Installation pour le réglage automatique de la teneur en humidité de produits en feuilles ou en bandes à un < iebré constant, applicable aux machines à papier, à carton, on pour la fabrication d'autres produits similaires.
Dans un.e inachin.e à papier ou clans de @o@cehinetaiinilaire fabriquant des produits en feuilles ou en bandes, on s'efforce d'obte nir.
dans les conditions les plus économiques, iin produit de caractéristiques constantes, par exemple an point de vue de la teneur en hu- miditc'I on de l'épaisseur des produits, ce qui correspond à, un poids déterminé par unité de surface de cei derniers.
La présente invention a pour objet une installation pour le réglage automatique (le la leneur en humidité -de ces produits à un de gré constant, cette installation comprenant un servomoteur polir provoquer le réglage envi- sa@;é.
Dais la description ci-après, il sera. fait n#frirence à l'application de l'invention à une machine à papier; il est entendu toutefois que l'installation suivant l'invention s'applique à toute>; les machines analogues destinées à l'ob- tendon d'un produit. en feuilles, à partir d'une ou de plusieurs pâtes.
Actuellement, pour assurer la constance de la teneur en eau des bandes de papier au cours de leur passage .dans la machine, l'é paisseur de la couche de pâte admise .à l'en trée étant réglée par ailleurs, il est fait em ploi d'appareils automatiques qui règlent la pression de la vapeur dans le eolle.cieur géné ral ou dans certains collecteurs particuliers de la sécherie. Ces appareils sont généralement de simples détendeurs disposés entre le con duit de distribution de la vapeur d'alimenta tion et les conduits aboutissant aux cylindres sur lesquels passe la feuille à sécher.
Or, les dits appareils ne sont qu'insuffisamment in fluencés par les variations de l'humidité ini tiale de la feuille avant son passage autour des cylindres sécheurs, et ne sont pas direc tement influencés par les variations d'humi- dité du produit au cours de son passage dans l'appareil.
On connaît également -les dispositifs as servissant l'admission d'agent de séchage à un organe exerçant automatiquement, par gravité, une tension sur la feuille en cours de séchage. A l'aide de ces dispositifs, on c 'herclie <B>, à</B> maint- enir * aussi constante que pos- sible la flèche prise par la bande de papier, sous 'l'influence du poids d'un rouleau, cette flèche étant fonction de l'état de siccité.
Ces appareils ont l'inconvénient d'agir trop tardi vement, pour la raison qu'ils exercent leur action dans une région de la bande -de papier où ce dernier est parvenu sans avoir été déjà convenablement séché; ils fonctionnent par tout .ou rien, fournissant un produit .alterna- tivement un peu trop sec et un peu trop Hu mide.
L'installation suivant l'invention se carac térise en ce que le servomoteur y associé est commandé par l'intermédiaire d'un relais d'alimentation placé sous l'influence simulta née d'au moins deux des facteurs tels que le degré d'humidité -de la bande en un point de son parcours -dans la machine, la pression du fluide de séchage, la tension et la vitesse de la bande de papier, etc., qui -déterminent l'état hygrométrique désiré du produit en feuilles ou en bandes en cours de fabrication et qui sont eux-mêmes fonction de cet état hy gro- métrique.
Dans le dessin annexé, qui représente, à titre d'exemples, trois formes d'exécution de l'objet -de l'invention: La fig. 1 est une perspective schématique montrant une installation de séchage d'une bande de papier, comportant un régulateur, d'un type connu à fluide auxiliaire, et dans laquelle ledit régulateur, influencé à la fois par la pression dans le collecteur de vapeur de séchage et par la tension ou la siccité de la bande de papier en cours de séchage, règle l'admission de la vapeur aux cylindres;
La fig. 2 est un schéma représentant un régulateur du même type, également organisé pour recevoir simultanément -ine impulsion de siccité émanant de la bande de papier, et une impulsion de pression provenant du col lecteur de la sécherie, mais qui règle la vitesse de la machine;
La fig. 3 est une perspective schématique d'une installation de séchage d'une bande de papier, comportant un régulateur, toujours du même type, organisé pour recevoir simultané ment une impulsion de pression émanant du collecteur du fluide de séchage ainsi qu'une impulsion -de siccité provenant -de la bande en voie de séchage, et qui agit sur l'admission de vapeur aux cylindres, sur la rotation de la machine et sur la dilution de la pâte.
Dans la fia. 1, A et B désignent deux .des rouleaux ou cylindres .sécheurs, entre les quels passe la bande de papier C, -déjà en par tie essorée. Ces cylindres sont alimentés en vapeur par un collecteur D, respectivement au moyen des branchements<I>d</I><B>'</B><I>et</I> d=. Le collec teur D comporte, à l'amont des branchements d' et d', une soupape E, dont les mouvements d'ouverture et de fermeture sont commandés, par un balancier F, articulé en f, sur la boîte de soupape, et sur lequel,
est attelée en e' la tige d'actionnement e de la soupape E. L'une des extrémités du balancier I' porte un eon- trepuids <B>f',</B> tandis que l'autre extrémité<B>f</B> est reliée par une chaîne ou un fil g au piston G d'un servomoteur hydraulique<I>G-11,</I> d'un type connu,
dans lequel les déplacements du piston sont provoqués par les variations de la pression d'un fluide contenu dans un tube i. dont une extrémité i' communique avec le cylindre H et dont l'autre extrémité est mu nie d'une tuyère i', par où s'écoule constam- inent le liquide amené par le conduit<I>le</I> et qui alimente le cylindre du servomoteur H; cet écoulement est, de la façon connue, plus ou moins freiné par une palette j, disposée en face de l'ouverture de la tuyère i;
et portée à l'extrémité d'un levier I, susceptible de pi voter autour d'un couteau e et soumis à l'in fluence d'un ressort antagoniste 1.
Les déplacements du piston G, réglant l'ouverture de la soupape E, sont déterminés, d'une part par les variations de la pression de vapeur dans le collecteur D, et, d'autre part, par les variations du degré d'humidité de la bande de papier C au moment où elle passe nitre les cylindres A et B.
A cet effet, en ce qui concerne les impul sions de pression de la vapeur du collecteur D, celles-ci sont transmises au levier J, par un tube ni, dont une extrémité débouche dans le eolleeteur D et dont l'autre extrémité dé bouche dans une chambre nt' contenant un soufflet m2 dont les dilatations et les contrac tions déplacent, dans le même sens. une tige m' dont une extrémité est appuyée contre le levier J.
A une pression déterminée du res sort 1, correspondra, toutes autres choses res tant. égales, une pression déterminée dans le collecteur. On voit. immédiatement que toute variation de pression dans le collecteur<B>D -</B> donnera une impulsion qui sera transmise au levier .7 par les organes iii, ne, In2, net. A son tour, toute oscillation dudit levier J détermi nera une variation de pression dans le tube i. et dans le cylindre 11 du servomoteur, et par suite,
un déplacement du piston G de ce der nier, lequel entraînera un réglage correspon dant de la soupape d'admission de vapeur E dans les cylindres sécheurs<I>A, B.</I>
(tuant aux impulsions de siccité, elles se ront, de la façon connue, fournies par les va riatio-ns de tension de la bande de papier C entre les deux cylindres A et B, c'est@à.-dire par exemple, par les variations de la flèche que prend ladite bande sur laquelle un effort constant est appliqué, tel que la pression ou le poids d'un rouleau N exerçant une pression déterminée sur la bande C, et dont les tou rillons n sont reliés, par des bras n1 et des manivelles n2, à un arbre 0 tourillonnant dans des paliers fixes o.
hies variations de flèche de la bande de papier C, c'est-à-dire les os cillations de l'arbre 0, sont transmises au -le vier J du régulateur hydraulique par une transmission constituée par un balancier P, calé sur l'arbre 0 et -comportant deux contre poids h, pi, et auquel est attelée l'extrémité d'un ressort rq dont l'autre extrémité est atte lée au levier J.
On voit immédiatement qu'à, une pression déterminée du rouleau N et à. une tension dé terminée du ressort q correspond, toutes choses égales d'ailleurs, une -position déter minée -du levier J. Par suite, à toute varia tion de flèche, c'est-à-dire toute variation de siccité -de la bande C correspondra une os cillation du levier J d'où résultera une va riation :de la pression hydraulique dans le conduit<I>i</I> et dans le cylindre<I>II</I> du servo moteur, et finalement un déplacement du piston G provoquant un réglage de la sou pape E d'admission de vapeur -clans les cy lindres sécheurs<I>A, B.</I>
Au total, grâce à l'installàtion décrite, le réglage de l'admission -du fluide sécheur s'ef fectue constamment sous l'influence combi- née des variations de la pression dudit fluide dans le collecteur de la sécherie, variations qui peuvent résulter, par exemple, de varia tions de condensation de la vapeur des cy lindres suivant l'état hygrométrique de la bande de papier arrivant auxdits cylindres et suivant la vitesse d'entraînement de celle -ci et des variations de siccité de ladite bande après son passage sur un certain nombre de cylindres,
sécheurs. On voit immédiatement l'intérêt d'un semblable réglage combiné: si, par exemple, la feuille arrive trop humide f à la sécherie, avant que cette -défectuosité ait eu une influence sur la flèche, la pres sion .s'abaissant dans le collecteur par suite de la condensation plus importante de la va peur dans les rouleaux refroidis davantage, l'appareil accroît automatiquement et immé diatement l'arrivée de vapeur pour mainte nir la. pression.
Malgré ce séchage supplémen taire, la flèche de la. bande augmente légè rement; aussi, lorsque la feuille arrive au rouleau de mesure, la pression ,de vapeur, est, à nouveau, automatiquement modifiée jus qu'à une nouvelle valeur permettant l'évapo ration de l'excès d'eau.
Dans la forme d'exécution représentée par la fig. 2, tout comme dans celle qui vient d'être décrite, le régulateur est soumis à l'influence des variations de pression dans le collecteur D, les impulsions étant, comme précédemment, transmises par le tube m à la chambre ml du soufflet m2 lequel, par la. tige in', agit sur le levier à palette J.
Les impulsions de siccité au de tension de la bande -de papier C, sous l'effet du poids -du rouleau N, sont transmises au levier J du servomoteur, par une transmission com- portant un ressort q, attelé par une de ses extrémités au levier J, et par son autre extré mité, à l'un des bras d'un balancier P arti culé en O et dont l'autre bras, en forme de fourche, supporte les tourillons zt du rouleau N.
Ici, encore le dispositif récepteur des im pulsions de siccité est donc tout à fait analogue à. celui de la fib. 1.
Quant au piston du servomoteur, il est, dans cette forme de réalisation, relié à un influençant la. vitesse de la machine, par exemple un rhéostat R. A .cet. effet, sur l'axe .de la manivelle r1 du rhéostat est calée une poulie r sur laquelle passe un fil s dont l'une des extrémités supporte un contrepoids r2 et dont l'autre extrémité est fixée à la tige du piston G du servomoteur.
On comprend immédiatement qu'à toute variation de l'un ou de l'autre des deux facteurs choisis pour influencer le régulateur, savoir la pression de vapeur et la, flèche de la. bande de papier, correspond une variation de la. position du piston G, et par suite, une variation de poli " lion de la manivelle r' du rhéostat, c'est-à- dire une variation de vitesse -de la machine.
Dans cette forme de réalisation, pour évi ter qua la vitesse de la machine ne subisse -de part et d'autre -du point de réglage optimum des variations exagérées, il convient de frei ner les déplacements du levier du relais au moyen d'un -dispositif approprié. A cet effet, le levier J est relié au piston G du servo moteur, par une transmission constituée par un ressort de traction<I>t,</I> attaché à un fil t' passant sur une poulie t2 et qui vient se fixer à la. tige du piston G du servomoteur.
On voit qu'à. taus les déplacements du piston G, correspondent des déplacements en sens in verse, -de la. palette j qui freine l'écoulement du fluide auxiliaire hors de la tuyère du re lais. En -d'autres termes, chaque fois que le piston de servomoteur tend, sous l'action d'une variation -de pression dans le conduit i et le cylindre Ii, à.
se -déplacer dans un sens en entraînant avec lui le rhéostat de la ma chine, le dispositif .correcteur <I>t,</I> t1, t2 tend à faire varier, en sens inverse, la pression -dans lesdits conduits i et cylindre H, ce qui a.
pour effet,de réduire progressivement l'effort qui sollicite le piston .dans le sens voulu pour opérer le réglage nécessité par les conditions de marche dans la sécherie, c'est-à-dire de ré duire l'amplitude des oscillations -de la vi tesse de la machine de part et d'autre de la vitesse optima.
Dans la forme d'exécution suivant la fig. 3, le régulateur est organisé pour être, comme dans le cas de la fi-. 1, influencé si mult < anément par la. pression dans le collec teur de vapeur D et par la. siccité de la bande de papier C; les moyens utilisés pour trans mettre ces deux séries d'impulsions au régu- lateur sont d'ailleurs analogues à ceux qui ont été employés dans la première forme d'exécution.
'n retrouve un conduit în qui transmet la pression du collecteur D au soufflet na2 du régulateur, et un rouleau N, pressant. la bande de papier C en un point judicieusement choisi sur son trajet entre les deux cylindres sécheurs A,<I>B.</I> Les variations de la. flèche.prise par la bande, sous l'effet du poids du rouleau N, variations dues à l'irrégularité de la siccité de ladite bande, sont transmises au levier J du régulateur, par le ressort q.
Mais, dans l'exemple de la fib. 3, les déplacements -du piston G du servo moteur, sous l'influence combinée des im pulsions de pression de la. vapeur et de la siccité -de la. bande à une phase -déterminée -de sa fabrication, sont utilisés; pour agir sur plu sieurs organes -de réglage: sur la. soupape d'arrivée de vapeur de séchage, sur le rhéos tat commandant la vitesse de la machine, et sur une soupape d'admission d'eau de dilu tion au bac renfermant la. pâte avant sa transformation en feuilles.
A cet effet, la tige -du piston G est re liée à la poulie r du rhéostat R, par un fil s, passant sur une poulie de renvoi si et com portant un -contrepoids r2. Cette transmission permet -de transmettre au rhéostat R tous les déplacements du piston G. La tige du piston G est, d'autre part, re liée, au papillon E' réglant l'admission du fluide aux cylindres sécheurs, par un fil t qui passe sur une poulie C, calée sur l'axe du papillon E, et qui supporte un contrepoids t=.
Enfin, pour l'actionnement de la soupape <I>u</I> pour l'admission d'eau à la pompe<I>U</I> ali mentant la cuve à pâte, on peut relier une tige<I>g,</I> solidaire,du piston G, à la soupape<I>u,</I> par une transmission telle qu'un fil v, pas sant par une poulie v1, calée sur le même axe v2 tourillonnant dans des paliers fixes (non représentés) et une came v', sur laquelle passe un fil v4 attaché à l'extrémité d'un levier à contrepoids<I>x,
</I> articulé en<I>y</I> à la boîte de sou pape et auquel est attelée la tige de ladite soupape.
Cette liaison additionnelle du régulateur avec la pompe à eau de dilution .de la pâte, en vue de modifier éventuellement la consistance de celle-ci, peut présenter une utilité pour em pêcher que la consommation -de vapeur de sé chage ne devienne anormale en dépit des ré glages déjà opérés .sur la vitesse de la ma chine et sur l'admission de l'agent de sé chage.
En effet, si, pour une fabrication dé terminée, cette consommation atteint une va leur trop élevée, ceci indique que la pâte est trop humide et il convient alors d'augmenter sa consistance. .Si, au contraire, la consomma tion de vapeur est anormalement faible, c'est que la pâte est trop consistante et qu'il faut augmenter sa dilution.
On conçoit d'ailleurs que le servomoteur, ainsi influencé par la pression de l'agent de séchage et la siccité du papier, puisse, moyennant des liaisons convenables, être or ganisé pour agir simultanément suivant une loi -déterminée, ou successivement, sur l'ad mission -du fluide -de séchage, sur la vitesse de rotation -de la machine, sur la consistance de la pâte, etc., car il -est évident que chacune de ces actions :doit être limitée par les possibili tés de fabrication:
c'est ainsi, notamment, que la consistance -de la pâte ne peut dépasser une valeur limite, sous peine d'une mauvaise ré partition sur la toile du convoyeur amenant la pâte aux cylindres. En ce qui concerne l'admission de vapeur, par exemple, le régula teur peut comporter un -dispositif tel qu'un relais supplémentaire pour empêcher que la la pression -dépasse une valeur donnée.
L'installation peut aussi, en cas de rup ture du papier ou d'arrêt de la machine, com porter des moyens déterminant la fermeture complète de la soupape.
C'est ainsi, par exemple, que dans l'instal lation -de réglage représentée sur la fig. 1, il est prévu une tige p2, portée par le balancier P, et qui, en cas d'augmentation anormale de la flèche du papier sous l'effet -du cylindre N, est destinée à rencontrer un prolongement f' -du levier<I>J</I> du relais .du servomoteur, ce qui a pour effet de faire tomber totalement la pression dans le cylindre du servomoteur H et -de provoquer la fermeture de la vanne E.