Brevet FR2691179A1 — publié le 19931119

La présente invention concerne un procédé pour l'application et le lissage d'un mélange de revêtement sur une feuille en mouvement sur un rouleau d'appui rotatif, et pour le réglage du poids de revêtement, au moyen d'un ensemble comprenant: un applicateur comportant un élément de lissage qui est une lame flexible inclinée de moins de 20 par rapport à la feuille, et un élément d'alimentation à fente étroite qui débouche sensiblement sans seuil près de la lame flexible afin de faciliter un écoulement laminaire à grande vitesse du mélange de revêtement, et un dispositif de finition placé à une certaine distance dans la direction de machine de la feuille, et comprenant au moins une lame pressée contre la feuille, ledit procédé comprenant au moins les opérations de: application du mélange de revêtement sur la feuille au moyen du dispositif d'application, et lissage du mélange de revêtement sur la feuille au moyen de la lame de raclage du dispositif de raclage de finition. La présente invention concerne la commande d'un tel appareil d'application et de dosage dans lequel le mélange de revêtement est appliqué sur la feuille, à travers un intervalle étroit défini entre la feuille et une lame inclinée suivant un angle obtus par rapport à la feuille, puis le mélange appliqué est égalisé et le mélange en excès est enlevé au moyen d'une lame de finition. La demande de brevet britannique 8 508 431 décrit un tel procédé et un tel appareil pour le revêtement d'une feuille Le procédé conforme à ce brevet utilise une lame flexible pour la pré-application du mélange, tandis que le réglage final est effectué au moyen d'une lame racleuse de finition L'appareil de revêtement est placé en position adjacente au rouleau d'appui, ce qui permet au mélange de revêtement de rencontrer la feuille sur une grande longueur de la feuille Dans l'appareil décrit, il est difficile d'éliminer l'air entraîné du mélange de revêtement, et la construction intégrée de la lame de finition et de la structure d'application complique les opérations d'entretien En outre, le comportement du mélange de revêtement dans le procédé décrit est sensible à des perturbations dans la zone d'application, par exemple une répartition irrégulière de l'alimentation du mélange. Les conséquences habituelles de ce comportement comprennent une séparation du revêtement dans la direction de machine de la feuille. Dans un appareil de revêtement perfectionné à partir de la construction ci-dessus, on amène le mélange de revêtement sur la feuille en un écoulement laminaire à travers un intervalle étroit défini entre la feuille et une lame inclinée suivant un angle aigu par rapport à la feuille Le mélange est ensuite égalisé et le poids de revêtement est réglé de manière usuelle au moyen d'une lame racleuse de finition Un tel appareil est décrit dans la demande de brevet FI 890 249, antérieurement déposée par la présente demanderesse L'application d'un écoulement laminaire du mélange de revêtement sur la feuille permet de réduire sensiblement la séparation de la feuille revêtue et les défauts dûs à l'entraînement de bulles d'air sur la feuille revêtue Toutefois, le réglage du poids de revêtement dans l'appareil, en particulier dans le cas de poids de revêtement élevés, est assez compliqué du fait qu'un changement relativement petit de la charge ou de la pression de la lame entraîne un changement important du poids de revêtement La construction de la lame doit être30 effectuée très soigneusement pour éviter une hystérésis dans les règlages de la lame. Un objet de la présente invention est de procurer un nouveau procédé pour le revêtement d'une feuille de papier dans un appareil du type décrit dans la demande de brevet FI-890 249. L'invention est basée sur le réglage du poids de revêtemnet par modification de l'alimentation de mé- lange de revêtement appliqué dans l'appareil de revê- tement sur la feuille. Plus particulièrement, le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce que: la pression de charge linéaire de la lame du dispositif de finition est réglée au départ à une valeur approximativement correcte pour le poids de revê- tement désiré et elle est maintenue à une valeur-cons- tante pendant le fonctionnement, et la quantité de mélange de revêtement appli- quée sur la feuille est réglée,pendant le fonctionne- ment, par modification de la quantité de mélange de revêtement qui adhère à la feuille dans le dispositif d'application. L'invention procure des avantages importants. Un réglage précis du poids de revêtement, en particulier pour des poids de revêtement élevés, de- vient plus facile avec la présente invention que dans le cas d'un revêtement usuel avec lame racleuse de fi- nition Le poids de revêtement final est affecté de fa- çon sensiblement plus importante par des variations de la charge de la lame que par des variations de la quan- tité de mélange de revêtement initialement appliquée. Une variation de la quantité de mélange de revêtement initialement appliquée affecte le poids de revêtement final essentiellement par modification du moment de flexion s'exerçant sur la lame de finition et qui tend à faire fléchir la lame et à l'écarter de la surface de la feuille Ainsi, les changements de la quantité de mélange-de revêtement initialement appliquée se re- flètent indirectement dans la force de charge de la lame racleuse de finition, requise pour enlever le mé- lange de revêtement en excès de la surface de la feuil- le Dans le présent procédé, les exigences de précision de fonctionnement pour le dispositif à angle constant de la lame de finition employée dans l'appareil d'ap- plication sont réduites, puisque la charge de pression du dispositif n'a pas besoin d'être modifiée pendant le fonctionnement Par conséquent, dans le procédé de l'invention, il n'y a pas d'hystérésis d'angle d'in- clinaison de lame qui diminuerait la précision de ré- glage de la lame Les exigences de précision de po- sition de la poutre support pour la lame racleuse de finition sont sensiblement éliminées, puisque la poutre n'a pas besoin de pivoter pendant le fonctionnement. Ainsi, la compensation des erreurs d'usinage de la poutre à l'aide de moyens de réglage fin devient moins cruciale Puisque la lame de finition n'est plus em- ployée pour le réglage de la quantité de mélange de revêtement appliquée, la géométrie de la lame peut être conçue pour un agencement simplifié de réglage du profil de lame sans avoir à tenir compte du phéno- mène d'hystérésis En même temps, on obtient un régla- ge plus stable du profil de la lame La durée de vie de la lame racleuse de finition est augmentée du fait des conditions de fonctionnement constantes à l'en- droit de l'extrémité de la lame Les limitations im- posées à la mise en charge de la lame par l'angle d'in- clinaison maximal de la poutre support sont également réduites. Outre les dispositions qui précèdent, l'in- vention comprend encore d'autres dispositions qui res- sortiront de la description qui va suivre. L'invention sera mieux comprise à l'aide du complément de description ci-après qui se réfère à la figure 1 annexée unique. Il doit être bien entendu, toutefois, que cette figure et les parties descriptives correspondan- tes sont données uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en au- cune manière une limitation. L'appareil de revêtement représenté sur la figure 1 comprend un rouleau d'appui 15 dont le sens de rotation est indiqué par une flèche H et dont la surface est recouverte en conformité par la feuille de papier 1 à revêtir Un dispositif de dosage à lame 2, dont l'ossature est formée par une poutre support 11 de section transversale sensiblement triangulaire, s'é- tend sur la largeur dans le sens transversal de la feuil- le 1, sous le rouleau d'appui 15 La poutre support 11 est montée de façon pivotante, par un pivot 10, sur le bâti de l'appareil de revêtement Le mélange de revê- tement est amené par un conduit d'alimentation 3, qui est monté sur la poutre support 11, jusqu'au côté d'en- trée de la feuille 1 de façon à s'étendre dans le sens transversal de la feuille 1, dans un espace formant une cavité 16 d'o le mélange est chassé sous pression vers un étroit canal d'alimentation 4 Comme on le voit bien sur la figure 1, le canal d'alimentation 4 a une forme sensiblement en S en vue en coupe dans le plan du vecteur d'écoulement du mélange de revêtement Le canal d'a- limentation 4 débouche dans la partie dequeue d'une lame de préraclage 5 Le canal d'alimentation 4 est très étroit comparativement aux canaux d'alimentation usuels De façon typique, l'ouverture de sortie du canal d'alimentation 4 a une hauteur de 3 à 5 mm seule- ment La lame de préraclage 5 est fixée à sa partie arrière entre des porte-lame 6 et 18 La lame 5 ap- puie élastiquement sur la feuille 1, suivant un angle aigu i( L'angle est typiquement inférieur à 200 Les porte-lame 6 et 18 sont disposés de manière à éviter la création d'une marche ou d'un seuil notable entre l'ouverture de sortie du canal d'alimentation 4 et l'ar- rière de la lame 5 En particulier, le porte-lame 18 situé du côté du canal d'alimentation 4 a une section transversale en forme de coin effilé vers l'extrémité de la lame 5 La charge ou pression linéaire de la lame de préraclage 5 peut être réglée au moyen d'un disposi- tif de réglage de charge 7 Le dispositif de réglage de charge 7 est divisé, dans la direction transversale de la feuille 1, en éléments de réglage indépendants, de sorte qu'on peut modifier la charge de lalame 5 dans la direction de la feuille 1, ce qui procure un moyen de réglage de la quantité de mélange de revête- ment appliquée afin d'obtenir un profil de poids de re- vêtement désiré dans la direction transversale de la feuille Du fait de la grande vitesse d'alimentation, supérieure à 1 m/s, le mélange en excès s'étale éga- lement vers la direction d'entrée de la feuille 1 Ce mélange en excès est recueilli dans une première gou- lotte de collecte de mélange 9 En outre, le mélange de revêtement en excès qui passe sur la lame de raclage proprement dite est recueilli dans une deuxième gou- lotte de collecte de mélange 8. Le raclage de finition du mélange sur la feuille est effectué au moyen d'un dispositif de fi- nition 14 qui comprend une lame de raclage 12 fixée à une deuxième poutre support 17 On peut régler la pression de la lame de raclage 12 au moyen d'un dis- positif de réglage de charge 13 Comme on le voit sur la figure 1, la distance D entre le bout de la lame de préraclage 5 du dispositif d'application 2 et le bout de la lame de raclage 12 proprement dite est relativement grande dans l'appareil conforme à l'in- vention et elle est de façon typique de l'ordre de 0,5-à 0,8 m Aux vitesses de feuille habituellement utilisées en pratique, cette distance correspond à une durée de déplacement de 30 à 40 gs environ. Dans le procédé conforme à l'invention, l'ap- pareil d'application décrit ci-dessus est utilisé comme suit. Au départ, on règle la charge linéaire du dispositif de raclage de finition 14 approximative- ment à une valeur dont on sait qu'elle donnera un poids de revêtement désiré Le dispositif de raclage de finition employé est avantageusement un dispositif de raclage du type dit à angle constant La charge linéaire au dispositif de raclage de finition est sensiblement maintenue à la valeur réglée initiale, pendant toute la durée de fonctionnement On ajuste le poids de re- vêtement final par modification de la quantité appli- quée du mélange de revêtement On dispose de trois mé- thodes de base pour régler la quantité du mélange de revêtement appliquée sur la feuille dans le dispositif d'application 2, à savoir une modification du débit d'alimentation de mélange de-revêtement amené par le canal 3, une modification de la pression de charge li- néaire de la-lame de raclage ou une modification de la largeur de l'intervalle entre la feuille et la lame ou de la largeur de la fente d'écoulement de retour entre la feuille et le dispositif d'application On obtient le meilleur résultat de réglage par modification à la- fois-de la pression de charge linéaire de la lame et de la largeur de la fente d'écoulement de retour La lame d'application 5 est fixée à la poutre support 11, qui constitue l'ossature de l'appareil, par l'inter- médiaire d'un dispositif de réglage 7 de la charge li- néaire de la lame Dans sa position de travail, la lame d'application 5, inclinée suivant un angle aigu par rapport à la feuille 1, flotte sur un lit hydro- dynamique engendré par l'écoulement du mélange de re- vêtement Une partie de la matière du mélange de revê- tement, amenée en un écoulement laminaire sur la feuil- le 1, passe dans l'intervalle entre la lame 5 et la feuille 1 et adhère ainsi à la feuille Le mélange en excès est dévié vers l'arrière, à l'opposé de la di- rection de machine H de la feuille 1. Le réglage de la quantité totale de mélange de revêtement qui adhère à la feuille est avantageusement effectué par modification de la largeur de la fente d'é- coulement de retour Suivant ce principe, l'augmenta- tion de la largeur de la fente réduit la contrepres- sion de l'écoulement de retour, ce qui réduit la pro- portion du mélange de revêtement qui adhère à la feuil- le Une diminution de la largeur de la fente accroit de façon correspondante la contrepression et augmente la pression interne dans le lit de mélange de revête- ment défini entre la lame d'application 5 et la feuil- le 1 Du fait de l'augmentation de pression, la lame est repoussée légèrement vers le haut, à l'opposé de la feuille, et une plus grande proportion de mélange peut ainsi s'échapper et suivre la feuille en mouvement 1. On obtient le même résultat de réglage par modification de la pression de charge linéaire de la lame d'applica- tion 5 En outre, en plus du réglage du profil de poids de revêtement dans la direction de machine, on peut utiliser le dispositif de réglage 7 de la lame d'application 5 pour le réglage du profil de poids de revêtement dans la direction transversale Le régla- ge de profil peut être effectué dans tous les types de porte-lame équipés d'lun moyen de réglage de profil et, puisque le réglage est directement appliqué à la quantité de mélange de revêtement qui adhère à la sur- face de la feuille, on obtient un réglage du profil de - revêtement plus précis et plus stable que lorsqu'on effectue le réglage à l'endroit de la lame de raclage de finition 12. Des changements plus grands du poids de re- vêtement pendant le fonctionnement sont effectués ap- 9 proximativement par modification de la pression de charge linéaire à l'endroit du dispositif 14 Ainsi, suivant l'invention, le poids nominal final du revêtement appli- qué à une feuille est réglé à l'endroit du dispositif 5 de raclage final, tandis que le réglage de précision du poids de revêtement final entre des limites désirées est effectué par modification de la quantité de mélange de revêtement appliquée à la feuille. L'angle d'inclinaison i peuvent dans des cas particuliers permettre de suppri- mer la lame de raclage de finition 12 elle-même. L'utilisation d'un appareil d'application usuel à courte durée de séjour, placé à la suite du dispositif de dosage 2, est possible pour les qualités nécessitant des poids de revêtement plus élevés. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in- vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être dé- crits de façon plus explicite; elle en embrasse au con- traire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en la matière sans s'écarter du cadre ni25 de la portée de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'application et le lissage d'un mélange de revêtement sur une feuille ( 1) qui se déplace sur un rouleau d'appui rotatif ( 15), au moyen5 d'un équipement comprenant: un dispositif d'application ( 2) comportant un élément de lissage ( 5) placé au voisinage immédiat de la feuille ( 1) pour égaliser le mélange de revêtement ap- pliqué, ledit élément de lissage étant une lame fle- xible ( 5) ayant un angle d'inclinaison d'extrémité d férieur à 200, et un élément d'alimentation à fente étroite ( 4) qui débouche sans seuil notable près de la queue de la lame flexible afin de faciliter un écoule- ment laminaire à grande vitesse de l'alimentation de mélange de revêtement, et un dispositif de raclage de finition ( 14), placé à une certaine distance dans la direction de machine de la feuille ( 1), comprenant au moins une lame ( 12) prévue pour être pressée contre la feuille ( 1), ledit procédé comprenant au moins les opérations de application du mélange de revêtement sur la feuille ( 1) au moyen du dispositif d'application ( 2), et lissage du mélange de revêtement sur la feuille ( 1) au moyen de la lame de raclage ( 12) du dispositif de raclage de finition, caractérisé en-ce que la pression de charge linéaire de la lame ( 12) du dispositif de raclace de finition est réglée au départ à une valeur approximativement correcte pour le poids de revêtement désiré et elle est maintenue à une valeur constante pendant le fonctionnement, et la quantité de mélange de revêtement appli- quée à la feuille est réglée pendant le fonctionnement par modification de la quantité de mélange de revêtement qui adhère à la feuille à l'endroit du dispositif d'ap- plication ( 2). 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de mélange de revê- tement appliquée sur la feuille à l'endroit du dispo- sitif d'application ( 2) est réglée par modification de la pression de charge linéaire de la lame ( 5) du dispo- sitif d'application. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité de mélange de revê- tement appliquée sur la feuille à l'endroit du dispo- sitif d'application est réglée par modification de la grandeur de l'intervalle entre le dispositif d'appli- cation et la feuille ( 1) du côté d'entrée de la feuille dans l'intervalle. 4 Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité de mélange de revêtement appliquée sur la feuille est modifiée dans la direction transvesrsale de la feuille, pour régler le profil du poids de revête ment dans la direction transversale. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que la quantité de mélange de revê- tement appliquée sur la feuille est modifiée dans la direction transversale de la feuille par réglage du profil de la lame ( 5) du dispositif d'application. 6. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé-en ce que la quantité de mélange de revê- tement appliquée sur la feuille est modifiée dans la direction transversale de la feuille par réglage du profil d'introduction de mélange de revêtement par les éléments d'alimentation.