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La présente invention a trait à un procédé et à un appa- reil de production de papier ou de carton ou d'un produit fibreux analogue par la déshydratation de la-pulpe aqueuse. Plus particu- lièrement, la présente invention concerne des procédés de produc- tion de ces produits fibreux et des machines destinées à les pro- duire, où au moins une partie de la déshydratation initiale de la pulpe à papier aqueuse a lieu vers le haut, à travers une surface perméable mobile, comme le décrit le brevet antérieur belge n 522,139 demandé le 14 Août 1953.
C'est donc un des buts de la présente invention que de
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proposer des procédés de production de papier ou de carton ou de produits fibreux analogues en déshydratant la pulpe aqueuse pour former une nappe à l'extrémité humide de la machine à papier.
Un autre but de la présente invention est de proposer un moyen, disposé à l'extrémité humide d'une machine de production de papier ou de carton ou d'un produit fibreux analogue pour effec- tuer la déshydratation initiale de la pulpe aqueuse, pour former une nappe en l'espace d'une très courte longueur d'une toile métal- lique de formage, ce qui diminue notablement la longueur totale de la machine, ou permet l'installation d'un appareillage de sé- chage supplémentaire dans l'espace de la longueur originale de la machine.
Dans ces buts, la présente invention propose un procédé fibreux de production de papier ou de carton ou d'un produit/analogue, qui comprend les opérations consistant à amener la pulpe aqueuse à un intervalle asymétrique effilé, délimité par des surfaces perméables mobiles coopérantes supérieur et inférieure, caractérisé en ce que l'élimination ascendante de l'eau de la pulpe aqueuse est effectué à travers un rouleau perméable autour duquel ladite surface perméable supérieure est passée, ledit rouleau étant situé de manière à constituer l'entrée dudit intervalle effilé.
Pendant la fabrication d'une nappe en une couche, la pulpe aqueuse peut être amenée à un intervalle effilé asymétrique délimi- té par des surfaces perméables mobiles coopérantes supérieure et inférieure et ces surfaces sont passées autour de rouleaux perméa- bles opposés, de manière que l'eau traverse ledites deux surfaces desdits rouleaux, créant des formations fibreuses contre les deux surfaces, les deux formations fibreuses étant pressées entre elles à l'extrémité étroite dudit intervalle pour former une nappe fi-' breuse entrelacée d'un seul corps.
Dans la fabrication d'une nappe à plusieurs couches, une nappe à une seule couche peut être produite comme il est dit ci- dessus ou par un procédé connu, et une ou plusieurs couches sup-
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plémentaires peuvent être formées par l'élimination ascendante de l'eau de la pulpe aqueuse amenée sur la pulpe formée.
Un appareil selon la présente invention est agencé pour être incorporé à ce qu'on appelle l'extrémité humide d'une machine à papier ou analogue, qui déshydrate initialement la pulpe aqueuse pour former une nappe fibreuse, et comprend des surfaces perméa- bles mobiles coopérantes supérieureet inférieure, appelées ci-des- sous toiles métalliques ou, plus simplement, toiles, disposées pour délimiter un intervalle effilé asymétrique dans lequel la pulpe aqueuse est introduite, la toile supérieure étant passée autour d'un rouleau perméable et ledit rouleau constituant l'entrée dans ledit intervalle effilé.
Dans une des formes de l'appareil selon l'invention, les toiles supérieure et inférieure sont passées autour de rouleaux perméables qui sont disposés de manière à délimiter l'intervalle effilé destiné à recevoir la pulpe aqueuse. Les rouleaux peuvent être du type cellulaire et comporter des aires de formage qui peu- vent être ou ne pas être soumis à l'aspiration, pour contribuer à l'élimination de l'eau de la pulpe aqueuse, pour effectuer la déshydratation initiale de celle-ci et le formage d'une nappe avant que les toiles de formage ne quittent les rouleaux. L'aire d'aspiration des rouleaux peut être circonférentiellement ajusta- ble. Cela permet de diminuer notablement la longueur totale de la machine.
Cela permet, suivant une variante, l'installation d'un ap- pareillage de séchage supplémentaire dans l'espace de la.longueur originale de la machine, si on le désire.
Les machines à papier pourvues d'extrémités humides selon la présente invention, comprennent des dispositifs de pressage et les mécanismes qui déshydratent la couche de pulpe après qu'elle a été intitialement mise sous forme de nappe, de manière à donner à la couche une stabilité autonome et à permettre de l'enlever de la toile de formage principale après un parcours relativement
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court là-dessus.
A titre d'exemple, oeux réalisations de l'invention vont maintenant être décrites en¯se référant aux dessins annexés.
La figure 1 est une élévation quelque peu schématique d'une forme d'appareil situé à l'extrémité humide d'une machine à papier.
La figure 2 est une élévation latérale quelque peu schéma- tique, à grande échelle, des rouleaux du type cellulaire, coopérante disposés à l'extrémité humide de la machine de la figure 1.
La figure-3est une section à très grande échelle, prise radialement, du rouleau inférieur de la figure 2, illustrant la construction cellulaire des rouleaux coopérants.
La figure 4 est une section fragmentaire, prise sensible- ment suivant la ligne IV-IV de la figure 3.
La figure 5 est une vue latérale d'une forme simplifiée de l'appareil de la figure 1.
Il est fait particulièrement référence à la figure 1: l'ex- trémité humide de la machine est indiquée de manière générale par la référence 10 et la machine comprend un bâti inférieur 11 et un bâti supérieur 12. Le bâti inférieur 11 est porté au-dessus d'un plancher ou d'une surface horizontale 13 par des colonnes convenables 14, tandis que le bâti supérieur 12 est espacé vers le haut et s'aligne parallèlement sur le bâti inférieur depuis lequel il est soutenu par des colonnes convenables 15.
Une toile de formage principale ou inférieure sans fin 16 est passée autour d'un rouleau 17, dit premier ou de tête, ayant une face ou périphérie cellulaire ouverte, autour de rouleaux a et d'un rouleau de couche 18 et de rouleaux de guidage 19 portés par.des pieds 20, de manière qu'il y ait un brin supérieur sensi- blement horizontal, allongé, entre les rouleaux de couche et de tête.
Une toile de formage supérieure 21 est passée autour d'un
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rouleau avant réglable 22 (décalé vers l'aval par rapport au rou- leau de tête 17) ayant une périphérie ou face cellulaire ouverte, autour d'un rouleau arrière 23 et de rouleaux de guidage 24 portés par le bâti supérieur 12, par l'intermédiaire de pieds convenables 25, de manière à former un brin inférieur sensiblement horizontal, allongé, entre les rouleaux avant et arrière, pour coopérer en mouvement avec le brin supérieur -de la toile de formage principale 16. Le rouleau supérieur 22 est, dans le présent cas, réglable horizontalement et verticalement, tandis que le rouleau inférieur 17 n'est pas réglable.
Dans une variante, le rouleau inférieur 17 peut être réglable horizontalement et verticalement, tandis que le rouleau supérieur 23 n'est pas réglable.
Un rouleau tendeur 26, monté sur un pied 27, coopère avec les rouleaux de guidage 19 pour garder raide la toile 16, tandis qu'un rouleau tendeur 28, porté au-dessus du bâti supérieur 12 par un pied 29 garde raide la toile supérieure 21.
La pulpe aqueuse est amenée aux toiles mobiles 16 et 21, à l'extrémité humide, par une entrée 30 comportant un côté inférieur 30a et un côté supérieur 30b, l'entrée étant disposée sur le côté ascendant du rouleau 17 et sur le côté descendant du rouleau 22.
L'entrée 3C peut avoir la forme d'une conduite, comme le montre la figure, ou bien le côté supérieur 30b peut être supprimé pour amener une flanque ou couche, à dessus ouvert, de pulpe aqueuse, aux toiles.
Le rouleau 22 (figures 1 et 2) peut être disposé sensible- m.ent entre les verticales passant par les axes des rouleaux de support a et b ou, comme le montrent les dessins, entre le rouleau de tête 17 et le rouleau de support a, Tandis que le rouleau 22 est représenté comme étant disposé en aval par rapport au rouleau 17, il est entendu qu'il peut être disposé en amont par rapport à ce dernier.
Dans cette réalisation, un intervalle cunéiforme asymétri-
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que G est formé entre les toiles mobiles 16 et 21 et diminue en hauteur à mesure qu'il s'étend depuis l'entrée de pulpe 30.
Une pelle inclinée 31 (figures 1 et 2) est disposée de ma- nière que son bord avant s'appuie sur le brin inférieur de la toile de formage supérieure 21 pour créer un point de .pression faisant face dans le sens de l'entrée de la pulpe. Cette pelle peut être à aspiration, si on le désire. Cette pelle constitue une voie d'eau disposée au-dessus du brin inférieur de la toile supérieure, des- tinée à évacuer l'eau de la pulpe aqueuse vers le haut.
En aval de l'extrémité étroite de l'intervalle effilé asymétrique G, c'est-à-dire, à droite du point de pression de la pelle 31, les toiles de formage supérieure et inférieure 21 et 16 se déplacent sensiblement parallèlement (référence G2)
La déshydratation initiale de la pulpe à eau et le forma- ge de la nappe sont effectués par les rouleaux 17 et 22 qui fonc- tionnent pareillement et dont la construction est représentée en détail figures 3 et 4.
Il est fait maintenant référence aux figures 3 et 4; le rouleau inférieur ou de tête 17, qui est construit et fonctionne de la même manière que le rouleau supérieur 22, va maintenant être décrit plus en détail. Le côté inférieur 30a de la conduite d'en- trée 30 est disposé de manière que la pulpe aqueuse soit amenée à la toile 16 en un point où la toile trouve toujours le support direct du rouleau 17. Le formage de la nappe sur la toile se pro- duit quasi entièrement entre le bord avant du côté inférieur 30a de la conduite et le point où le toile de formage 16 quitte le rouleau 17 et cette région est appelée ci-dessous zone de formage.
Pour faire face au drainage requis de l'eau de la pulpe aqueuse, à travers la toile, dans la zone de formage, et pour fa- ciliter l'évacuation de l'eau drainée, la périphérie externe du rouleau est ouverte et pourvue de plusieurs cellules circonféren- tiellement' espacées, annulairement disposées 32 dont les parois
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sont constituées par une série de chicanes ou de cloisons radiales 33. Ces cloisons sont, selon la présente invention, enchâssées dans une virole cylindrique 34, en saillissent, et sont disposées dans la direction axiale, de manière oue les cellules 32 s'étendent longitudinalement d'un bout à l'autre du cylindre.
Pour établir la communication entre les extrémités internes des cellules 32 et l'intérieur du rouleau, la, virole est pourvue de plusieurs ouvertures 35 et on observe, figure 4, que ces ouver- tures 35 sont,disposées en séries serrées,, s'étendant longitudi- nalement par rapport aux cellules respectives. De préférence, l'ex- trémité externe de chaque ouverture est contre-dépouillée, comme le montrent les dessins.)Les bords externes des cloisons 33 sont convenablement encochés,pour recevoir une toile 36 qui s'étend en hélice autour du rouleau, d'un bout à l'autre. Il est entendu que plusieurs toiles peuvent être utilisées dont chacune entoure la périphérie du rouleau.
Comme le montre le plus clairement la figure 4, les bords externes de la tollé 36 sont à ras des bords externes des cloisons 33 et ces toiles coopèrent avec les cloisons pour former une dou- blure pour la toile de couverture 37 à grandes mailles, qui entou- re le rouleau et constitue un support convenable pour la toile de formage 16.
Comme le montre schématiquement le figure 2, l'intérieur du rouleau 17 est pourvu d'une chambre à vide V, reliée à tout dispositif convenable d'aspiration. L'Intérieur de la virole 34 peut être soumis au vide dans certaines régions A et B où un moyen convenable est disposé pour mettre de manière réglée en communica- tion ces régions ouchambres avec la chambre à vide principale V. la chambre A est jointe de manière étanche à la paroi interne de la virole 34 par des organes d'étanchéité 58, 39 (figure 5) et des organes 32, 40 forment les joints étanches de la chambre B.
l'as- piration régnant dans les chambres à vide A et B est communiquée
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par les ouverture,!- 35 aux cellules 32 y associées, dans les ré- gions limitées par les éléments.d'étanchéité 38, 39 et 40. La gran- deur du vidé durs la région primaire A peut- être réglée par un moyen de féglage, tandis que le vide de la région secondaire B peut être réglé indépendamment, par un putre moyen de réglage. En outre, la portée totale des régions d'sapiration combinées peut être circonférentiellement réglée, si on le désire, et lesdites régions d'aspiration peuvent être disposées pour produire la meil- leure déshydratation et le meilleur formage de nappe possibles.
De préférence, la chambre d'aspiration A est disposée de manière à agir sur les cellules 32 alors qu'elles passent par le bord avant de la paroi d'entrée inférieure 30a, tandis que la ré- gion à vide B se termine en un point sensiblement éloigné du point où la toile de formage 16 quitte le rouleau 17. La séparation en- tre les régions A et B se produit sensiblement au point où la toi- le de formage 16 quitte le. surface du rouleau 17.
Le drainage de l'eau à travers les toiles 16 et 21 donne lieu à des formations de nappe sur ces toiles : il y a formage ascendant et formage descendent. Des aspirations réglées peuvent être appliquées aux toiles dans les zones de formage, comme'il a été dit ci-dessus, ces aspirations étant suffisantes pour drainer à travers les toiles, dans les zones de formage, sensiblement la totalité de l'eau du courant nécessaire à un formage convenable de la nappe.
L'eeu drainée à travers les toiles dans les zones de for- mage pénètre dans les cellules 32 des rouleaux et ces cellules sont suffisamment profondes pour donner à la partie périphériquecal- lulaire du rouleau une capacité telle qu'elle puisse recevoir l'eau du courant sans qu'il y ait un écoulement d'une partie sbstantiel- le de cette eau vers l'intérieur du rouleau.
De préférence, les cloisons ou chicanes 33 (figure 3) sont aussi minces que possible étant donné la fonction de ces éléments'
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qui doivent soutenir la toile de couverture 37 et la toile de formage 16, de manière qu'en pénétrant dans la partie périphéri- que du rouleau, le courant puisse rester sensiblement intact, com- me le montre la figure 3. A cet effet, il est alors désirable que la profondeur des cellules ne dépasse pas les limites supérieure et inférieure du courant. Il faut observer, figure 2, que la paroi inférieure 30a et la paroi supérieure 30b de la conduite 30 sont sensiblement alignées sur le fond des cellules. Dans certains cas, il peut être désirable de faire varier la profondeur relative des courants et des cellules.
Comme chacune des cellules 32 quitte la région d'aspiration primaire A, elle vient immédiatement sous l'influence de l'aspiration régnant dans la région secondaire B.
Dans la région secondaire B, l'aspiration s'oppose à la force cen- trifuge tendant à proj,eter l'eau vers l'extérieur du rouleau, tou- tefois, sans aspirer l'eau à l'intérieur du rouleau. Lorsque les cellules 323 quittent la zone d'influence de la région d'aspiration secondaire B, la force centrifuge peut alors agir sans opposition pour écarter l'eau du rouleau dans une direction sensiblement tangente, comme l'indique la figure 3, vers l'espace compris entre les hieaux supérieur et inférieur de la toile correspondante, et la faire pénétrer dans un réservoir capteur du type ordinairement employé dans les machines Fourdrinier. Dans le présent cas, un réservoir capteur 41 est utilisé pour le rouleau inférieur 17 et un réservoir capteur 42 est utilisé pour le rouleau supérieur 22.
Aux grandes vitesses, auxquelles le dispositif selon la présente invention est apte à fonctionner, la-pulpe aqueuse sté- coule par la conduite 30 à une vitesse qui, conformément aux prin- cipes connus de l'hydraulique, donne lieu à une turbulence de na- ture à répartir uniformément les fibres, en une disposition due au hasard, dans le courant.
Ainsi, la présente invention propose un procédé et une machine destinée à produire un excellent formage de la nappe à des grandes vitesses de fonctionnement,, et où le
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formage est ascendant et descendant à travers les toiles de for- mage. lors du fonctionnement de la réalisation suivant les figures 1 et 2, la pulpe aqueuse est amenée sur la toile inférieure 16, tandis qu'elle est encore soutenue par le rouleau inférieur 17 et il se produit une déshydratation donnant lieu au formage descendant des fibres. Dans la présente réalisation, le côté supé- rieur 30b de l'entrée s'étend jusqu'à la périphérie du rouleau supérieur 22.
Toutefois, il est entendu que le côté supérieur 30b de l'entrée peut se terminer en face du point terminal du côté inférieur 30a, ou il peut être supprimé pour constituer une flaque ou une couche à dessus ouvert de pulpe aqueuse.
Comme la pulpe aqueuse vient en prise avec la toile supé- rieure 21 à l'endroit du rouleau supérieur 22, sa,déshydratation ascendante s'effectue et donne lieu à un formage ascendant de la fibre sur la toile supérieure. Cela donne lieu à un décalage de l'effet de déshydratation de la pulpe et à des formages fibreux descendant et ascendant.
Le courant de la pulpe aqueuse est fourni par la conduite de pulpe 30 aux zones de formage des rouleaux 17 et 22 à une vitesse qui peut être ou ne pas être la même que la vitesse des toiles de formage.
A la suite du formage fibreux ascendant, la coopération des toiles joint à force les formations fibreuses entre elles pour former une nappe d'un seul corps de fibres entrelacées.
Il est maintenant fait de nouveau référence à la figure 1; plusieurs assemblages de rouleaux de pressage 43 sont disposés en aval des rouleaux à faces cellulaires 17 et 22. Chaque assemblage 43 comprend un rouleau inférieur 44 disposé dans la boucle de la toile de formage principale 16 et porté par le bâti inférieur 11 ' par l'intermédiaire d'un pied 45, et un rouleau supérieur 46, dis- posé dans la boucle de la toile de formage supérieure 21 et porté,
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de manière réglable, 'par le bâti supérieur 12 par +., intermédiaire d'un pied 47. Les rouleaux 44 et 46 coopèrent pour former une pince de pression horizontale, serrant les toiles 16 et 21 l'une vers l'autre .
Si on le désire, les presses 43 peuvent être des . presses à aspiration, pourvues de boîtes d'aspiration disposées dans le rouleau 44, ou dans le rouleau 46 ou dans ces deux rouleaux,
Les presses 43 servent à serrer davantage la pulpe qui est formée sur les toiles pour en-éliminer davantage l'eau. L'eau exprimée, située sur le/dessus de la toile 21 près de chaque presse 43, peut être évacuée par des pelles aspirantes 48 qui peuvent être dispo- sées sur le côté amont ou aval de chaque presse 43.
En outre, bien que cela ne soit pas représenté, on effec- tue des formages fibreux et un entrelacement fibreux analogues, en déplaçant le rouleau supérieur 22 de manière qu'il précède le rouleau inférieur 17. La coopération des toiles de formage,après que ces dernières ont quitté les rouleaux à faces cellulaires, sert à unir davantage à force les formations fibreuses de chaque toile, pour former une nappe d'un seul corps de fibres entrelacées.
Ce qui précède montre que la présente invention propose des procédés et des appareils de déshydratation de la pulpe,lors du formage de nappes fibreuses, où la pulpe est initialement déshy- dratée par des rouleaux coopérants, de préférence à faces cellulai- res, qui peuvent être ou ne pas être soumis à l'aspiration, ce qui réduit la longueur totale de la machine.
Une forme simplifiée de l'appareil est,représentée figure
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5 qui ressemble davantage à celle qui- est révélée dans le brevet-. belge , /antérieur N 522.139 au même nom, en ce que la toile inférieure 16 ne comporte plus-de rouleau perméable inférieur 17 dans la région de l'intervalle effilé G, mais est portée, de manière connue par un rouleau de tête 49 et, par exemple, par des rouleaux de table, non représentés. L'absence du rouleau perméable inférieur 17 peut être compensée, comme il est indiqué, en allongeant le
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brin supérieur horizontal de la toile de formage 17 entre la boite à pulpe 50 et la pince de l'intervalle effilé G, c'est-à-dire, la pelle 31.
Le rouleau perméable supérieur 22A peut avoir toute for- me convenable, par exemple, celle d'un rouleau cellulaire soumis à l'aspiration, comme il est décrit ci-dessus en se référant aux figures 3 et 4.
Les diverses formes de l'appareil décrites ci-dessus, pourvoient à la production d'une nappe à une seule couche. Dans la production d'une nappe à couches multiples, la toile de formage inférieure 16 est commune à un appareil de déshydratation à une couche, ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, et à un ou plusieurs mécanismes supplémentaires, un par couche de pulpe ajoutée, selon belge les procédés révélés dans le brevet/antérieur susdit n 522.139 au même nom. Ces mécanismes supplémentaires peuvent être de toute forme convenable et, par exemple, comme il est décrit dans un des brevets N 422.095, 424.609 et 431.247, au même nom, ou peuvent comporter au moins le rouleau perméable supérieur 22 et, faculta- tivement, pour une ou plusieurs couches suivantes, le rouleau perméable inférieur 17.
Dans une variante, la première couche d'une nappe multiple peut être formée de toute manière connue et, au moins une couche subséquente peut être formée par le procédé et l'appareil carac- téristiques selon la présente invention, c'est-à-dire, par une surface perméable supérieure ou toile de formage passée autour d'un rouleau perméable disposé à l'entrée d'un intervalle effilé dans lequel ,on introduit la pulpe aqueuse.
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