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"Perfectionnements aux machines à papier et aux procédés de fabrication du papier ".
La présente invention est relative aux machines à papier et vise plus particulièrement un mode de construction
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nouveau et perfectionné pour la section de pressage d'une machine à papier.
L'invention vise une machine à papier comprenant une section de pressage(destinée à recevoir et à presser une nappe humid.e) qui comprend une presse pour appuyer la face supérieure de la nappe contre la surface d'un rouleau nu, une presse inverse pour appuyer la face inférieure de la nappe contre la surface d'un rouleau nu et un dispositif pour supporter et déplacer cette nappe humide entre la première presse et la presse inverse sans parcours libre ou à découvert.
L'invention vise aussi une machine à papier comprenant une presse inversée à trois rouleaux alignés horizontalement, un support supérieur fixe pour soutenir le rouleau central, des organes suspendus à pivotement à ce support pour, soutenir les deux rouleaux extérieurs, un dispositif associé à ces organes pour commander la pression de pincement entre ces rouleaux extérieurs et ce rouleau central, un feutre supérieur entourant partiellement le premier de ces rouleaux extérieurs et passant à travers la zône de pincement correspondante entre les rouleaux, et un feutre inférieur permettant d'amener une nappe humide en contact avec le feutre supérieur pour la transférer sur celui-ci et la faire passer à travers ladite zône de pincement correspondante.
L'invention vise, en outre, un procédé de fabrication du papier qui consiste à soumettre une bande humide de papier soutenue sur une surface transporteuse, à une pression contre une surface rotative nue pour transférer cette bande
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sur cette surface rotative, la surface supérieure de la bande étant appliquée contre cette surface, à transférer la bande de la surface rotative à une surface de support mobile, à faire passer cette surface mobile portant la bande en contact avec un organe convoyeur sans fin pour transférer la bande sur celui-ci, et à faire passer cet organe convoyeur avec la bande à, travers la zône de pincement entre deux rouleaux presseurs, la surfaceinférieure de la bande étant en contact avec une deuxième surface rotative nue, pour la transférer sur celle-ci,
de sorte que les deux faces de la bande soient soumisesà un effet de pression semblable contre une surface rotative nue.
Dans les machines à papier à grande vitesse courantes du type utilisé à ce jour, on rencontre de grosses difficultés pour amorcer le mouvement de la nappe hùmide à travers la section de pressage de la machine. Il est d'usage, au début d'une opération, de former une bande relativement étroite de la nappe humide sur le fil au moyen d'un jet d'eau, et d'amener cette bande à la main depuis le rouleau coucheur à dépression sur le premier feutre inférieur légèrement écarté du rouleau coucheur. Puis, au moment où cette bande ou "queue" comme on l'appelle est transportée le long du feutre, elle est amenée dans la zône de pincement entre les rouleaux de la première presse. Lorsque la presse est une presse double horizontale, il se produit un changement de direction relativement brusque au point où la queue pénètre dans la zône de pincement.
Ceci s'applique aussi au type classique d'assemblages de rouleaux presseurs. Par suite de la vitesse
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élevée à laquelle la machine fonctionne, la queue a une forte tendance à poursuivre son déplacement dans la même direction que celle suivie par le feutre avant d.'atteindre la zone de pincement et il devient, par suite, difficile de faire passer la queue vers le bas, dans cette zone de pincement. On éprouve les mêmes difficultés 'toutes les fois que la queue doit effectuer un brusque changement de direction dans son parcours. Pour éviter cette difficulté, l'invention vise une disposition de rouleaux presseurs selon laquelle les dimensions et la disposition des rouleaux sont telles que la nappe traverse d'abord le premier assemblage presseur, sans aucun changement brusque ou rapide de direction.
Sous sa forme préférée, le premier assemblage presseur comprend. un rouleau presseur supérieur, de grand diamètre, suspendu à un support supérieur, et deux rouleaux presseurs de diamètre relativement plus petit, disposés de manière à pouvoir s'appuyer contre la surface inférieure du grand rouleau supérieur sous une pression réglable et bien déterminée.
Grâce à l'utilisation d'un rouleau supérieur de diamètre assez grand et grâce à l'écartement relatif réduit des deux petits rouleaux inférieurs, il est possible de rendre la trajectoire de la nappe, à travers l'assemblage presseur, sensiblement horizontale. Avec une disposition de ce genre, on ne rencontre aucune difficulté pour amorcer le passage d'une étroite bande de la nappe humide ou "queue" à travers le premier assemblage presseur.
En effet, même si la dépression exercée sur les rouleaux inférieurs n'est pas efficace parce que la bande étroite laisse découverte la z8ne d'as-
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piration des rouleaux, la queue tend.ra à. suivre le premier feutre inférieur jusqu'à la première zone de pincement et à adhérer à la surface nue du grand rouleau supérieur, jus- qu'à ce qu'elle vienne en contact avec le second feutre in- férieur auquel elle adhère plus facilement qu'à la surface du grand rouleau supérieur.
Dans un assemblage presseur du type que l'on vient de décrire, seule la face supérieure de la bande humide de pa- pier est pressée contre la surface d'un rouleau nu. La face inférieure étant en contact avec un feutre de support quand elle passe à travers les d.eux zones d.e pincement. Si, après avoir traversé le premier assemblage presseur, le papier était ensuite séché et fini mécaniquement de la manière usuelle, sa face supérieure présenterait un aspect assez dif- férent et son fini serait assez d.ifférent de celui de la face inférieure de la bande. Pour assurer l'identité des aspects et des finis des deux faces de la bande, on prévoit, confor- mément à l'invention, un second assemblage presseur consti- tuant une presse inverse et une presse de lissage tout à la fois.
Afin d'éviter la présence d'un parcours libre entre le premier et le second ensemble presseur, on fait passer le second feutre inférieur provenant du premier ensemble autour du premier rouleau presseur du second ensemble de rouleaux presseurs, de manière à soutenir la bande dans son parcours entre les deux assemblages presseurs. Le second assemblage presseur est disposé de telle sorte/que la face inférieure de la bandesoit amenée dans la première zône de pincement
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et soit pressée contre la, surface nue d'un rouleau presseur intermédiaire. De cette façon, la face inférieure de la bande reçoit la même pression que celle qu'avait reçue sa face supérieure dans le premier assemblage de rouleaux p resseurs.
Dans le second assemblage de rouleaux presseurs, la bande est amenée par la surface nue du rouleau intermédiaire vers une seconde z8ne de pincement formée entre le rouleau in- termédiaire et un troisième rouleau presseur nu. Dans cette seconde zone de pincement, il se produit une action de lis- sage qui tend encore à supprimer toutes les différences en- tre les deux faces de la bande de papier. En sortant de cette dernière z8ne de pincement, la bande est guidée vers le pre- mier sécheur inférieur de la section de séchage d.e la machi- ne à papier. A partir de ce point, le papier est séché de la manière usuelle et subit un finissage mécanique.
Ainsi, un objet important'de l'invention consiste en une section de pressage d'une machine à papier, disposée et constituée de manière à supprimer tout parcours libre entre le premier et le second systèmes de rouleaux presseurs, et le premier système de rouleaux presseurs étant conçu et d.isposé de manière à assurer une trajectoire sensiblement rectiligne de la bande à travers l'ensemble.
Un autre objet important consiste en la combinaison d'un premier système de rouleaux presseurs dans lequel la face supérieure d'une bande humide de papierst soumise à un effet de pressage et de lissage contre un rouleau pres- seur à surface nue, et d'un second système d.e rouleaux pres- seurs dans lequel la face inférieure de la bande est soumise
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à un effet de pressage et de lissage similaire contre un rouleau presseur à surface nue, de telle sorte que les deux surfaces de la bande présentent un aspect et un fini très similaires.
Un autre objet d.e l'invention consiste en une section de pressage d'une machine à papier constituée par plusieurs systèmes de rouleaux presseurs et par un dispositif à feutres supérieurs et inférieurs coopérant avec ces rouleaux, d.e manière à faciliter l'avancement d'une bande humide de papier à travers la section de pressage et à supprimer tout parcours libre entre les systèmes successifs des rouleaux presseurs.
Un autre objet important de l'invention consiste en un premièr système de rouleaux presseurs composé de plusieurs rouleaux presseurs inférieurs d.isposés en alignement horizontal et d'un rouleau presseur supérieur, de plus grand diamètre, contre la surface inférieure duquel les rouleaux inférieurs sont appuyés sous une pression réglable, la, disposition et les dimensions relatives de ces rouleaux étant telles que la bande humide de papier, en traversant le système de rouleaux presseurs, parcoure un chemin sensiblement rectiligne, sans aucun changement brusque de direction, facilitant ainsi l' introduction d'une nouvelle bande de papier à travers le système de rouleaux presseurs.
D'autres objets et caractéristiques de l'invention ressortiront de la d.escription qui suit et du dessin annexé.
Sur le dessin :
La fig. 1 est une élévation partielle du premier
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système de rouleaux presseurs; et
La fig. 2 est une élévation partielle du second système de rouleaux presseurs dans une section de pressage conforme à l'invention, ces deux figures montrant ensemble la totalité de la section de pressage entre la section de formation et la section de séchage d.'une machine à papier.
La référence générale 10 désigne un bâti de support comprenant des mohtants verticaux 11 et des traverses hori- zontales supérieures 12 soutenues par les montants 11. Les traverses horizontales supérieures 12 sont communes au bâti 10 représenté sur les figs. 1 et 2 et servent à supporter un ou plusieurs des rouleaux presseurs, tant du premier as- semblage indiqué d'une manière générale par P-1, que du second système presseur indiqué par P-2.
Comme le montre quelque peu schématiquement la fige 1, un rouleau coucheur à aspiration 13 tourillonne d.ans des pa- liers 14 faisant partie des montants verticaux 11 du premier système ou assemblage P-1. Le rouleau coucheur à aspiration 13 est pourvu d'une chambre de succion 15 qui est évacuée à travers un socle de support creux 16 à une extrémité du rouleau. Conformément à la technique usuelle, le rouleau . à aspiration 13 fait partie de la section de formage de la machine à papier, un fil fourdrinier 17 indiqué en pointillés étant passé à travers un rouleau frontal non représenté à l'extrémité d'entrée de la section de formage et autour du rouleau coucheur, à l'autre extrémité de la section de forma- ge.
Le premier assemblage de rouleaux presseurs P-l com-
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prend un rouleau presseur supérieur 18; de diamètre relati- venent grand, tourillonnant dans des paliers suspendus 19 solidaires de bras 20 suspendus aux traverses horizontales supérieures 12. Des éléments horizontaux de support et d'en- tretoisement 21 s'étendent entre les paliers suspendus 19 et les montants 11 du bâti. Ces éléments horizontaux de support 21 servant à la fois à supporter un ensemble de lame docteur 22, et une boîte à raclures 23, et aussi pour cons- tituer une passerelle 24 indiquée en pointillés, munie d'un garde-fou 25.
L'ensemble de lame-docteur 22 sert à racler et à nettoyer le rouleau supérieur 18 et à guider tous les dé- bris de bande raclés vers la boîte à raclures 23 que peut desservir un ouvrier se tenant sur la passerelle 24.
Le rouleau supérieur à grand diamètre 18 peut avanta- geusement être constitué en une composition de pierre arti- ficielle, mais il peut aussi être en toute matière appropriée, utilisée d'ordinaire pour la construction des rouleaux pres- seurs. A titre d'indication, le diamètre du rouleau supérieur 18 peut être de l'ordre de lm,50. En général, le diamètre du rouleau presseur supérieur sera environ le double de celui d.es rouleaux inférieurs du premier ensemble de rouleaux pre- seurs P-1.
Deux rouleaux presseurs inférieurs 26 et 27 sont dis- posés en alignement horizontal, relativement peu éloignés l'un de l'autre et sont appuyés contre la surface -inférieure du rouleau supérieur 18: Lè rouleau 26 tourillonne dans des paliers 28 supportés par des bras pivotants 29. Les bras 29 pivotent en 30 et l'autre extrémité de ces bras est fixée par
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des colliers mobiles 31 faisant partie de vérins mécaniques 32. En actionnant les vérins 32 on peut appuyer le rouleau 26 plus ou moins contre la surface inférieure du rouleau supérieur 18. Le rouleau presseur 26 est, de préférence, à aspiration et est muni d'une chambre à dépression 33, indiquée en pointillés, juste en avant de la zone de pincement N-1 entre ce rouleau inférieur 26 et le rouleau supérieur 18.
La chambre d'aspiration 33 est évacuée par l'extrémité avant du rouleau 26 au moyen d'un conduit 34. Celui-ci est pourvu d'un joint télescopique 35 lui permettant de suivre les déplacements verticaux du rouleau 26.
L'autre rouleau de pressage inférieur 27 est de construction similaire et est monté d'une manière à peu près semblable au moyen de bras 36 pivotant autour d'un axe 37.
Des vérins 38 servent à régler la hauteur du rouleau 27.
Un conduit à joint coulissant 39 sert à évacuer l'intérieur du rouleau 27 qui comporte une chambre d'aspiration 40 divisée par une cloison 41 en deux compartiments, dont l'un 42 est en avant de la z8ne de pincement N-2 et dont l'autre 43 est au-delà de celle-ci. Un premier feutre inférieur 45 est associé au premier rouleau presseur 26 pour'amener une bande de papier 46, indiquée en pointillés, vers la première zône de pincement N-1. C feutre 45 s'étend vers le haut en contact avec un guide-feutre automatique 47 et passe autour d'un rouleau 48 porté à ses extrémités par des bras 49, fixés aux paliers suspendus 28.
Le feutre 45 portant, lorsque la machine fonctionne, une bande humide de papier, vient en contact avec le premier rouleau presseur inférieur 26, en avant de
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la zone de pincement N-1 et est appliqué au moyen d'un se- cond rouleau guide-feutre 50, contre la surface inférieure du rouleau supérieur 18 sur une courte longueur au-delà de la zône de pincement N-1. Après avoir contourné le rouleau- guide 50, le feutre 45 descend vers un appareillage de sé- chage du feutre, non représenté, qui peut être situé en- dessous du plancher F sur lequel est montée la section de pressage.
Un second feutre inférieur 52 est associé au second rouleau presseur inférieur 27 pour transporter la bande humide de papier au second ensemble presseur P-2. Ce feutre de presse inférieur 52 remonte au contact d'un rouleau-guide feutre 53 pour pénétrer dans la zône de pincement N-2 et entoure partiellement le rouleau-presseur inférieur 27, d'où il passe sensiblement horizontalement vers le second assem- blage de rouleaux-presseurs P-2. On décrira plus complètement la disposition et le fonctionnement de ce feutre inférieur 52 des rouleaux presseurs en se référant à la description donnée ci-après du second ensemble de rouleaux presseurs P-2.
Cet ensemble de rouleaux presseurs P-2 comprend un rou- leau presseur intermédiaire fixe 55, tourillonnant dans des bras de support 56 suspendus aux traverses supérieures 12.
Deux rouleaux presseurs extérieurs 57 et 58 sont disposés de part et d'autre du rouleau intermédiaire 55, leurs axes étant placés à un niveau légèrement supérieur à celui de l'axe du rouleau intermédiaire 55, mais étant sensiblement alignés horizontalement avec lui. Les rouleaux 57 et 58 sont montés à rotation sur le bras de support 56, au moyen de bras de
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suspension 59 et 60, articulés en 61 et 62 respectivement sur les supports 56. On prévoit des moyens identiques pour permettre d'appliquer les deux rouleaux extérieurs 57 et 58 contre le rouleau intermédiaire 55 sous la pression voulue.
Ces moyens comprennent, dans le cas du rouleau 57, deux bras de levier 63, articulés près de leurs extrémités infé- rieures en 64 à une partie des supports supérieurs 56.
L'extrémité supérieure des bras 63 est actionnés au moyen d'un d.iaphragme flexible 65 de deux dispositifs à diaphragme 66 actionnés par une pression de fluide. On admet de l'air ou un autre fluide sous pression dans les chambres 67 à diaphragmes, à partir d'une source de fluide comprimé non représentée, pour agir contre le diaphragme 65 et, par suite, contre l'extrémité correspondante des bras 63. Chacun des bras 63 porte un boîtier 68 pour loger partiellement le dia- phragme et pour protéger celui-ci.
L'extrémité inférieure des bras de levier 63 est munie d.'un crochet 69 pour recevoir et ma.intenir l'extrémité 70 des tiges de pression 71. Les tiges 71 sont munies de parties intermédiaires 72 s'engageant dans l'extrémité inférieure encochée 73 des bras 59 de support des rouleaux. Un dis- positif de pression manuel 74 est monté sur l'extrémité li- bre des tiges 71, comme on le voit en 75. Par suite d'une liaison filetée (non représentée) entre les leviers à main 74 et la partie 75 des tiges, on peut faire porter initia- lement le rouleau 57 contre le rouleau intermédiaire 55 sous la pression voulue avant le fonctionnement des dispositifs à diaphragme commandés par un fluide sous pression 66.
Ensuite,
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le degré de pression correct s'établit entre le rouleau extérieur 57 et le rouleau intermédiaire 55, et cette pression est, commandée par les dispositifs à diaphragme 66. Ainsi qu'il ressort du d.essin, la flexion des diaphragmes 65 vers l'extérieur déplace l'extrémité supérieure des bras 63 vers la gauche, par,rapport au dessin, et déplace par suite l'extrémité inférieure 69 vers la droite, en mettant les tiges 71 sous tension et en tendant à appliquer le rouleau extérieur 57 vers le rouleau intermédiaire 55, sous une certaine pression.
Il n'est pas nécessaire de décrire le dispositif servant à commander la pression de contact entre l'autre rouleau extérieur 58 et le rouleau intermédiaire 55, car il est identique au précédent. Il s'établit ainsi une pression de degré bien déterminé et réglable dans la z8ne de pincement N-3, entre le rouleau extérieur 58 et le rouleau intermédiaire 55 d'une part, et dans la zône de pincement N-4 entre le rouleau extérieur 57 et le rouleau intermédiaire 55, d'autre part. Le rouleau 58 est un rouleau de pression à aspiration, comportant une chambre d'aspiration 76 (en pointillés) juste en amont de la zône de pincement N-3.
Le rouleau intermédiaire 55 est, de préférence, un rouleau en pierre, comme le rouleau presseur 18, tandis que le rouleau extérieur 57 est un rouleau presseur ordinaire, de préférence garni de caoutchouc.
Le second feutre inférieur 52 déjà mentionné, présente un brin horizontal passant autour de la partie inférieure du rouleau extérieur 58, grâce à un rouleau de guidage 78.
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Le feutre passe autour de ce rouleau guide 78 et descend pour entrer en contact avec un rouleau guide-feutre automatique 79 monté sur un assemblage 80 de rouleaux guidefeutre. Le brin inférieur du feutre 52 passe sous le plancher F pour y être séché, puis remonte autour du rouleau guide-feutre 53, comme on l'a déjà vu. La bande humide de papier 46 portée par la surface supérieure du feutre 52 est transférée, à l'endroit du rouleau 58, vers la face supérieure d'un feutre supérieur 81. Le transfert du papier du feutre inférieur 52 au feutre supérieur 81 est facilité par une chambre à aspiration 82 représentée en pointillés et disposée dans le rouleau de presse à aspiration 58, juste au-delà de la première ligne de contact entre les feutres 52 et 81.
Le feutre supérieur 81 présente un brin horizontal supérieur au-dessus des traverses 12 du bâti autour des rouleaux 83, 84, 85 et 86. Le brin descendant du feutre 81 est guidé autour d'un rouleau guide-feutre 87, de manière à passer autour du rouleau extérieur 58, après quoi le feutre 81 remonte et passe autour du rouleau-guide supérieur 86.
Dans cette partie ascendante de son parcours, le feutre 81 passe au contact d.u rouleau intermédiaire 55 en 88 pour transférer le papier sur la surface de celui-ci. Comme la nappe humid. e tend à adhérer plus fortement à la surface d'un rouleau qu'à celle d'un feutre, la nappe passe automatiquement sur la surface dénudée du rouleau intermédiaire 55, après avoir été amenée au contact de '.celui-ci suivant la ligne de contact 88.
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La nappe est alors transportée par la surface nue du rouleau intermédiaire 55 vers la z8ne de pincement N-4 en- tre les rouleaux-presseurs et en ce point elle est transfé- rée sur la surface du rouleau-presseur extérieur 57. Comme la pression d.ans la zone de pincement N-4 s'effectue entre . d.eux surfaces de rouleau, sans interposition d'un feutre, l'action exercée en ce point sur la nappe humide est celle d'une presse de lissage. Mais dans la zone de pincement N-3, par contre, ce n'est que la face inférieure d.e la nappe 46 qui entre en contact avec la surface nue d'un rouleau, à savoir celle du rouleau intermédiaire 55, puisque dans la zone de pincement N-3, la nappe 46 est encore soutenue par un feutre (le feutre 81).
Ainsi, la face supérieure de la nappe 46 est amenée dans les zones de pincement N-1 et N-2 au contact d.e la sur- face nue du rouleau en pierre 18, tand.is que la face infé- rieure d.e la nappe est amenée au contact de la surface nue du rouleau en pierre 55 et la nappe est ensuite soumise à une action de lissage et de pressage dans la zone de pince- ment N-4. De cette façon, les deux faces d.e la nappe reçoi- vent le même fi.ni. Par suite de son action de renversement sur la nappe 46, la combinaison du rouleau extérieur 58 avec le rouleau d.e pression intermédiaire 55 est appelée presse inverse, et la combinaison de l'autre rouleau extérieur 57 avec le rouleau intermédiaire 55 est appelée presse d.e lis- sage, parce que telle est en-effet l'action accomplie par cette dernière combinaison.
De la zone de pincement N-4,
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la nappe 46 passe sur un rouleau-guide 90 contre la surface du premier tambour sécheur inférieur 91. Un feutre sécheur inférieur 92 passant autour d'un rouleau-guide 93 maintient la nappe 46 contre la surface inférieure du tambour sécheur 91 et facilite le transport de la nappe lors de son passage à travers la section de séchage dont la constitution peut être usuelle.
Pour en revenir à quelques-uns des avantages de la section de presse réalisés comme on vient de le décrire, on peut dire que la constitution et la disposition de la première section de pincement P-1 permet un parcours sensiblement horizontal de la nappe humide 46 depuis le point où elle quitte le rouleau à aspiration inférieur 13, jusqu'au point où elle atteint le second assemblage de presse P-2.
L'absence de tout changement brusque de direction dans le parcours de la nappe humide 46, à travers le premier ensemble P-1 du rouleau-presseur, réduit beaucoup et supprime même complètement les difficultés que l'on rencontre pour amorcer le passage d'une nappe humide à travers la première section de pressage. L'étroite bande de papier ou "queue" est détachée à la main du rouleau à aspiration 13 et on la dépose sur le brin supérieur du feutre inférieur 45; mais, à partir de là, la nappe de papier se transfère d'elle-même et automatiquement à la surface inférieure du rouleau en pierre 18 et, de là, à la bande 52, dans la zône de pincement N-2.
S'il existe une interruption quelconque dans la nappe et que, pour quelque raison que ce soit, celle-ci continue à monter en contact'avec la surface du rouleau 18,
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cette nappe sera détachée d.e la surface d.u rouleau grâce au système d.e lame-docteur 22. Celui-ci comprend une lame râcleuse proprement dite 95 et un tablier descendant 96, qui dépose les raclures dans la botte 23. Le fait que la botte à raclures 23 se trouve à un niveau élevé et en dehors du chemin des rouleaux et du feutre, facilite beaucoup la manutention des raclures. Le dispositif de montage ou d.e suspension du rouleau d.e grand diamètre 18 permet aussi un parcours sensiblement horizontal de la nappe à travers le premier assemblage presseur P-1, ainsi qu'on l'a déjà décrit.
La disposition des rouleaux de presse inférieurs 26 et 27, en appui contre la surface inférieure du rouleau supérieur d.e grand diamètre 18 assure tous les avantages d'un système à deux rouleaux presseurs, tout en permettant le parcours sensiblement horizontal de la nappe à travers le premier système presseur. Le degré de pression entre les rouleaux 26 et 18 d'une part, 27 et 18 de l'autre, est réglé séparément et commandé au moyen des vérins mécaniques 32 et 38 et des organes associés.
La disposition du second feutre inférieur 52 supprime l'existence d'un parcours libre ,entre les deux systèmes ou assemblages de presse P-1 et P-2. Le transfert de la bande humide de papier 46 de la première à la seconde presse se fait ainsi automatiquement et ne demande pratiquement aucune attention de la part de l'opérateur. De même, le transport de la bande à travers le second ensemble presseur P-2 est automatique et n'exige que peu ou pas d'attention de la part de l'opérateur.
On prévoit un ensemble râcleur 100
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coopérant avec la surface inférieure du rouleau intermédiai- re 55 pour la maintenir propre avant d'entrer en contact avec la bande de papier portée par la surface inférieure du feu- tre' 81. Toute raclure provoquée par le système racleur 100 tombe dans une fosse ouverte ou une botte à raclures, sui- vant le cas.
En ce qui concerne le fonctionnement du second ensemble de rouleaux-presseurs P-2, lors d.u d.émarrage de la machine ou lorsqu'on fait passer une queue à travers les ensembles de rouleaux presseurs, tout ce que l'opérateur a à faire, en ce qui concerne ce second ensemble de rouleaux, est de prendre la queue à la surface inférieure du rouleau extérieur 57 et de la conduire sur le rouleau-guide 90 vers l'intervalle compris entre le feutre sécheur inférieur 92 et le premier tambour sécheur inférieur 91. En ce point, la bande 46 est évidemment beaucoup plus sèche et plus solide parce qu'elle a traversé la presse double P-1 ainsi que la presse d'inversion ou de lissage P-2 et elle peut être ma- nipulée beaucoup plus facilement et avec moins de risques de déchirure.
Il sera évident à tout technicien de la pape- terie qu'une fois la queue amorcée dans la section de sécha- ge, et mme avant, l'ouvrier déplace le gicleur ou ajutage en travers du fil fourdrinier vers l'arrière de celui-ci, jusqu'à ce que toute la largeur de la bande provenant du fil passe, à partir du rouleau coucheur 13, en travers de l'in- tervalle, vers le brin horizontal du premier feutre de pres- se inférieur 45.
Dès que la largeur totale de la bande se déplace à travers la presse, l'aspiration dans les chambres 33 et 43
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a évidemment pour effet de guid.er la bande sur le parcours voulu. Les chambres'à aspiration 33 et 40 ont aussi pour effet d'extraire une quantité d'eau supplémentaire de la bande 46 et d'enlever de l'eau des zones de pincement N-1 et N-2. Dans le second ensemble de rouleaux P-2, la chambre à aspiration 82 facilite le transfert de la bande 46 du second. feutre de presse inférieur 52 vers le premier feutre de presse supérieur 81, tandis que la chambre à aspiration 76 assure, comme plus haut, l'extraction de l'eau de la band.e et le maintient à un état sec de l'intérieur de la zone de pincement N-3.
Il ressort clairement de la description ci-dessus de la section de pressage conforme à l'invention et de son fonctionnement, qu'il existe une véritable coopération entre les divers éléments des deux ensembles des rouleaux presseurs, l'ensemble double de rouleaux presseurs P-1 agissant avant tout sur les caractéristiques de surface de la face supérieure de la bande, et la combinaison de presse d'inversion du sous-ensemble P-2, agissant avant tout sur les caractéristiques de surface de la face inférieure de la bande, tand.is que la combinaison de presse d.e lissage comprenant le rouleau interméd.iaire 55 et l'autre rouleau extérieur 57 assure avant tout une action de lissage sur les deu,x surfaces de la bande.
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"Improvements in paper machines and papermaking processes".
The present invention relates to paper machines and more particularly relates to a method of construction
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new and improved for the pressing section of a paper machine.
The invention relates to a paper machine comprising a pressing section (intended to receive and press a humid web) which comprises a press for pressing the upper face of the web against the surface of a bare roll, a reverse press to press the underside of the web against the surface of a bare roll and a device for supporting and moving this wet web between the first press and the reverse press without free or open path.
The invention also relates to a paper machine comprising an inverted press with three horizontally aligned rollers, a fixed upper support to support the central roller, members pivotally suspended from this support to support the two outer rollers, a device associated with these. members for controlling the pinching pressure between these outer rollers and this central roller, an upper felt partially surrounding the first of these outer rollers and passing through the corresponding pinching zone between the rollers, and a lower felt making it possible to bring a web wet in contact with the upper felt to transfer it to the latter and pass it through said corresponding pinch zone.
The invention further relates to a papermaking method which comprises subjecting a wet web of paper supported on a conveyor surface to pressure against a bare rotating surface to transfer this web.
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on this rotating surface, the upper surface of the belt being applied against this surface, to transfer the belt from the rotating surface to a movable support surface, to pass this movable surface carrying the band in contact with an endless conveyor member to transfer the strip onto the latter, and in passing this conveyor member with the strip through the pinching zone between two pressure rollers, the lower surface of the strip being in contact with a second bare rotating surface, in order to transfer it onto that -this,
so that both sides of the web are subjected to a similar pressure effect against a bare rotating surface.
In current high speed papermaking machines of the type used to date, great difficulty is encountered in initiating movement of the wet web through the press section of the machine. It is customary, at the start of an operation, to form a relatively narrow strip of the wet web on the yarn by means of a water jet, and to bring this strip by hand from the laying roller to depression on the first lower felt slightly separated from the couching roller. Then, as this strip or "tail" as it is called is transported along the felt, it is brought into the nip area between the rollers of the first press. When the press is a double horizontal press, there is a relatively sharp change in direction at the point where the tail enters the nip area.
This also applies to the conventional type of nip roller assemblies. As a result of the speed
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high at which the machine is operating, the tail has a strong tendency to continue moving in the same direction as that followed by the felt before reaching the pinch area and, as a result, it becomes difficult to pass the tail towards the bottom, in this pinch area. The same difficulties are experienced whenever the tail has to make a sudden change of direction in its course. To avoid this difficulty, the invention relates to an arrangement of pressure rollers according to which the dimensions and the arrangement of the rollers are such that the web first passes through the first pressure assembly, without any sudden or rapid change of direction.
In its preferred form, the first presser assembly comprises. an upper pressure roller, of large diameter, suspended from an upper support, and two pressure rollers of relatively smaller diameter, arranged so as to be able to rest against the lower surface of the large upper roller under an adjustable and well determined pressure.
Thanks to the use of an upper roller of sufficiently large diameter and thanks to the reduced relative spacing of the two small lower rollers, it is possible to make the path of the web, through the presser assembly, substantially horizontal. With such an arrangement, no difficulty is encountered in initiating the passage of a narrow strip of the wet web or "tail" through the first presser assembly.
Indeed, even if the depression exerted on the lower rollers is not effective because the narrow strip leaves uncovered the z8ne as-
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pirating the rollers, the tail will tend. follow the first lower felt to the first nip zone and adhere to the bare surface of the large upper roller, until it comes into contact with the second lower felt to which it adheres more easily than 'on the surface of the large upper roller.
In a press assembly of the type just described, only the upper face of the wet web of paper is pressed against the surface of a bare roll. The underside being in contact with a backing felt as it passes through the two pinch areas. If, after passing through the first presser assembly, the paper were then dried and mechanically finished in the usual manner, its upper side would look quite different and its finish would be quite different from that of the underside of the web. . In order to ensure the identity of the appearances and the finishes of the two faces of the web, there is provided, in accordance with the invention, a second presser assembly constituting a reverse press and a smoothing press at the same time.
In order to avoid the presence of a free path between the first and the second presser assembly, the second lower felt from the first set is passed around the first presser roller of the second set of presser rollers, so as to support the web in its path between the two pressing assemblies. The second presser assembly is arranged so that the lower face of the strip is brought into the first pinch zone
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and is pressed against the bare surface of an intermediate pressure roller. In this way, the lower face of the strip receives the same pressure as that which its upper face received in the first assembly of pressure rollers.
In the second press roll assembly, web is fed through the bare surface of the intermediate roll to a second nip area formed between the intermediate roll and a third bare press roll. In this second nip zone, a smoothing action occurs which again tends to eliminate all the differences between the two faces of the paper web. Coming out of this last nip, the web is guided to the first lower dryer of the drying section of the paper machine. From this point, the paper is dried in the usual manner and undergoes mechanical finishing.
Thus, an important object of the invention consists of a pressing section of a papermaking machine, arranged and constructed so as to eliminate any free path between the first and the second pressure roller systems, and the first roller system. pressers being designed and arranged so as to ensure a substantially rectilinear path of the web through the assembly.
Another important object is the combination of a first pressure roller system in which the upper face of a wet web of paper is pressed and smoothed against a bare surface pressure roller, and a second system of pressure rollers in which the underside of the strip is subjected
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has a similar pressing and smoothing effect against a bare surface pressure roller, such that the two surfaces of the web have a very similar appearance and finish.
Another object of the invention consists of a pressing section of a paper machine consisting of several systems of pressing rollers and of an upper and lower felt device cooperating with these rollers, so as to facilitate the advancement of a wet strip of paper through the pressing section and to eliminate any free path between the successive systems of the pressing rollers.
Another important object of the invention is a first pressure roller system composed of several lower pressure rollers arranged in horizontal alignment and an upper pressure roller, of larger diameter, against the lower surface of which the lower rollers are. pressed under an adjustable pressure, the arrangement and the relative dimensions of these rollers being such that the wet web of paper, passing through the system of pressure rollers, follows a substantially rectilinear path, without any abrupt change of direction, thus facilitating the introduction of a new paper web through the pressure roller system.
Other objects and characteristics of the invention will emerge from the following d.escription and from the accompanying drawing.
On the drawing :
Fig. 1 is a partial elevation of the first
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pressure roller system; and
Fig. 2 is a partial elevation of the second press roller system in a pressing section according to the invention, these two figures together showing the entire pressing section between the forming section and the drying section of a pressing machine. paper.
The general reference 10 designates a support frame comprising vertical members 11 and upper horizontal cross members 12 supported by the uprights 11. The upper horizontal cross members 12 are common to the frame 10 shown in Figs. 1 and 2 and serve to support one or more of the pressure rollers, both of the first assembly indicated generally by P-1, and of the second pressure system indicated by P-2.
As shown somewhat schematically in Fig. 1, a suction lying roller 13 is journaled in bearings 14 forming part of the vertical posts 11 of the first system or assembly P-1. The suction coating roll 13 is provided with a suction chamber 15 which is discharged through a hollow support base 16 at one end of the roll. In accordance with the usual technique, the roller. suction 13 is part of the forming section of the paper machine, a fourdrinier wire 17 shown in dotted lines being passed through a face roll not shown at the inlet end of the forming section and around the lying roll, at the other end of the forming section.
The first P-l pressure roller assembly com-
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takes an upper pressure roller 18; of relatively large diameter, journaling in suspended bearings 19 integral with arms 20 suspended from the upper horizontal cross members 12. Horizontal support and bracing elements 21 extend between the suspended bearings 19 and the uprights 11 of the frame . These horizontal support elements 21 serve both to support a doctor blade assembly 22, and a scraping box 23, and also to constitute a gateway 24 indicated in dotted lines, provided with a guardrail 25.
The doctor blade assembly 22 serves to scrape and clean the upper roller 18 and to guide any scraped web material to the scraping box 23 which can be served by a worker standing on the catwalk 24.
The large diameter upper roll 18 may advantageously be made of an artificial stone composition, but it may also be of any suitable material ordinarily used in the construction of the pressure rollers. As an indication, the diameter of the upper roller 18 may be of the order of 1.50 m. In general, the diameter of the upper pinch roll will be about twice that of the lower rollers of the first set of pinch rollers P-1.
Two lower pressure rollers 26 and 27 are arranged in horizontal alignment, relatively not far from each other and are pressed against the lower surface of the upper roller 18: The roller 26 is journaled in bearings 28 supported by arms. pivoting 29. The arms 29 pivot at 30 and the other end of these arms is fixed by
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movable collars 31 forming part of mechanical jacks 32. By actuating the jacks 32, the roller 26 can be pressed more or less against the lower surface of the upper roller 18. The pressure roller 26 is preferably suction-operated and is provided with a vacuum chamber 33, indicated in dotted lines, just in front of the nip zone N-1 between this lower roller 26 and the upper roller 18.
The suction chamber 33 is evacuated by the front end of the roller 26 by means of a duct 34. The latter is provided with a telescopic seal 35 allowing it to follow the vertical movements of the roller 26.
The other lower press roller 27 is of similar construction and is mounted in a substantially similar manner to the arm means 36 pivoting about an axis 37.
Cylinders 38 are used to adjust the height of the roller 27.
A sliding joint duct 39 serves to evacuate the interior of the roller 27 which comprises a suction chamber 40 divided by a partition 41 into two compartments, one of which 42 is in front of the nip N-2 and of which the other 43 is beyond it. A first lower felt 45 is associated with the first pressure roller 26 to bring a strip of paper 46, indicated in dotted lines, towards the first nip zone N-1. C felt 45 extends upwards in contact with an automatic felt guide 47 and passes around a roller 48 carried at its ends by arms 49, fixed to the suspended bearings 28.
The felt 45 carrying, when the machine is in operation, a wet strip of paper, comes into contact with the first lower pressure roller 26, in front of
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nip zone N-1 and is applied by means of a second felt guide roller 50 against the lower surface of upper roller 18 for a short length beyond nip zone N-1. After having bypassed guide roll 50, felt 45 descends to a felt dryer, not shown, which may be located below floor F on which the pressing section is mounted.
A second lower felt 52 is associated with the second lower pressure roller 27 to transport the wet web of paper to the second pressure assembly P-2. This lower press felt 52 rises in contact with a felt guide roller 53 to penetrate the nip zone N-2 and partially surrounds the lower press roller 27, from where it passes substantially horizontally towards the second assembly. of pressure rollers P-2. The arrangement and operation of this lower felt 52 of the pressure rollers will be described more fully with reference to the description given below of the second set of pressure rollers P-2.
This set of pressure rollers P-2 comprises a fixed intermediate pressure roller 55, journaled in support arms 56 suspended from the top rails 12.
Two outer pressure rollers 57 and 58 are arranged on either side of the intermediate roller 55, their axes being placed at a level slightly higher than that of the axis of the intermediate roller 55, but being substantially aligned horizontally with it. The rollers 57 and 58 are rotatably mounted on the support arm 56, by means of
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suspension 59 and 60, articulated at 61 and 62 respectively on the supports 56. Identical means are provided to enable the two outer rollers 57 and 58 to be applied against the intermediate roller 55 under the desired pressure.
These means comprise, in the case of the roller 57, two lever arms 63, articulated near their lower ends at 64 to a part of the upper supports 56.
The upper end of the arms 63 are actuated by means of a flexible diaphragm 65 of two diaphragm devices 66 actuated by fluid pressure. Air or another pressurized fluid is admitted into the diaphragm chambers 67, from a source of compressed fluid not shown, to act against the diaphragm 65 and, consequently, against the corresponding end of the arms 63 Each of the arms 63 carries a housing 68 for partially accommodating and protecting the diaphragm.
The lower end of the lever arms 63 is provided with a hook 69 to receive and hold the end 70 of the pressure rods 71. The rods 71 are provided with intermediate parts 72 which engage in the lower end. notched 73 of the roller support arms 59. A manual pressure device 74 is mounted on the free end of the rods 71, as seen at 75. As a result of a threaded connection (not shown) between the hand levers 74 and part 75 of the rods. rods, roller 57 may be initially brought against intermediate roller 55 under the desired pressure prior to operation of the pressurized fluid-driven diaphragm devices 66.
Then,
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the correct degree of pressure is established between the outer roller 57 and the intermediate roller 55, and this pressure is, controlled by the diaphragm devices 66. As can be seen from the drawing, the bending of the diaphragms 65 towards the front. outside moves the upper end of the arms 63 to the left, relative to the drawing, and consequently moves the lower end 69 to the right, putting the rods 71 under tension and tending to apply the outside roller 57 towards the right. intermediate roller 55, under a certain pressure.
It is not necessary to describe the device for controlling the contact pressure between the other outer roller 58 and the intermediate roller 55, since it is identical to the previous one. A well-determined and adjustable degree of pressure is thus established in the nip zone N-3, between the outer roller 58 and the intermediate roller 55 on the one hand, and in the nip zone N-4 between the outer roller. 57 and the intermediate roller 55, on the other hand. The roller 58 is a suction pressure roller, comprising a suction chamber 76 (dotted) just upstream of the nip zone N-3.
The intermediate roll 55 is preferably a stone roll, like the pressure roll 18, while the outer roll 57 is a regular pressure roll, preferably lined with rubber.
The second lower felt 52 already mentioned has a horizontal strand passing around the lower part of the outer roller 58, thanks to a guide roller 78.
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The felt passes around this guide roll 78 and descends to come into contact with an automatic felt guide roll 79 mounted on an assembly 80 of felt guide rollers. The lower strand of the felt 52 passes under the floor F to be dried there, then goes up around the felt guide roller 53, as we have already seen. The wet strip of paper 46 carried by the upper surface of the felt 52 is transferred, at the location of the roller 58, to the upper face of an upper felt 81. The transfer of the paper from the lower felt 52 to the upper felt 81 is facilitated. by a suction chamber 82 shown in dotted lines and disposed in the suction press roll 58, just beyond the first line of contact between the felts 52 and 81.
The upper felt 81 has an upper horizontal strand above the cross members 12 of the frame around the rollers 83, 84, 85 and 86. The descending strand of the felt 81 is guided around a felt guide roller 87, so as to pass around the outer roller 58, after which the felt 81 rises and passes around the upper guide roller 86.
In this ascending part of its path, the felt 81 passes into contact with the intermediate roller 55 at 88 in order to transfer the paper to the surface thereof. Like the humid tablecloth. e tends to adhere more strongly to the surface of a roll than to that of a felt, the web automatically passes over the stripped surface of the intermediate roll 55, after having been brought into contact with the latter along the line. contact 88.
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The web is then transported by the bare surface of the intermediate roller 55 to the nip N-4 between the nip rollers and at this point it is transferred to the surface of the outer nip roll 57. As the pressure d. in the nip zone N-4 is carried out between. d.eux roller surfaces, without the interposition of a felt, the action exerted at this point on the wet web is that of a smoothing press. But in the nip zone N-3, on the other hand, it is only the lower face of the web 46 which comes into contact with the bare surface of a roller, namely that of the intermediate roller 55, since in the zone nip N-3, the web 46 is still supported by a felt (the felt 81).
Thus, the upper face of the web 46 is brought into the nip areas N-1 and N-2 in contact with the bare surface of the stone roller 18, while the lower face of the web is brought into contact with the bare surface of the stone roll 55 and the web is then subjected to a smoothing and pressing action in the nip area N-4. In this way, the two faces of the tablecloth receive the same fi.ni. As a result of its overturning action on the web 46, the combination of the outer roll 58 with the intermediate pressure roll 55 is called the reverse press, and the combination of the other outer roll 57 with the intermediate roll 55 is called the lily press. - wise, because such is indeed the action accomplished by this last combination.
From the N-4 pinch zone,
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the web 46 passes over a guide roll 90 against the surface of the first lower dryer drum 91. A lower dryer felt 92 passing around a guide roll 93 holds the web 46 against the lower surface of the dryer drum 91 and facilitates transport of the web during its passage through the drying section, the constitution of which may be usual.
To come back to some of the advantages of the press section produced as just described, it can be said that the constitution and the arrangement of the first clamping section P-1 allows a substantially horizontal path of the wet web 46 from the point where it leaves the lower suction roller 13, to the point where it reaches the second press assembly P-2.
The absence of any abrupt change of direction in the path of the wet web 46, through the first assembly P-1 of the pressure roller, greatly reduces and even completely eliminates the difficulties encountered in initiating the passage of a wet web through the first pressing section. The narrow strip of paper or "tail" is detached by hand from the suction roller 13 and placed on the upper strand of the lower felt 45; but, from there, the paper web transfers itself and automatically to the lower surface of the stone roll 18 and, from there, to the web 52, in the nip area N-2.
If there is any interruption in the web and for whatever reason the web continues to come into contact with the surface of the roll 18,
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this web will be detached from the surface of the roller thanks to the doctor blade system 22. This comprises a scraper blade proper 95 and a descending apron 96, which deposits the scrapings in the boot 23. The fact that the scraping boot 23 is located at a high level and out of the path of the rollers and the felt, greatly facilitates the handling of the scrapings. The device for mounting or suspending the large diameter roller 18 also allows a substantially horizontal path of the web through the first presser assembly P-1, as has already been described.
The arrangement of the lower press rollers 26 and 27, resting against the lower surface of the large diameter upper roller 18, provides all the advantages of a system with two press rollers, while allowing the substantially horizontal path of the web through the web. first pressing system. The degree of pressure between the rollers 26 and 18 on the one hand, 27 and 18 on the other, is adjusted separately and controlled by means of mechanical jacks 32 and 38 and associated members.
The arrangement of the second lower felt 52 eliminates the existence of a free path between the two press systems or assemblies P-1 and P-2. The transfer of the wet web of paper 46 from the first to the second press is thus done automatically and requires virtually no attention from the operator. Likewise, the web transport through the second presser assembly P-2 is automatic and requires little or no operator attention.
We provide a scraper assembly 100
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cooperating with the lower surface of the intermediate roll 55 to keep it clean before coming into contact with the web of paper carried by the lower surface of the felt 81. Any scraping caused by the scraper system 100 falls into a pit open or a scraped boot, as appropriate.
Regarding the operation of the second set of pinch rollers P-2, when starting the machine or when running a tail through the pinch roller sets, all the operator has to do , with respect to this second set of rollers, is to take the tail at the lower surface of the outer roller 57 and lead it over the guide roller 90 to the gap between the lower dryer felt 92 and the first dryer drum lower 91. At this point, the web 46 is obviously much drier and stronger because it has passed through the double press P-1 as well as the inversion or smoothing press P-2 and can be handled. much more easily and with less risk of tearing.
It will be obvious to any papermaking technician that once the tail has started in the drying section, and even before that, the worker moves the nozzle or nozzle across the fourdrinier wire towards the rear of it. ci, until the entire width of the web from the yarn passes, from the lying roll 13, across the gap, to the horizontal strand of the first lower pressure felt 45.
As soon as the full width of the belt moves through the press, the suction in chambers 33 and 43
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obviously has the effect of guiding the strip on the desired course. The suction chambers 33 and 40 also have the effect of extracting additional water from the strip 46 and removing water from the nip areas N-1 and N-2. In the second set of rollers P-2, the suction chamber 82 facilitates the transfer of the web 46 from the second. lower press felt 52 to the first upper press felt 81, while the suction chamber 76 ensures, as above, the extraction of water from the band and keeps it in a dry state from the inside of the N-3 pinch zone.
It is clear from the above description of the pressing section according to the invention and of its operation, that there is a real cooperation between the various elements of the two sets of pressure rollers, the double set of pressure rollers P -1 acting primarily on the surface characteristics of the upper face of the strip, and the inversion press combination of the P-2 sub-assembly, primarily acting on the surface characteristics of the lower face of the strip, While the smoothing press combination comprising the intermediate roller 55 and the other outer roller 57 primarily provides a smoothing action on the two surfaces of the web.