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Procédé et dispositif de séchage de bande de papier, de carton et de matières analogues
La présente invention est relative à un procédé de séchage de bande de papier, de carton et de matières analogues, comprenant un avancement d'une bande humide en une telle matière et d'une largeur déterminée au travers d'un jeu de tambours de séchage, un enveloppement périphérique partiel des tambours de séchage par la bande en cours d'avancement, sur toute la largeur de la bande, un chauffage des tambours partiellement enveloppés, un évaporation de l'humidité de la bande chauffée par les tambours, une application d'au moins une toile de séchage sur au moins toute la largeur de la bande là où celle-ci enveloppe partiellement au moins un tambour de séchage, avec un serrage de la bande entre le tambour chauffé et la toile de séchage,
et un déplacement de chaque toile de séchage dans un sens correspondant à l'avancement de la bande pendant l'application susdite de la toile de séchage sur la bande.
L'invention concerne également un dispositif de séchage de bande de papier, de carton et de matières analogues, comprenant un jeu de tambours de séchage au travers duquel avance une bande humide à sécher, en une telle matière et d'une largeur déterminée, en enveloppant périphériquement partiellement les tambours de séchage, des moyens de chauffage des tambours, au moins un jeu de rouleaux sur chacun desquels circule une toile de séchage de façon que celle-ci soit appliquée
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sur au moins toute la largeur de la bande là où celle-ci enveloppe partiellement au moins un tambour de séchage, avec un serrage de la bande entre le tambour chauffé et la toile de séchage,
et des moyens d'entraînement en déplacement de chaque toile de séchage dans un sens correspondant à l'avancement de la bande pendant l'application de la toile de séchage sur la bande.
On connaît depuis longtemps déjà un procédé et un dispositif de ce genre. Un tel dispositif est par exemple illustré dans la EP-A-0050766.
Depuis longtemps, on connaît également un problème majeur dans le séchage d'une bande de papier, ce problème résidant dans la non-uniformité du séchage de la bande sur sa largeur. En effet celle-ci, à son arrivée dans la partie de sécherie de la machine à papier peut présenter une teneur en humidité variable sur sa largeur.
De plus, même lorsque la bande de papier est uniformément humide, au sortir de la partie de presse, des différences d'humidité peuvent surgir dans la partie de sécherie, au cours du séchage de la feuille. C'est le cas en particulier lorsqu'on veut augmenter, comme c'est la tendance actuelle, la largeur de la bande de papier sans changer de manière correspondante la longueur des tambours de séchage ou lorsque l'augmentation de longueur de ceux-ci est limitée pour des raisons d'encombrement. En effet, la perte de chaleur aux extrémités des tambours de séchage a pour effet que l'humidité des parties marginales de la bande de séchage est moins efficacement éliminée, si celle-ci couvre lesdites extrémités des tambours de séchage.
Un autre problème du séchage est que celui-ci peut s'avérer dans certaines circonstances insuffisant et cela même sur toute la largeur de la bande de papier. Un moyen habituel pour résoudre ce problème consiste à augmenter la tension des toiles de séchage pour favoriser le contact entre la bande de papier et les tambours chauffés. Ce moyen résout toutefois mal le problème du manque d'uniformité de l'humidité de la bande de papier. Il pose d'autres problèmes, à savoir une usure plus rapide des toiles de séchage soumises à une plus forte tension et une tendance au fléchissement des rouleaux sur lesquels circulent les toiles de séchage. Une augmen-
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tation de tension sur les toiles de séchage n'est donc pas possible de manière illimitée.
Il est aussi possible de faire l'acquisition d'une nouvelle machine à papier dont les tambours sont plus longs et mieux conçus que ceux existant dans l'installation utilisée. On comprendra aisément qu'une telle solution ne sera prise qu'à la dernière extrémité par les papeteries étant donné le coût énorme des machines à papier.
On a par ailleurs cherché à améliorer les toiles de séchage de façon à les rendre plus performantes.
Dans le BE-A-742329, on décrit une toile d'égouttage fabriquée de façon à présenter une perméabilité non uniforme sur sa largeur. Dans ce but, elle présente une densité variable de fils de chaîne sur la largeur et la partie de toile à densité la plus faible est destinée à la zone la plus humide de la bande de papier.
Dans la EP-A-0050766, il est prévu d'ajouter aux fils de trame et aux fils de chaîne des fils de trame additionnels dans des zones déterminées de la toile, ce qui donne donc également des toiles à zones longitudinales à densités de fils variables.
Dans la EP-A-0152137, on a prévu des toiles dans lesquelles au moins une première zone longitudinale présente un premier type d'armure entre les fils de chaîne et les fils de trame et au moins une deuxième zone longitudinale présente un type d'armure qui est différent du premier cité, de façon à former des surfaces de contact avec la bande de papier qui sont différentes dans la première zone et dans la deuxième.
Ces moyens peuvent éventuellement apporter une solution au manque d'uniformité du séchage de la bande de papier.
Toutefois ils sont assez sophistiqués et ils demandent un procédé de fabrication de toile compliqué et relativement coûteux, qui est difficilement adaptable pour chaque cas concret rencontré dans les machines à papier. Ces toiles n'offrent pas de solution au problème du fléchissement des rouleaux évoqué précédemment.
On a également essayé de résoudre le problème posé par un manque d'uniformité dans le profil d'humidité de la bande de papier, par une transmission d'humidité à des parties déter-
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minées de la bande de papier, sous forme de vapeur ou de liquide, et cela en vue d'uniformiser la teneur en humidité de la bande de papier sur sa largeur (voir DE-A-2938244). Cette transmission soulève cependant des problèmes techniques. Elle prévoit que la toile de séchage soit humidifiée, de manière non uniforme sur sa largeur, de façon que, lors de son passage sur la bande de papier au moment où celle-ci enveloppe un des tambours de séchage, une partie de l'humidité de la toile de séchage soit transmise à la bande de papier et uniformise par voie indirecte la teneur en humidité de celle-ci sur sa largeur.
Ce processus nécessite la mise en oeuvre d'un appareillage tout à fait spécial et d'une efficacité qui reste souvent à prouver.
La présente invention a pour but de mettre au point un procédé et un dispositif de séchage de bande de papier, de carton ou de matières analogues qui permettent un séchage uniforme de la bande sur sa largeur, de manière simple et peu coûteuse.
Ce procédé et ce dispositif pourront avantageusement être appliqués sur des installations existantes et permettront de ce fait d'exploiter éventuellement sur toute leur longueur les tambours de séchage.
Simultanément il sera avantageusement possible suivant l'invention d'apporter une solution au problème du fléchissement des rouleaux de circulation des toiles de séchage et à celui de l'usure rapide de ces toiles.
Pour résoudre ces problèmes, on a prévu suivant l'invention un procédé tel que décrit au début, comprenant en outre une application d'au moins une toile supplémentaire sur au moins une partie d'au moins une desdites toiles de séchage, chacune de ces parties étant en position d'application sur la bande de la manière susdite et étant serrée entre une toile supplémentaire précitée et la bande, et un déplacement de chaque toile supplémentaire dans un sens correspondant à l'avancement de la bande, pendant son application sur ladite partie de toile de séchage.
Il est apparu d'une manière surprenante que l'application d'une toile supplémentaire sur la face de la toile de séchage opposée à celle se trouvant en contact avec la bande, c'est-à-dire
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là où la toile de séchage enveloppe la bande en la serrant sur un tambour de séchage, augmentait l'efficacité du séchage à l'endroit de cette application. Il n'était même pas nécessaire de mettre cette toile supplémentaire sous une tension spéciale. Il était suffisant qu'elle soit appliquée de manière à pouvoir être entraînée par exemple par la toile de séchage en déplacement.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, ladite application d'au moins une toile supplémentaire sur au moins une partie d'au moins unes desdites toiles de séchage a lieu sur une largeur de toile de séchage correspondant au minimum à celle appliquée sur toute la largeur susdite de la bande. Une telle application offre l'avantage d'augmenter l'efficacité du séchage sur toute la largeur de la bande, sans augmentation de la tension appliquée sur la toile de séchage par les rouleaux sur lesquelles celle-ci circule.
Suivant une forme particulière de réalisation de l'invention, ladite application d'au moins une toile supplémentaire sur au moins une partie d'au moins une desdites toiles de séchage, a lieu sur une largeur de toile de séchage inférieure à celle appliquée sur toute la largeur susdite de lÅa bande. Il est ainsi possible d'appliquer la toile supplémentaire sur la toile de séchage uniquement là où la bande présente un manque d'uniformité dans son profil d'humidité. On peut ainsi avantageusement, suivant l'invention, appliquer au moins deux toiles supplémentaires sur au moins une partie d'une desdites toiles de séchage.
On effectuera cela en particulier sur les parties correspondant aux zones marginales d'une même toile de séchage, puisque ce sont généralement les zones marginales de la bande de séchage qui présentent un taux d'humidité inadéquat.
On peut évidemment prévoir, si nécessaire, un entraînement de la ou des toiles supplémentaires qui soit autonome, au lieu d'un entraînement par frottement sur la toile de séchage correspondante.
Suivant un mode de réalisation particulier de l'invention, le procédé comprend en outre une mise sous tension ajustable de la ou des toiles supplémentaires après leur application sur la ou les toiles de séchage, ainsi qu'éventuellement un guidage de la
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ou des toiles supplémentaires pendant leur entraînement.
On prévoit également, suivant l'invention, un dispositif tel que décrit au début, ce dispositif comprenant en outre au moins un jeu de moyens de roulement sur chacun desquels circule au moins une toile supplémentaire de façon que chacune de celles-ci soit appliquée sur au moins une partie d'au moins une desdites toiles de séchage, chacune de ces parties étant en position d'application sur la bande de la manière susdite et étant serrée entre une toile supplémentaire et la bande, et des moyens d'entraînement en déplacement de chaque toile supplémentaire dans un sens correspondant à l'avancement de la bande pendant l'application susdite de la toile supplémentaire sur ladite partie de toile de séchage.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, au moins un desdits jeux de moyens de roulement comprend uniquement des rouleaux indépendants de ceux sur lesquels circulent la ou les toiles de séchage. Dans ce cas chaque toile supplémentaire suit un circuit totalement indépendant de la toile de séchage, à l'exception des endroits où elles sont superposées pour serrer toutes les deux à la fois la bande sur un ou plusieurs tambours de séchage. Cette forme de réalisation permet de résoudre avantageusement le problème du fléchissement des rouleaux sur lesquels circule la toile de séchage.
Toutefois, suivant une autre forme de réalisation de l'invention, au moins un desdits jeux de moyens de roulement comprend des rouleaux indépendants de ceux sur lesquels circulent la ou les toiles de séchage ainsi que des rouleaux faisant partie d'au moins un desdits jeux de rouleaux sur lesquels circulent la ou les toiles de séchage. Cette forme de réalisation permet une intégration aisée et peu coûteuse dans une installation existante.
Suivant une forme particulière de l'invention, les moyens d'entraînement de chaque toile supplémentaire sont les moyens d'entraînement de la toile de séchage correspondante, cette dernière entraînant la toile supplémentaire par frottement. On peut évidemment également prévoir qu'au moins une toile supplémentaire soit entraînée par un rouleau moteur indépendant.
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Suivant une forme de réalisation perfectionnée de l'invention, au moins un desdits jeux de moyens de roulement comprend des rouleaux déplaçables chacun entre au moins deux tambours de séchage, de manière à mettre la toile supplémentaire correspondante en position d'application sur la toile de séchage ou respectivement en position non appliquée sur celle-ci. Cette forme de réalisation permet ou respectivement en position non appliquée sur celle-ci. Cette forme de réalisation permet une grande souplesse d'utilisation de la ou des toiles supplémentaires en fonction notamment de la bande à sécher, de la qualité du papier, carton ou autre à obtenir et de sa largeur.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés.
La figure 1 représente d'une manière schématique une vue latérale d'une section de la partie de sécherie d'une machine à papier suivant l'invention.
La figure 2 représente une vue en perspective brisée d'un détail de cette machine.
Les figures 3 et 4 représentent deux profils d'humidité déterminés au travers de bandes de papier séchées, l'une suivant la technique antérieure et l'autre partiellement suivant l'invention.
La figure 5 représente d'une manière schématique une vue latérale d'une section d'une autre machine suivant l'invention.
Sur les différents dessins, les éléments identiques ou analogues sont désignés par les mêmes références.
Sur la figure 1 on a représenté une section de sécherie d'une machine à papier qui comprend ici douze tambours de séchage disposés en deux rangées parallèles. Les tambours de séchage supérieurs 1 sont disposés en quinconce par rapport aux tambours de séchage inférieurs 2.
La bande de papier à sécher 3 circule en passant sur les tambours et en enveloppant ainsi une partie de leur périphérie.
Ces tambours de séchage sont entraînés en rotation par des moyens connus. Ils sont commandés de manière connue de façon à tourner
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autour de leur axe, par exemple à l'aide d'engrenages ou d'autres moyens de transmission non représentés, qui entraînent en rotation dans le sens F. les tambours supérieurs 1 et dans le sens F 2 les tambours inférieurs 2.
Ces tambours de séchage peuvent être chauffés de l'intérieur par un gaz chaud sous pression, notamment de la vapeur présentant par exemple une température de 170 C et une pression de 8 bars. Ainsi qu'il est représenté pour un seul des tambours de la figure 1, ce gaz chaud peut par exemple pénétrer dans le tambour par un orifice axial 5, qui est en communication par un conduit d'alimentation 6 avec une source de gaz chaud sous pression non représentée. Il y a donc au fur et à mesure de l'avancement de la bande sur les tambours de séchage 1 et 2 une évaporation progressive de l'humidité contenue dans la bande 3.
Pour favoriser cette évaporation et le séchage, il est tout à fait courant d'appliquer une toile de séchage sur toute la largeur de la bande de papier 3 là où celle-ci enveloppe partiellement un ou plusieurs tambours de séchage. Dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1, on a prévu deux toiles de séchage 7 et 8, l'une circulant sur tous les tambours de séchage supérieurs 1 et l'autre sur tous les tambours de séchage inférieurs 2. Il est évident qu'on peut ne prévoir qu'une seule toile de séchage ou plus de deux, en fonction des besoins.
Chacune des toiles de séchage illustrée circule également sur des rouleaux de renvoi 9 et 10 disposés parallèlement entre chaque fois deux tambours de séchage 1 ou 2 voisins, ainsi que sur des rouleaux de circulation 11 et 12 qui permettent la circulation suivant une boucle sans fin de chacune des toiles de séchage.
Dans l'exemple de réalisation illustré, les toiles de séchage sont entraînées par la rotation des tambours 1 et 2 sur lesquels les toiles de séchage 7 et 8 serrent la bande de papier à sécher 3. Le sens de circulation de la toile 7 est indiqué sur la figure
1 par la flèche F-et celui de la toile 8 par la flèche F . Le sens de circulation de la bande de papier 3 à l'entrée de la section de sécherie illustrée sur la figure 1 est désigné par la flèche F 5
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et celui à la sortie par la flèche F,.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, les toiles de séchage ne sont pas seulement appliquées sur les tambours de séchage de manière à être entraînées en circulation par ces derniers, elles sont également amenées sous tension par des rouleaux de mise sous tension ajustables, connus, 13 et respectivement 14. Ainsi qu'il est représenté, ces rouleaux sont déplaçables en translation parallèlement à leur axe de rotation et ils permettent d'ajuster la tension existant dans la toile. Ainsi, on peut ajuster le serrage produit par la toile de séchage 7 ou 8 sur la bande de papier 3 là où celle-ci enveloppe une partie de la périphérie des tambours 1 et 2. Il faut noter bien entendu que cette tension s'applique aussi sur les rouleaux de renvoi 9 et respectivement 10 et sur les rouleaux de circulation 11 et respectivement 12.
En présence d'une tension trop violente, ceux-ci ont tendance à fléchir centralement ce qui provoque une fatigue de ces rouleaux et un serrage non uniforme sur la bande de papier. Les toiles de séchage elles aussi s'usent plus rapidement en cas de fonctionnement sous une tension trop élevée.
Enfin, ainsi qu'il est illustré sur la figure 1, on peut prévoir en outre pour chaque toile de séchage 7 ou 8, un rouleau de guidage 15 ou 16, connu en soi. Ces rouleaux de guidage ont pour but de maintenir la toile de séchage parallèlement à la bande de papier, sans déviation en oblique par rapport à celle-ci.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 1, on a prévu en outre suivant l'invention quatre toiles de séchage supplémentaires 17 à 20.
La toile supplémentaire 17 est appliquée sur trois parties de la toile de séchage 8, chacune de ces parties étant elle-même en position d'application sur la bande de papier 3. Chacune de ces parties de toile de séchage 8 est ainsi enserrée entre la toile supplémentaire 17 et la bande de papier 3, qui elle-même enveloppe là chaque fois un tambour 2 différent.
La toile supplémentaire 17 circule en outre sur deux des tambours de renvoi 10 utilisés par la toile de séchage 8.
A cet endroit, la toile supplémentaire 17 est enserrée entre la toile
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de séchage et le rouleau de renvoi 10 correspondant. La toile supplémentaire 17 est agencée de manière à circuler selon une boucle sans fin ce que permettent des rouleaux de circulation 21, semblables aux rouleaux 11 ou 12.
La toile supplémentaire 17 n'est pas amenée sous une tension particulière. Elle est seulement appliquée contre la face externe des parties de toile de séchage susdites et elle est entraînée par frottement par celles-ci dans le sens indiqué par la flèche Fy.
Dans cet exemple de réalisation, on peut par exemple prévoir une seule toile supplémentaire 17 couvrant la toile de séchage 8 de façon que toute la largeur de cette toile 8 recouvrant la bande de papier 3 soit à son tour recouverte par la toile supplémentaire 7, sur les tambours de séchage. On peut bien entendu prévoir également une toile supplémentaire 17 qui ne recouvre qu'une partie de cette largeur ou encore plusieurs toiles supplémentaires qui circulent parallèlement l'une à l'autre sur le même jeu de rouleaux.
La toile supplémentaire 18 est appliquée contre deux parties de toile de séchage 8, chacune de celles-ci étant en position d'application sur la bande de papier 3 alors que celle-ci passe autour de deux tambours inférieurs 2 voisins.
Dans cet exemple de réalisation, la toile supplémentaire 18 circule sur des rouleaux 22,23 indépendants de ceux sur lesquels circule la toile de séchage 8. La toile supplémentaire 18 circule sur des rouleaux de renvoi 22 agencés en dessous des rouleaux 10, de manière à pouvoir être déplacés, dans le présent exemple verticalement vers le haut et vers le bas suivant la direction désignée par la double flèche F,,. On peut ainsi aisément amener la toile supplémentaire 18 en position d'application sur la toile de séchage 8 ou la retirer de cette position. Des rouleaux de circulation 23 permettent à la toile supplémentaire 18 de circuler selon une boucle sans fin.
Un rouleau de mise sous tension 24, analogue aux rouleaux 13 ou 14, et un rouleau de guidage 25, analogue aux rouleaux 15 et 16, peuvent aussi être prévus ici.
Dans cet exemple de réalisation la toile supplémentaire 18 ne couvre qu'une partie marginale de la toile de séchage
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8, ainsi qu'il est illustré plus en détail sur la figure 2 annexée. On peut d'ailleurs prévoir une toile supplémentaire marginale identique le long de l'autre bord de la toile de séchage 8, de manière à augmenter ainsi la pression de serrage sur la bande de papier à sécher le long de ses deux bords, c'est-à-dire là où le séchage est généralement déficient dans les machines à papier courantes. On peut bien sûr appliquer une toile supplémentaire de faible largeur de ce genre en tout autre endroit de la toile de séchage.
La toile supplémentaire 19 est agencée de manière semblable à la toile supplémentaire 18, mais elle n'est appliquée contre la toile de séchage supérieure 7 que sur un seul tambour de séchage 1.
La toile supplémentaire 20 est appliquée de la même manière contre la toile de séchage supérieure 7, mais sur trois tambours de séchage voisins 1. Ici on peut éventuellement prévoir un entraînement autonome de la toile supplémentaire par un rouleau de circulation 26 entraîné en rotation par un moteur 27 représenté uniquement de manière schématique.
Il est bien entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation décrites ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
On peut par exemple prévoir l'usage d'une seule toile supplémentaire à un endroit bien déterminé de la partie de sécherie, ou deux toiles supplémentaires marginales à cet endroit.
Différentes toiles supplémentaires ont été disposées simultanément sur une seule figure pour des raisons de simplicité. Elles peuvent être appliquées isolément ou dans d'autres combinaisons.
A titre de comparaison, on a déterminé le profil d'humidité d'une bande de papier soumise à un séchage courant dans une machine à papier installée conformément à l'état connu de la technique. Ce profil est représenté sur la figure 3. En ordonnnée, se trouvent des valeurs de siccité et en abscisse la largeur de la bande de papier. Ainsi qu'il ressort clairement de ce profil les bords marginaux de la bande de papier présentent des pointes d'humidité
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résiduelle par rapport à la valeur de consigne relativement bien observée dans la partie centrale de la bande.
On a ensuite appliqué le long d'un des bords de la bande de papier, non seulement la toile de séchage courante, mais en outre une toile supplémentaire suivant l'invention de 0,30 cm de largeur (comme prévu sur la figure 2). Cette toile supplémentaire n'a été appliquée que sur deux tambours de séchage, en passant par les même rouleaux de renvoi que la toile de séchage. On a prévu simplement quelques rouleaux de circulation propres à la toile supplémentaire et aucune tension spécifique n'a été appliquée à cette toile. Elle a été tendue suffisamment pour pouvoir être entraînée par frottement par la toile de séchage.
On a alors déterminé le profil d'humidité de la bande de papier ainsi traitée (voir figure 4). Il ressort clairement que, du côté gauche de ce profil d'humidité qui correspond au bord traité suivant l'invention de la bande de papier, il y a une réduction importante de la différence d'humidité résiduelle entre le bord et la partie centrale de la bande de papier. Cette différence subsiste au bord non traité.
On peut aussi prévoir une machine telle que représentée sur la figure 5. Dans cet exemple de réalisation, dans la partie de gauche du dessin, une seule rangée de tambours de séchage, par exemple celle des tambours supérieurs 1, est prévue.
La bande de papier à sécher enveloppe partiellement chaque tambour 1, puis est renvoyée au tambour supérieur 1 suivant par un rouleau de renvoi 9. Le rouleau de renvoi 30 est entraîné en rotation par un moteur 31 représenté de manière schématique.
La toile de séchage 32 circule dans cette partie gauche de la machine comme la toile de séchage 7 de la machine suivant la figure 1.
La toile supplémentaire 33 circule sur des rouleaux de circulation 34 qui sont communs à ceux de la toile de séchage ainsi que sur des rouleaux de renvoi communs, par exemple le rouleau de renvoi 3. En passant autour de ce rouleau, la toile supplémentaire 33 est en contact direct avec le rouleau et, dans ce cas, c'est elle
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qui entraîne par frottement la toile de séchage 32, la bande de papier 3 et les tambours de séchage 1.
Dans l'exemple de réalisation illustré, la toile supplémentaire passe enfin directement d'un tambour 1'à un autre tambour 1", sans subir entre les deux un renvoi.
Dans la partie de droite de la machine illustrée sur la figure 5, à nouveau deux rangées de tambours de séchage 1 et 2 sont prévues. Dans ce cas, la bande de papier 3 circule comme dans la machine selon la figure 1.
Par contre, la toile de séchage 35 circule aussi bien autour des tambours 1 en serrant la bande de papier 3 contre ceux-ci qu'autour des tambours 2 où elle entre en contact direct avec ceux-ci.
La toile supplémentaire 36 est appliquée sur des parties de la toile de séchage au niveau de deux tambours supérieurs 1.
Il faut enfin noter qu'on peut imaginer, pendant le fonctionnement de la machine, de déplacer transversalement à la direction d'avancement de la bande de papier, une toile supplémentaire d'épaisseur réduite. Cela permet d'ajuster l'endroit où la toile supplémentaire doit être appliquée, en fonction du profil d'humidité variable de la bande de papier, sans devoir interrompre le fonctionnement de la machine à papier.
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Method and device for drying web of paper, cardboard and the like
The present invention relates to a method of drying a strip of paper, cardboard and the like, comprising advancing a wet strip of such material and of a determined width through a set of drying drums. , a partial peripheral wrapping of the drying drums by the strip in progress, over the entire width of the strip, heating of the partially wrapped drums, evaporation of moisture from the strip heated by the drums, application of '' at least one drying cloth over at least the entire width of the strip where the latter partially envelops at least one drying drum, with a tightening of the strip between the heated drum and the drying cloth,
and a displacement of each drying cloth in a direction corresponding to the advancement of the strip during the above application of the drying cloth to the strip.
The invention also relates to a device for drying a strip of paper, cardboard and the like, comprising a set of drying drums through which a wet strip for drying, made of such a material and of a determined width, advances, partially enveloping the drying drums, heating means for the drums, at least one set of rollers on each of which a drying cloth circulates so that it is applied
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over at least the entire width of the strip where it partially envelops at least one drying drum, with a tightening of the strip between the heated drum and the drying fabric,
and means for driving the displacement of each drying cloth in a direction corresponding to the advancement of the strip during the application of the drying cloth to the strip.
A process and a device of this kind has been known for a long time. Such a device is for example illustrated in EP-A-0050766.
For a long time, a major problem has also been known in the drying of a strip of paper, this problem residing in the non-uniformity of the drying of the strip over its width. Indeed it, upon arrival in the dryer part of the paper machine may have a variable moisture content over its width.
In addition, even when the paper strip is uniformly moist, on leaving the press part, differences in humidity can arise in the drying part, during the drying of the sheet. This is particularly the case when it is desired to increase, as is the current trend, the width of the paper strip without correspondingly changing the length of the drying drums or when the length of the latter increases. is limited for reasons of space. In fact, the loss of heat at the ends of the drying drums has the effect that the humidity of the marginal parts of the drying strip is less effectively eliminated, if the latter covers said ends of the drying drums.
Another problem with drying is that it may prove to be insufficient in certain circumstances, even over the entire width of the paper strip. A common way to solve this problem is to increase the tension of the drying fabrics to promote contact between the paper strip and the heated drums. This means however does not solve the problem of the lack of uniformity in the humidity of the paper strip. It poses other problems, namely faster wear of the drying fabrics subjected to a higher tension and a tendency to bending of the rollers on which the drying fabrics circulate. An increase
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Tensioning on the drying fabrics is therefore not unlimited.
It is also possible to acquire a new paper machine whose drums are longer and better designed than those existing in the installation used. It will be easily understood that such a solution will only be taken at the last end by the paper mills, given the enormous cost of paper machines.
We have also sought to improve the drying fabrics so as to make them more efficient.
In BE-A-742329, a drip cloth is described which is made so as to have a non-uniform permeability over its width. For this purpose, it has a variable density of warp threads across the width and the lowest density part of the fabric is intended for the wettest zone of the paper strip.
In EP-A-0050766, it is planned to add to the weft yarns and to the warp yarns additional weft yarns in specific areas of the fabric, which therefore also gives fabrics with longitudinal areas of yarn densities. variables.
In EP-A-0152137, fabrics are provided in which at least a first longitudinal zone has a first type of weave between the warp threads and the weft threads and at least a second longitudinal zone has a type of armor which is different from the first city, so as to form contact surfaces with the paper strip which are different in the first zone and in the second.
These means can possibly provide a solution to the lack of uniformity in the drying of the paper strip.
However, they are quite sophisticated and require a complicated and relatively expensive canvas manufacturing process, which is difficult to adapt to each concrete case encountered in paper machines. These fabrics do not offer a solution to the problem of deflection of the rollers mentioned above.
Attempts have also been made to solve the problem posed by a lack of uniformity in the moisture profile of the paper web, by a transmission of moisture to deter-
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mined from the paper strip, in the form of vapor or liquid, and this in order to standardize the moisture content of the paper strip over its width (see DE-A-2938244). However, this transmission raises technical problems. It provides for the drying fabric to be moistened, non-uniformly across its width, so that, when it passes over the strip of paper at the time when it wraps one of the drying drums, part of the moisture drying cloth is transmitted to the paper strip and indirectly uniforms the moisture content thereof over its width.
This process requires the use of very special equipment and an efficiency that often remains to be proven.
The object of the present invention is to develop a method and a device for drying a strip of paper, cardboard or the like which allow uniform drying of the strip across its width, in a simple and inexpensive manner.
This process and this device can advantageously be applied to existing installations and will therefore allow the drying drums to be used over their entire length.
Simultaneously it will be advantageously possible according to the invention to provide a solution to the problem of the bending of the circulation rolls of the drying fabrics and to that of the rapid wear of these fabrics.
In order to solve these problems, a method as described at the outset has been provided according to the invention, further comprising an application of at least one additional fabric to at least part of at least one of said drying fabrics, each of these parts being in the application position on the strip in the above manner and being clamped between the aforementioned additional sheet and the strip, and a displacement of each additional sheet in a direction corresponding to the advancement of the strip, during its application on said strip part of drying cloth.
It has surprisingly appeared that the application of an additional cloth on the face of the drying cloth opposite to that which is in contact with the strip, that is to say
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where the drying cloth wraps the strip by tightening it on a drying drum, increased the drying efficiency at the place of this application. It was not even necessary to put this additional canvas under a special tension. It was sufficient for it to be applied so that it could be driven, for example, by the moving drying cloth.
According to one embodiment of the invention, said application of at least one additional fabric on at least part of at least one of said drying fabrics takes place over a width of drying fabric corresponding at least to that applied to any the above width of the strip. Such an application offers the advantage of increasing the drying efficiency over the entire width of the strip, without increasing the tension applied to the drying fabric by the rollers on which it travels.
According to a particular embodiment of the invention, said application of at least one additional fabric on at least part of at least one of said drying fabrics, takes place over a width of drying fabric less than that applied on any the aforementioned width of the strip. It is thus possible to apply the additional fabric to the drying fabric only where the tape has a lack of uniformity in its moisture profile. It is thus advantageously possible, according to the invention, to apply at least two additional fabrics on at least part of one of said drying fabrics.
This will be done in particular on the parts corresponding to the marginal zones of the same drying fabric, since it is generally the marginal zones of the drying strip which have an inadequate moisture content.
It is obviously possible to provide, if necessary, a drive of the additional fabric or fabrics which is autonomous, instead of a friction drive on the corresponding drying fabric.
According to a particular embodiment of the invention, the method further comprises an adjustable tensioning of the additional fabric (s) after their application on the drying fabric (s), as well as optionally guiding the
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or additional fabrics during their training.
There is also provided, according to the invention, a device as described at the beginning, this device further comprising at least one set of rolling means on each of which circulates at least one additional fabric so that each of these is applied to at least a part of at least one of said drying fabrics, each of these parts being in the application position on the strip in the above-mentioned manner and being clamped between an additional fabric and the strip, and means for driving in displacement of each additional fabric in a direction corresponding to the advancement of the strip during the above application of the additional fabric on said portion of drying fabric.
According to one embodiment of the invention, at least one of said sets of rolling means comprises only rollers independent of those on which the drying cloth (s) circulate. In this case each additional fabric follows a circuit completely independent of the drying fabric, with the exception of the places where they are superimposed to both tighten the strip at the same time on one or more drying drums. This embodiment advantageously solves the problem of the deflection of the rollers on which the drying fabric circulates.
However, according to another embodiment of the invention, at least one of said sets of rolling means comprises rollers independent of those on which the drying cloth (s) circulate as well as rollers forming part of at least one of said sets rollers on which the drying cloth (s) circulate. This embodiment allows easy and inexpensive integration into an existing installation.
According to a particular form of the invention, the means for driving each additional fabric are the means for driving the corresponding drying fabric, the latter driving the additional fabric by friction. It is obviously also possible to provide that at least one additional fabric is driven by an independent motor roller.
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According to an improved embodiment of the invention, at least one of said sets of rolling means comprises rollers each movable between at least two drying drums, so as to put the corresponding additional cloth in the position of application on the cloth drying or respectively in a position not applied thereto. This embodiment allows or respectively in a position not applied thereto. This embodiment allows great flexibility of use of the additional fabric or fabrics depending in particular on the strip to be dried, the quality of the paper, cardboard or other material to be obtained and its width.
Other details and particularities of the invention will emerge from the description given below, without implied limitation and with reference to the attached drawings.
Figure 1 schematically shows a side view of a section of the dryer section of a paper machine according to the invention.
Figure 2 shows a broken perspective view of a detail of this machine.
Figures 3 and 4 show two humidity profiles determined through strips of dried paper, one according to the prior art and the other partially according to the invention.
Figure 5 schematically shows a side view of a section of another machine according to the invention.
In the various drawings, identical or analogous elements are designated by the same references.
In Figure 1 there is shown a dryer section of a paper machine which here comprises twelve drying drums arranged in two parallel rows. The upper drying drums 1 are staggered with respect to the lower drying drums 2.
The strip of paper to be dried 3 circulates by passing over the drums and thus enveloping part of their periphery.
These drying drums are rotated by known means. They are controlled in a known manner so as to rotate
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about their axis, for example using gears or other transmission means, not shown, which rotate in the direction F. the upper drums 1 and in the direction F 2 the lower drums 2.
These drying drums can be heated from the inside by a hot gas under pressure, in particular steam having for example a temperature of 170 C and a pressure of 8 bars. As shown for only one of the drums in FIG. 1, this hot gas can, for example, enter the drum through an axial orifice 5, which is in communication via a supply duct 6 with a source of hot gas under pressure not shown. There is therefore, as the strip advances on the drying drums 1 and 2, a progressive evaporation of the moisture contained in the strip 3.
To promote this evaporation and drying, it is quite common to apply a drying cloth over the entire width of the paper strip 3 where it partially envelops one or more drying drums. In the embodiment illustrated in FIG. 1, two drying fabrics 7 and 8 are provided, one circulating on all the upper drying drums 1 and the other on all the lower drying drums 2. It is Obviously, you can only plan one drying fabric or more than two, depending on the needs.
Each of the illustrated drying fabrics also circulates on return rollers 9 and 10 arranged in parallel between each time two drying drums 1 or 2 neighbors, as well as on circulation rollers 11 and 12 which allow circulation in an endless loop of each of the drying fabrics.
In the exemplary embodiment illustrated, the drying fabrics are driven by the rotation of the drums 1 and 2 on which the drying fabrics 7 and 8 clamp the strip of paper to be dried 3. The direction of movement of the fabric 7 is indicated on the face
1 by arrow F - and that of the canvas 8 by arrow F. The direction of circulation of the paper strip 3 at the entrance to the dryer section illustrated in FIG. 1 is designated by the arrow F 5
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and that at the exit by the arrow F ,.
In the embodiment of Figure 1, the drying fabrics are not only applied to the drying drums so as to be driven in circulation by the latter, they are also brought under tension by adjustable tensioning rollers , known, 13 and 14 respectively. As shown, these rollers are movable in translation parallel to their axis of rotation and they make it possible to adjust the tension existing in the fabric. Thus, it is possible to adjust the tightening produced by the drying cloth 7 or 8 on the paper strip 3 where the latter wraps part of the periphery of the drums 1 and 2. It should of course be noted that this tension applies also on the idler rollers 9 and 10 respectively and on the circulation rollers 11 and 12 respectively.
In the presence of too violent a tension, these tend to flex centrally which causes fatigue of these rollers and non-uniform tightening on the paper strip. The drying fabrics also wear out more quickly when operating under too high a voltage.
Finally, as illustrated in FIG. 1, one can also provide for each drying fabric 7 or 8, a guide roller 15 or 16, known per se. The purpose of these guide rollers is to keep the drying fabric parallel to the paper strip, without deviation obliquely with respect thereto.
In the embodiment of FIG. 1, four additional drying fabrics 17 to 20 are further provided according to the invention.
The additional fabric 17 is applied to three parts of the drying fabric 8, each of these parts being itself in the application position on the paper strip 3. Each of these parts of the drying fabric 8 is thus sandwiched between the additional canvas 17 and the strip of paper 3, which itself wraps there each time a different drum 2.
The additional fabric 17 further circulates on two of the deflection drums 10 used by the drying fabric 8.
At this point, the additional fabric 17 is sandwiched between the fabric
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and the corresponding return roller 10. The additional fabric 17 is arranged so as to circulate in an endless loop which allows circulation rollers 21, similar to rollers 11 or 12.
The additional fabric 17 is not brought under a particular tension. It is only applied against the external face of the parts of the above-mentioned drying fabric and it is driven by friction by these in the direction indicated by the arrow Fy.
In this exemplary embodiment, it is possible, for example, to provide a single additional fabric 17 covering the drying fabric 8 so that the entire width of this fabric 8 covering the paper strip 3 is in turn covered by the additional fabric 7, on the drying drums. It is of course also possible to provide an additional fabric 17 which covers only part of this width or even several additional fabrics which run parallel to one another on the same set of rollers.
The additional fabric 18 is applied against two parts of drying fabric 8, each of these being in the application position on the paper strip 3 while the latter passes around two lower drums 2 neighbors.
In this exemplary embodiment, the additional fabric 18 circulates on rollers 22, 23 independent of those on which the drying fabric 8 circulates. The additional fabric 18 circulates on return rollers 22 arranged below the rollers 10, so as to be able to be moved, in the present example vertically upwards and downwards in the direction designated by the double arrow F ,,. It is thus easy to bring the additional fabric 18 into the application position on the drying fabric 8 or remove it from this position. Circulation rollers 23 allow the additional fabric 18 to circulate in an endless loop.
A tensioning roller 24, similar to rollers 13 or 14, and a guide roller 25, similar to rollers 15 and 16, can also be provided here.
In this embodiment the additional fabric 18 covers only a marginal part of the drying fabric
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8, as illustrated in more detail in the attached FIG. 2. One can also provide an identical marginal additional fabric along the other edge of the drying fabric 8, so as to increase the clamping pressure on the strip of paper to be dried along its two edges, it that is to say where drying is generally deficient in common paper machines. It is of course possible to apply an additional fabric of small width of this kind in any other place of the drying fabric.
The additional fabric 19 is arranged similarly to the additional fabric 18, but it is applied against the upper drying fabric 7 only on a single drying drum 1.
The additional fabric 20 is applied in the same way against the upper drying fabric 7, but on three neighboring drying drums 1. Here it is possible, if necessary, to provide an independent drive of the additional fabric by a circulation roller 26 driven in rotation by a motor 27 shown only schematically.
It is understood that the present invention is in no way limited to the embodiments described above and that many modifications can be made thereto without departing from the scope of this patent.
It is possible, for example, to provide for the use of a single additional canvas at a well-defined location in the drying section, or two additional marginal fabrics at this location.
Different additional fabrics have been placed simultaneously on a single figure for reasons of simplicity. They can be applied alone or in other combinations.
By way of comparison, the moisture profile of a strip of paper subjected to current drying in a paper machine installed in accordance with the known state of the art was determined. This profile is shown in FIG. 3. On the ordinate, there are dryness values and on the abscissa the width of the paper strip. As can be clearly seen from this profile, the marginal edges of the paper strip have humidity peaks
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residual with respect to the relatively well observed setpoint in the central part of the strip.
Was then applied along one of the edges of the paper strip, not only the current drying fabric, but also an additional fabric according to the invention of 0.30 cm in width (as provided in Figure 2) . This additional fabric was only applied to two drying drums, passing through the same deflection rollers as the drying fabric. A few circulation rollers specific to the additional fabric were simply provided and no specific tension was applied to this fabric. It has been stretched enough to be dragged by the drying cloth.
The humidity profile of the paper strip thus treated was then determined (see FIG. 4). It is clear that, on the left side of this humidity profile which corresponds to the edge treated according to the invention of the paper strip, there is a significant reduction in the difference in residual humidity between the edge and the central part of the strip of paper. This difference remains at the untreated edge.
One can also provide a machine as shown in Figure 5. In this embodiment, in the left part of the drawing, a single row of drying drums, for example that of the upper drums 1, is provided.
The strip of paper to be dried partially envelops each drum 1, then is returned to the next upper drum 1 by a return roller 9. The return roller 30 is rotated by a motor 31 shown diagrammatically.
The drying cloth 32 circulates in this left part of the machine like the drying cloth 7 of the machine according to FIG. 1.
The additional fabric 33 circulates on circulation rollers 34 which are common to those of the drying fabric as well as on common deflection rollers, for example the deflection roller 3. By passing around this roller, the additional fabric 33 is in direct contact with the roller and, in this case, it is she
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which causes the drying cloth 32, the paper strip 3 and the drying drums 1 to rub together.
In the illustrated exemplary embodiment, the additional fabric finally passes directly from a drum 1 to another drum 1 ", without undergoing a return between the two.
In the right part of the machine illustrated in FIG. 5, two rows of drying drums 1 and 2 are again provided. In this case, the paper strip 3 circulates as in the machine according to FIG. 1.
On the other hand, the drying fabric 35 circulates both around the drums 1 by squeezing the strip of paper 3 against them and around the drums 2 where it comes into direct contact with them.
The additional fabric 36 is applied to parts of the drying fabric at two upper drums 1.
Finally, it should be noted that one can imagine, during the operation of the machine, moving transversely to the direction of advance of the paper strip, an additional canvas of reduced thickness. This allows you to adjust where the additional fabric is to be applied, based on the variable moisture profile of the paper web, without having to interrupt the operation of the paper machine.