largeur machine 19. La cloison séparatrice 16 est divisé en une partie de cloison côté alimentation 16a qui est solidarisée rigidement avec la paroi transversale intérieure 19, par exemple par soudage, et en une partie de cloison côté éjection 16b. Les parois transversales 18 et 19 constituent en commun avec les faisceaux de tubes à turbulence 27 et 28 qui y sont encastrés ce que l'on appelle le bloc incorporé à turbulence. Lors du montage de la caisse de tête, on met ce dernier en place à partir du haut, entre les parois latérales 17 et sur la paroi à lèvre inférieure 11, en même temps que la partie de cloison côté alimentation 16a. La liaison s'effectue à l'aide de vis 31 qui sont uniquement indiquées sur la Fig. 1 par leurs axes. On met également en place la paroi à lèvre supérieure 12 à partir du haut et entre les parois latérales 17, et on la visse sur les parois transversales 18 et 19 (vis 32). Cette paroi à lèvre supérieure 12 est également solidarisée avec chacune des deux parois 17 à l'aide d'un palier de basculement 30. On peut ainsi, après dévissage des vis 32, relever vers le haut la paroi à lèvre supérieure 12, comme le montre la Fig. 2. Pour délimiter latéralement le canal supérieur d'écoulement 14 de la chambre d'éjecteur 10, il est prévu sur chacune des deux parois à lèvre supérieure 12 une section de paroi latérale 37. Celle-ci présente, en vue la- térale et conformément & la Fig. 2, à peu près la forme d'un triangle. Ces deux sections de paroi latérale 37 sont réalisées comme étant des éléments structurels distincts des parois latérales 17. De ce fait, en cas de besoin, ils peuvent être relevés vers le haut, comme le montre la Fig. *2, en même temps que la paroi à lèvre supérieure 12. Toutefois, en premier lieu, cette division des parois latérales permet de serrer la cloison intermédiaire 16 entre les sections de parois latérales 17 et 37. A cet effet, sur la plus grande partie de sa longueur, la largeur de la cloison séparatrice 16 est supérieure à la largeur libre B des canaux d'écoulement 13 et 14 de paroi latérale 17 et 37. - Les parties de cloison séparatrice 16a et l6b peuvent être réa- lisées en des matières différentes. La partie de cloison côté amont 16a est de préférence en acier, si bien qu'on peut la souder avec la paroi trans- versale 19 en des emplacements 9. La partie de cloison séparatrice côté aval 16b peut être réalisée, afin de faciliter le remplacement, par exemple en une matière plastique armée, donc la plus rigide possible. En cas de besoin, il peut être disposé le long des brides 17a et 37a des mécanismes de serrage à l'aide desquels, après avoir dévissé les vis 39, on peut effectuer posté- rieurement un serrage, transversalement à la direction d'écoulement et éven- tuellement en utilisant l'armature citée, sur la partie de cloison côté aval 16b. Il va de soi que les surfaces de l'ensemble de la cloison sépara- trice 16 au contact desquelles vient l'écoulement doivent être totalement lisses afin d'éviter qu'il se forme une turbulence instable et que des fibres restent accrochées. A son point de jonction 9 avec la paroi transversale 19, la cloison séparatrice est relativement épaisse; à partir de là, elle se ré- trécit d'une manière uniforme suivant la direction d'écoulement Jusqu'à son extrémité 16' qui fait saillie au-delà de la fente d'éjection 15. L'angle de convergence de cette paroi séparatrice 16 peut être constant sur toute sa longueur. Au lieu de cela, on peut toutefois également prévoir que l'angle de convergence est sensiblement plus petit dans la zone de la fente d'éjection que dans la zone restante de la chambre d'éjecteur 10. Bien que, de ce fait, les directions d'écoulement des deux jets de matière ne soient pas encore tout-à-fait parallèles l'une à l'autre lorsqu'ils quittent la caisse de tête, l'écart par rapport au parallélisme n'est que faible. Les deux parties 16a et 16b de la cloison séparatrice sont solidarisées l'une avec l'autre par un emboîtement spécial à baïonnette. Cette solidarisation doit être rigide et en même temps être étanche le long de la ligne de Joint de façon qu'il soit exclu que des fibres restent accrochées. A cet effet, il est formé sur l'une des parties de cloison séparatrice (par exemple sur la partie côté éjection 16b) une ailette 40 qui s'emboîte dans une gorge 41 de l'autre partie de cloison 16a (voir Fig.'4). Il est formé sur les surfaces latérales de cette ailette 40 des saillies 42 qu'entourent à la façon de pinces des saillies 43 qui sont formées sur les parois intérieures latérales de la gorge 41. Sur les deux parties 16a et 16b de la cloison sé- paratrice, il est disposé plusieurs saillies 42 ou 43 du type indiqué tout au long de la ligne de Joint. Elles ont toutes une longueur déterminée a; il se trouve entre elles des espaces intermédiaires d'une longueur b qui est sensiblement supérieure à la longueur a. Ainsi, en partant de la position représentée sur la Fig. 5, on peut solidariser les parties de cloison sépara- trice l'une avec l'autre en déplaçant tout d'abord en translation la partie de cloison côté éjection 16b suivant la direction de la flèche A, jusqu'à ce que l'ailette 40 soit introduite dans la gorge 41. On déplace ensuite en translation la partie de paroi 16b suivant la direction de la flèche B, c'est-à-dire le long de la ligne de Joint, de sorte que les saillies 42 et 43 viennent en prise les unes sur les autres. Un tuyau souple hydraulique 44 est logé dans l'ailette 40; celle-ci présente en outre sur sa face frontale une fente 45. Le tuyau souple 44 peut être dilaté par amenée d'un agent sous pression, de façon que les saillies 42 s'écartent les unes des autres. De ce fait et grâce à la disposition inclinée des surfaces en contact 46 des saillies 42 et 43, la partie de cloison côté éjection 16b se trouve serrée rigidement avec la partie de cloison côté alimentation 16a. Pour un réglage fin de la fente d'éjection 15 (de manière plus précise des deux fentes d'éjection), il est disposé sur chacune des parois à lèvre 11 et 12 un volet 33 ou 34. Le volet 34 prévu sur la lèvre supérieure 12 est vissé rigidement sur cette lèvre supérieure. On peut en cas de besoin le remplacer par un autre de taille différente. Le volet 33 disposé sur la lèvre inférieure 11 est réglable, & la manière connue, à l'aide de plusieurs tiges filetées 35 qui sont réparties sur toute la largeur de la machine. Grâce à une manoeuvre différente de ces tiges filetées 35, on peut déformer dans certaines limites le volet 33. On peut de ce fait influer sur le profil en section transversale du jet de matière qui sort, par exemple en l'égalisant. Il s'est maintenant avéré que, dans le cas de la fabrication d'une feuille continue de papier multicouches, il suffit de n'influer de la manière précitée que sur l'un des jets de matière, à l'aide d'un volet réglable. En d'autres termes, le volet réglable 33 est en état d'égaliser le profil en section transversale de l'ensemble de la feuille continue de papier, jusqu'au point de pouvoir également compenser une irrégularité provoquée par l'autre jet de matière. Le volet réglable 33 qui n'est représenté que schématiquement peut de manière particulière être réalisé d'une façon analogue au brevet de RFA 2.942.966 (= brevet US 4.326.916). Il apparait encore sur les figures 1 et 2 que les deux sections de paroi latérale 17 et 37 s'étendent suivant la direction de l'écoulement au delà de la fente d'éjection I5. Cela permet que la cloison intermédiaire 16 qui fait également saillie hors de cette fente d'éjection 15 puisse aussi être maintenue latéralement à l'extérieur de la chambre d'éjecteur 10 (dans la mesure o les limites d'encombrement le permettent). Les deux jets de matière à la largeur machine qui sortent de la caisse de tête sont, comme la montre la Fig.l, introduits dans le coin convergent d'introduction d'une partie de machine à double toile. Comme éléments constitutifs de cette partie de machine à double toile, on peut citer un rouleau de renvoi de toile 47 sur lequel passe l'une des toiles sans fin 7, et un rouleau-forme 48 sur lequel vient s'appliquer (suivant la direction de la flèche P) l'autre toile sans fin 8 peu avant le coin d'introduction. D'une manière correspondante, on peut également réaliser une caisse de tête permettant de fabriquer une feuille continue de matière fibreuse à trois couches ou plus. q REVENDICATIONS 1. Caisse de tête pour la fabrication de feuilles continues de matière fibreuse, du type comprenant une chambre d'éjecteur (10) qui, d'une part, présente une fente d'éjection (15) et est délimitée par une paroi de lèvre supérieure (12), une paroi de lèvre inférieure (11) et deux parois latérales (17), les parois de lèvre supérieure et de lèvre inférieure convergeant suivant la direction de l'écoulement, et qui, d'autre part, en vue de la production de feuilles continues de matière fibreuse multicouches, est divisée en au moins deux canaux d'écoulement (S13, 14) à la largeur machine, à l'aide d'au moins une cloison séparatrice (16) approximativement en forme de coin, qui s'étend suivant la direction de l'écoulement et de l'une à l'autre des parois latérales (17)- et qui fait saillie suivant cette direction de l'écoulement au delà de la fente d'éjection (15), caractérisée en ce que chacune des deux parois latérales est divisée, le long de la cloison séparatrice ou des cloisons séparatrices, en au moins deux sections de parois latérales (17, 37), et en ce que la ou les cloisons séparatrices (16) est (sont) enserrée(s), dans la zone de chaque paroi latérale, entre les sections de paroi latérale (17, 37). 2. Caisse de tête selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'une (12) des deux parois de lèvre forme avec les deux sections associées de parois latérales (37) un bloc structurel qui est monté basculant, à savoir autour d'un axe de basculement (30) qui s'étend à l'extrémité côté alimentation dudit bloc structurel d'une manière sensiblement horizontale et transversalement à la direction machine. 3. Caisse de tête selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la cloison séparatrice (16) est divisée en une partie de cloison côté alimentation (16a) et une partie de cloison côté éjection (16b) qui est interchangeable. 4. Caisse de tête selon la revendication 3, caractérisée en ce que la liaison entre les deux parties de cloison séparatrice (16a, 16b) est agencée sous la forme d'un emboîtement à baïonnette (40-43). 5. Caisse de tête selon la revendication 4, caractérisée en ce que cet emboîtement à baïonnette (40-43) est verrouillable à l'aide d'un tuyau souple expansible (44). 6. Caisse de tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'une des parois à lèvre (12) porte, au niveau de la fente d'éjection (15), un volet (34) fixé de manière interchangeable, mais toutefois rigide, et en ce qu'il est prévu sur l'autre paroi à lèvre (11), au niveau de la fente d'éjection (15), un Volet/-connu en soi, déformable et/ou réglable à l'aide de plusieurs tiges filetées (35). 7. Caisse de tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les sections de paroi latérale (17, 37) entre lesquelles est serrée la cloison séparatrice 8. Caisse de tête selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que, d'une manière connue en soi, il est.disposé en amont de chaque canal d'écoulement (13, 14) un faisceau de tube à turbulence (27, 28) et un tuyau distributeur transversal (21, 22). 9. Caisse de tête selon la revendication 8, caractérisée en ce que, d'une manière connue en soi, il est prévu une paroi transversale (18) à l'extrémité côté alimentation des tubes à turbulence (27, 28) et une autre paroi transversale (19) à une certaine distance de l'extrémité côté éjection des tubes à turbulence, en ce que les deux parois à lèvre (11, 12) sont fixées sur les deux parois transversales (18, 19) traversées par les tubes à turbulence et en ce que la cloison séparatrice (16) (ou les cloisons séparatrices) est (ou sont) fixée(s) sur la paroi transversale côté éjection (19).