Brevet FR2643397A1 — publié le 19900824

L'invention a pour objet une machine à deux filtres pour la production d'une bande de papier (ou d'une bande semblable d'une matière fibreuse) à partir d'une suspension fibreuse, qui est amenée à la machine à l'aide d'une entrée de pâte en forme d'un jet de la largeur de la machine. De telles machines à double tamis sont connues dans différentes réalisations, par exemple dans le brevet DE-OS-3107730 ou dans le brevet US-PS-4609435. La machine à deux filtres connu dans le brevet DE0S3107730 est dit "former hybride"; cela signifie qu'elle possède une zone relativement longue d'égouttage primaire. Derrière cette zone commence une zone à deux filtres sur un rouleau de formage supportant la boucle du filtre supérieur. Sur ce rouleau, la zone à deux filtres présente une courbure vers le bas, et ceci dans un secteur relativement peut important du rouleau de formage, qui se trouve dans le cadrant inférieur ascendant du rouleau de formage et est d'environ 45 à 60 . Un trajet s'y rajoutant avec une courbure vers le haut de la zone à deux filtres est formé par un rouleau d'appui supportant la boucle du filtre inférieur. La fin de la zone à deux filtres (c'est-à-dire l'endroit ou les deux filtres se séparent) peut se situer sur le rouleau d'appui indiqué ou derrière des caisses aspirantes, qui sont disposées directement derrière le rouleau d'appui. La bande formée passe ensuite, en même temps que le filtre inférieur, par "un trajet de post-égouttage sur filtre", dans lequel on a disposé d'autres caisses aspirantes et un rouleau égoutteur aspirant, qui servent à l'égouttage ultérieur de la bande. La machine à deux filtres est bien appropriée à produire de différentes sortes de papier, mais ceci seulement dans des limites relativement restreintes, car il comporte les inconvénients suivants: plus la bande à papier à fabriquer doit être épaisse (c'est-à-dire plus le grammage désiré doit être fort), plus la longueur nécessaire de la zone d'égouttage primaire par filtration est importante (ceci est d'autant plus vrai que si une vitesse déterminée doit être maintenue). En outre la formation de la bande dans la zone d'égouttage préliminaire par filtration a d'abord lieu dans une couche inférieure de la suspension fibreuse amenée. La couche supérieure de la suspension est dans ce cas d'abord liquide et présente pour cette raison une forte tendance à former des flocons. Puisque ces flocons se font dissoudre soit pas du tout, soit seule- ment partiellement dans la zone à deux filtres suivante, la bande à papier terminée présente pour cette raison une "conformation" très souvent insatisfaisante: à savoir une répartition inégale des fibres dans le papier fini. Parfois il existe aussi le risque que, malgré la présence de la zone à deux filtres, les qualités de la bande à papier finie ne soient pas homogènes entre le côté infé- rieur et le côté supérieur, c'est-à-dire le risque que la bande possède un certain "envers". Une autre machine à deux filtres connue, avec une disposition semblable d'un rouleau de for- mage et d'un rouleau d'appui est décrite dans le brevet US-PS-4609435. Celle-ci est cependant, contrairement à la machine précédente, réalisée à la manière dite d'une "machine à fente": ceci signifie l'absence d'un trajet d'égouttage préliminaire par un filtre. Ainsi la formation de la bande de pâte fibreuse à partir de la suspension amenée à partir de l'entrée de la pâte ne se fait qu'entre les deux filtres perforés: le rouleau de formage est en aval seulement d'une zone initiale, légèrement courbée vers le haut, de la zone à deux filtres. Il est vrai qu'à l'aide de cette machine connue, on réussit la production d'une bande avec une bonne formation et avec peu d'envers. Mais ceci n'est valable que pour la production de bandes de papier de relativement faible épaisseur (ordre de grandeur à 60 g/m) en présence de vitesses de travail extrêmement élevées, comme c'est indiqué dans la description du brevet US-PS. La présente invention a comme objetif de proposer une machine à deux filtres qui soit en mesure de satisfaire au total des exigences suivantes: 1. La production de bandes d'une épaisseur relativement grande (ordre de grandeur 50-200 g/m2 rapporté à un état absolument sec) doit être possible; malgré cela la bande de papier formée doit quitter la machine à deux filtres avec une siccité la plus grande possible; cela signifie que la performance du séchage soit extrêmement élevée. 2. Le papier terminé doit de préférence être approprié pour des besoins de l'emballage, donc, des valeurs élevées de la qualité, surtout des valeurs élevées de résistance. 3. Les autres valeurs de la qualité de la bande de papier terminée doivent être le plus possible égales entre les deux côtés (côté supérieur et côté inférieur). Surtout la faculté d'absorption de colle doit être égale sur les deux côtés. Ceci est important, lorsque la bande de papier est utilisée comme couche intermédiaire pour le carton ondulé. 4. La construction de la machine à deux filtres doit être la plus simple possible; en perspective le nombre des cylindres aspirants onéreux et la hauteur de la cons- truction de l'ensemble de la machine doivent être le moins important possible. 5. La machine doit (si nécessaire) tolérer une suspension fibreuse amenée d'une consistance plus élevée que la moyenne (ordre de grandeur de préférence 1-2%). Selon l'invention une machine à papier satisfaisant aux exigences cidessus, du genre de machine à papier à deux filtres pour la production d'une bande de papier à partir d'une suspension fibreuse introduite par un jet de pâte de la largeur de la machine, est caractérisée d'une manière générale par la combinaison des caractéristiques suivantes, connues en elles-mêmes: a) un filtre inférieur est conformé en une boucle dont une partie s'étend grosso-modo dans une direction horizontale, b) un filtre supérieur en boucle, forme avec une partie du filtre inférieur, une zone à deux filtres, c) la zone à deux filtres comprend: ca) un trajet avec une faible courbure tournée vers le haut (grand rayon de courbure R, qui est de préférence compris entre 5 et 30m), cb) un trajet s'y rajoutant avec une courbure vers le bas, défini par un rouleau de formage qui se trouve à l'inté- rieur de la boucle du filtre supérieur, cd) un trajet s'y rajoutant au moins indirectement avec une courbure vers le haut, formé par un rouleau d'appui qui se trouve dans le filtre inférieur, d) un certain nombre de caisses aspirantes et un rouleau égoutzeur aspirant sont disposés consécutivement en aval de la zone à deux filtres pour former un trajet de post-séchage, e) le filtre, dans son trajet courbé vers le bas de la zone à deux filtres défini par le rouleau de formage, touche le rouleau. de formage seulement dans sa zone inférieure, dans un secteur qui est d'environ 30 à 60 . De préférence les deux filtres forment un angle d'entrée dans la zone initiale de la zone à deux filtres, la fente d'arrivée de la pâte débouchant directement dans l'angle d'entrée. De préférence encore entre le rouleau de formage et le rouleau d'appui est disposé à l'intérieur de la boucle du filtre inférieur un élément d'appui avec une surface fonctionnelle courbée vers le haut. De préférence encore à l'inté- rieur de la boucle du filtre supérieur, dans la zone de l'angle d'entrée, est disposée une table de filtration sup- plémentaire qui présente une surface fonctionnelle courbée vers le bas et est de préférence équipée d'une installation d'aspiration. De préférence enfin le trajet du filtre inférieur à partir du rouleau d'appui jusqu'au rouleau égoutteur aspirant est grosso-modo rectiligne, et le rouleau égoutteur aspirant est situé, approximativement, au-dessous du rouleau d'appui. Il est essentiel que dans le cas de la machine à deux filtres de l'invention, la zone à deux filtres commence à une distance la moins importante possi- ble de l'endroit o le jet de pâte touche pour la première fois un des deux filtres. Selon la revendication cette distance est de préférence rendue égale zéro. Ceci signifie qu'il s'agit dans le cas de le machine à deux filtres, d'une machine à fente, pour laquelle le jet de pâte coule directement dans l'angle d'entrée des deux filtres convergents. En outre il est essentiel que dans la zone à deux filtres, le rouleau de formage et le rouleau d'appui soient entourés par les deux filtres seule- ment sur une partie relativement petite de leur périmètre. Pour cette -raison aucun rouleau ne nécessite généralement d'être réalisé comme cylindre aspirant à l'intérieur de la zone à deux filtres. On pourrait, seulement dans des cas particuliers, réaliser le rouleau d'appui comme un cylindre aspirant. Une autre caractéristique essentielle de l'invention est cependant qu'un trajet de post-sèchage se rajoute à la -zone à deux filtres, dans laquelle un certain nombre de caisses aspirantes et un rouleau égout- teur aspirant (en règle générale, le seul cylindre aspi- rant) travaillent à ce que la bande de papier, malgré un grammage élevé, présente une siccité relativement impor- tante déjà à l'endroit de la réception. Par le fait que la zone à deux filtres, comme déjà indiqué, commence de préférence direc- tement au point d'arrivée du jet de pâte, l'assèchement a lieu dès' le début dans les deux directions, donc aussi bien vers le bas que vers le haut. Ainsi on n'obtient pas seulement la production d'une bande très homogène de papier (bonne formation et peu d'envers) mais on obtient également des valeurs de résistance plus élevées que la moyenne. En outre les faits suivants sont essentiels: le plus important doit être le grammage de la bande de papier à produire: de plus il faut faire attention à ce qu'un assèchement le plus intensif possible ait lieu, non seulement dans la zone du rouleau de formage et du rouleau d'appui, mais aussi dans le trajet initial avec une courbure faible vers le haut de la zone à deux filtres. Ceci est obtenu par fait que le trajet de la zone à deux filtres qui n'est que faiblement courbé vers le haut, est défini par des éléments d'assèchement disposés l'un après l'autre dans le sens de la marche, à savoir: a) une table de filtration disposée à l'intérieur de la boucle du filtre inférieur ayant une surface fonctionnelle courbée, b) un élément d'assèchement disposé à l'intérieur de la boucle du filtre supérieur, c) une caisse aspirante disposée à l'intérieur de la boucle du filtre inférieur avec une surface fonctionnelle courbée et, de préférence d) un élément d'assèchement disposé à l'intérieur de la boucle du filtre supérieur, et e) une caisse aspirante disposée à l'intérieur de la boucle du filtre inférieur. La machine à deux filtres selon l'invention rend donc possible la production d'une bande de papier d'une épaisseur relativement importante, d'une manière économique, qui présente des qualités technologi- ques meilleures que la moyenne, surtout une résistance au déchirement, et qui est ainsi appropriée pour le traitement ultérieur comme matériel d'emballage de grande valeur. La présente invention sera mieux comprise et des détails en relevant apparaîtront à la des- cription qui va être faite d'une forme préférée de réali- sation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles: - la fig.1 est une illustration schématique en coupe longitudinale d'une machine à papier de l'invention suivant une première variante de réalisation, et - la fig.2 est une illustration analogue d'une deuxième variante. Sur la fig.l, on reconnait l'extrémité de la tuyère de sortie et le jet de pâte 11 sortant dans la partie représentant l'entrée de la pâte. Un filtre inférieur sans fin 1 passe d'abord au-dessus d'un rouleau de tête inférieur 13, d'une table de filtration 14 et de caisses aspirantes 15 et 16. Dans la zone de la table de filtration 14 qui présente une surface fonction- nelle courbée, le filtre inférieur 12 converge avec un filtre supérieur 17 qui est également sans fin. Ce dernier passe à cet endroit au-dessus d'un rouleau de tête supé- rieur 18. Ainsi la zone à deux filtres commence sur la - table de filtration 14. Le jet de pâte 11 arrive direc- tement dans l'angle d'entrée formé par les deux filtres 12 et 17. La table de filtration 14 et les caisses aspiran- tes 15 et 16 sont disposés de telle manière que les deux filtres 12 et 17 passent d'abord au-dessus d'un trajet avec une légère courbure vers le haut (rayon de courbure R=5 à 30m). Dans cette zone on a disposé des éléments d'assè- chement 19 et 20 à l'intérieur de la boucle formée par le filtre supérieur 17, par exemple les dits déflecteurs du filtre supérieur. La deuxième caisse aspirante 16 est suivie directement par un rouleau de formage 21 disposé à l'intérieur de la boucle du filtre supérieur. Son enve- loppe possède, comme indiqué par une ligne poitillée, des creux pour stocker de l'eau temporairement (par exemple des rainures sur le périmètre, trous borgnes, enveloppes en tissu, bu revêtement en forme de nid d'abeilles). Les filtres arrivant au rouleau de formage presque horizonta- lement, ne sont détournés par le rouleau de formage que d'environ 30 à 60 vers le haut. Derrière eux se trouve un rouleau d'appui 22, disposé à l'intérieur de la boucle du filtre inférieur, qui est de préférence réalisé comme un simple cylindre lisse. Entre les cylindres 21 et 22, un élément d'appui 23 peut être disposé à l'intérieur de la boucle du filtre inférieur, qui présente une surface fonctionnelle avec une courbure vers le haut. Derrière le rouleau d'appui 22 le trajet des deux filtres est incliné vers le bas. Ainsi un dispositif 24 pour la réception de l'eau conforme au brevet EP-PS-73223, peut être disposé au-dessus du rouleau 22. L'endroit de séparation du filtre supérieur 17 du filtre inférieur 12 et de la bande de papier formée, peut par exemple être réalisé sous la forme de deux rouleaux-guides 25 et 26. Ensuite le filtre inférieur passe en même temps que la bande de papier au-dessus de plusieurs caisses aspirantes 27 et au-dessus d'un rouleau égoutteur aspirant 28. Derrière celui-ci, la bande de papier est enlevée du filtre inférieur 12 à l'aide d'un rouleau égoutteur aspirant 29 et par un feutre de ré- ception 30. Le filtre inférieur passe autour d'un rouleau primaire 31 et autour de plusieurs rouleaux-guides 32. Le filtre supérieur passe autour de plusieurs rouleaux-guides 33. Dans le cas de l'exemple de réa- lisation représenté dans la fig.2, de nombreux éléments ont été marqués avec la même référence que dans la fig.l; ces éléments sont restés inchangés au moins pour la plupart du temps par rapport à la fig.l. Il est nouvellement indiqué une table de filtration supplémentaire ou caisse aspirante 40, dans la zone de l'angle de l'entrée; la caisse aspirante est disposée directement derrière le 264339? rouleau de tête supérieur 18 à l'intérieur de la boucle du filtre supérieur, et présente une surface fonctionnelle courbée vers le bas. Un bord d'appui 41 supplémentaire, ou analogue peut être disposé opposé à la table de filtra- tion ou à la caisse aspirante 40 dans le filtre inférieur, directement derrière le rouleau de tête inférieur 13, et ceci de préférence, comme indiqué sur la fig.2, de manière un peu décalée par rapport à la caisse 40 (c'est-à-dire à une distance peu importante de l'entrée de pâte 10). Ainsi le trajet des deux filtres 12 et 17 est d'abord très peut courbé vers le bas et seulement ensuite vers le haut. La fig.2 montre encore une autre forme de réalisation par rapport à la fig.1: le trajet du filtre inférieur 12 passe du rouleau d'appui 22 au rouleau égoutteur aspirant 28 de manière essentiellement rectiligne et un peu inclinée vers le bas. L'endroit de séparation du filtre supérieur 17 du filtre inférieur 12 se trouve dans ce cas sur la caisse aspirante de séparation 42. Bien que l'on ait décrit et re- présenté des formes préférées de réalisation, il doit être compris que la portée de la présente invention n'est pas limitée à ces formes mais qu'elle s'étend à tout dispositif comportant les caractéristiques ennoncées plus haut. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1.- Machine à papier à deux filtres pour la production d'une bande de papier à partir d'une suspension fibreuse introduite par un jet de pâte de la largeur de la machine, caractérisée: par la combinaison des caractéristiques suivantes, connues en elles-mêmes: a) un filtre inférieur (12) est conformé en une boucle dont une partie s'étend grosso- modo dans une direction horizontale, b) un filtre supérieur (17) en boucle, forme avec une partie du filtre inférieur (12), une zone à deux filtres, c) la zone à deux filtres comprend: ca) un trajet avec une faible courbure tournée vers le haut (grand rayon de courbure R, qui est de préférence compris entre 5 et 30m), cb) un trajet s'y rajoutant avec une courbure vers le bas, défini par un rouleau de formage (21) qui se trouve à l'intérieur de la boucle du filtre supérieur, cd) un trajet s'y rajoutant au moins indirectement avec une courbure vers le haut, formé par un rouleau d'appui (22) qui se trouve dans le filtre inférieur, d) un certain nombre de caisses aspirantes (27) et un rouleau égoutteur aspirant (28) sont disposés consécutivement en aval de la zone à deux filtres pour former un trajet de post-séchage, e) le filtre (21), dans son trajet courbé vers le bas de la zone à deux filtres défini par le rouleau de formage (21), touche le rouleau de formage seulement dans sa zone inférieure, dans un secteur qui est d'environ 30 à 60 ; 2.- Machine selon la revendication 1, caractérisée: par le fait que les deux filtres (12,17) forment un angle d'entrée dans la zone initiale de la zone à deux filtres, la fente d'arrivée de la pâte (10) débouchant directement dans l'angle d'entrée; 3.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée: par le fait que le trajet de la zone à deux filtres qui n'est que faiblement courbé vers le haut, est défini par des éléments d'assèchement disposées l'un après l'autre dans le sens de la marche, à savoir: a) une table de filtration (14) disposée à l'intérieur de la boucle du filtre inférieur (12) ayant une surface fonctionnelle courbée, b) un élément d'assèchement (19) disposé à l'intérieur de la boucle du filtre supérieur, c) une caisse aspirante (15) disposée à l'intérieur de la boucle du filtre inférieur (12) avec une surface fonctionnelle courbée et, de préférence d) un élément d'assèchement (20) disposé à l'intérieur de la boucle du filtre supérieur (17), et e) une caisse aspirante (16) disposée à l'intérieur de la boucle du filtre inférieur (12); 4.- Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée: par le fait qu'entre le rouleau de formage (21) et le rouleau d'appui (22) est disposé à l'intérieur de la boucle du filtre inférieur un élément d'appui (23) avec une surface fonctionnelle courbée vers le haut; 5.- Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée: par le fait que à l'intérieur de la boucle du filtre supérieur (17), dans la zone de l'angle d'entrée, est disposée une table de filtration supplémentaire (40) qui présente une surface fonctionnelle courbée vers le bas et est de préférence équipée d'une installation d'aspiration; 6.- Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée: par le fait que le trajet du filtre inférieur (12) à partir du rouleau d'appui (22) jusqu'au rouleau égoutteur aspirant (28) est grosso-modo rectiligne, et par le fait que le rouleau égoutteur aspirant (28) est situé, approximativement, au-dessous du rouleau d'appui (22).