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Procédé et appareils pour traiter les vieux papiers.
La présente invention a pour objets un procédé et appareils pour le traitement d.e vieux papiers, assortis ou non, afin d'obtenir une pâte homogéne absolument exempte de tout reste de papier non désagrégé et prête à être livrée aux machines.
Les procédés actuels, employés pour transformer les vieux papiers, assortis ou non, les déchets de papiers, les cartons etc. en une pâte prête à être livrée aux machines, utilisant des tambours de macération et de triage, des bouilleurs, des moulins de désagré- gation et d'autres appareils pour trier et désintégrer les matières.
Ce procédé et ces appareils ne permettent cependant pas d'obtenir une pâte de papier exempte de tous corps étrangers, surtout dans les cas où le vieux papier contient des déchets de papiers trai- tés à la colle forte ou à la colle animale ou encore des déchets de
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papier imprègnes.
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On peut, en e C'fet, réduire les bouts d.e papier, entraînés dans la pâte provenant des appareilf. de c'ésajrégation, dans des ca- le,n<Nres (hollandaises) mais (J,C, toute :Cc.;on cette réduction n'est pas intégrale parce que les calandres .c:tc^¯llcs ne suffisent pas à ce travail; il faudrait, en outre, prolonger le temps (le mouture en dépensant inutilement (le l'énergie, tout en risquant de réduire par trop les matières utiles avant d'avoir désintégré totalement les fragments de papier indésirables.
Un autre inconvénient du genre de travail exécuté dans les calandres réside dans le fait due tous les corps étrangers con- tenus dans les vieux papiers désintégrés, tels que tronçons de cor- des et de bois, petits chiffons etc. sont pulvérisés à tel point
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qu'il est impossible de les séparer ,,1 tr:l'iev-rel:lAnt et totalement des fibres de papier, même en utilisant des appareils de triage des plus perfectionné!-!.
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D'autre part, si 1(1, pâte 811tJ'"îne ('Se.-? corps étrangers d'un poids spécifique supérieur au sien (teli que (le petites pièces mé- talliques, des vis, des bouts de fils etc.) dans les calandres , le fond et les dents ou couteaux des appareils subissent une détério- ration rapide et il ne peut plus être question d'un procédé.'de dé-
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sagrégation.
Les appareils et r>:L'cJoe(18 susmentionnés ne fournissent donc qu'une pâte de papier contenant (le ,petits fragments de papier et des corps étrangers désintégrés, cornue la couleur ne prend pas sur ces morceaux de papier, cette pâte défectueuse ne peut pas
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être employée pour la fabrication dc'Jcartons coloriés ou de bonne qualité, pas plus que pour les papiers d'emballage en couleur etc.
Les installations représentées aux fig. 1 et 2 et décri- tes ci-après, permettent la production de pâtes exemptes de tous
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fragmenf's de papier et corps étrangers, prêtes à être.fournies aux autres machines, en ajoutant à ces installations les appareils de
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¯ ¯Ôésagrégatipn et de pétrissage montrés aux fig. 1 à 4 ou inverse- . ment, .-.
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Suivant la fig. 1 les vieux papiers à traiter sont introduits, assortis ou non, dans le tambour perfore de macération et de triage à travail intermittent 1 dans lequel les matières légèrement humec- tées sont désintégrées par la rotation du tambour dont les parois retiennent les corps étrangers tandis que la masse désagrégée tombe à travers des ouvertures dans le transporteur à hélice 2.
La vis sans fin 2 améne la matière plus ou moins désagré- gée - ce qui dépend de la grandeur des ouvertures aménagées dans la paroi du tambour - soit à une meule et ensuite à un élévateur, soit directement à l'élévateur 3 qui la conduit à l'appareil de désagré- gation ou de pétrissage 4.
Ce dernier par suite de son travail énergique de frotte- ment et de pétrissage réduit radicalement la charge en ses fibres les plus ténues sans cependant les raccourcir pour autant que cette charge soit composée de vieux papiers, cartons, déchets etc. désin- tégrés et moulus, tandis que les corps étrangers d'un poids spécifi- que plus faible ou les corps étrangers plus lourds introduits avec la charge dans l'appareil 4 ne sont pas atteints par ce travail de frottement et de pétrissage et sont éjectés périodiquement, en même temps que la pâte fibreuse, par l'ouverture d'évacuation de l'appa- reil 4.
Suivant la fig. 2 les matières, assorties ou non, sont a- menées à un bouilleur 5 d'où elles sont reprises par les cylindres 6 qui les fournissent par l'entremise de la vis 7 et de l'élévateur 8 directement au tambour de triage à grosses mailles 9 ou bien par l'En -tremise de la vis 10, en supprimant le tambour 9. directement à l'appareil de désagrégation et de pétrissage 4.
Pour pouvoir continuer le traitement, on peut, suivant les fig. 1 et 2, conduire la pâte épurée, ne contenant plus aucun corps étranger de gros grain, et provenant de l' appareil 4, directement aux cuves 13 par l'entremise de la glissière 12, en y ajoutant de l'eau de retour en 11.
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Si, la matière susmentionnée doit subir après pétrissage une désagrégation et une coloration ultérieures, on la transporte par une courroie 14 de l'appareil 4 dans une calandre 16 soit directement soit en y intercalant un silo 15 (Fig. 9)
Les matières contenant des corps étrangers, mais exemptes de petits fragments de papier, provenant (le l'appareil 4 et qui doivent être libérées de tous ces corps étrangers tout en subissant une mou- ture ultérieure, sont envenant de l'appareil 4 (Fig. 3) transportées par une courroie 14 dans la calandre (hollandaise) 18 remplie à moi- tié d'eau de retour venant de 17 et dont le cylindre 19 fonctionne avec ou sans soubassement inférieur, cette calandre comporte dans son canal secondaire les artifices 20 pour capter le sable et les dé- chets métalliques;
elles est encore munie, au-dessus du cylindre 19, d'une tôle finement perforée 21 et (le la sortie d'évacuation 22 pour les matières.
Tout en retenant tous les corps étrangers surnageant ou descendant, cette calandre trie constamment ou par intermittence la masse de fibres exempte de bouts de papier par l'entremise de la ca- lotte finement perforée 21 et conduit la substance fibreuse finie aux cuves 13 par la sortie 22.
Dans l'installation suivant la figure 4 la matière venant de l'appareil 4 tombe avec addition d'eau en 11, dans un mélangeur 23 et traverse, fortement diluée, le récupérateur de sable 24 où se déposent également tous les autres corps étrangers lourds tandis que les corps flottants s'arrêtent devant le rateau 25.
A l'extrémité du récupérateur de sable 24 est aménagé l'ap- pareil d' épaississement 26 d'où la masse épaissie et exempte de corps étrangers arrive directement eL sans désagrégation ultérieure par la conduite 27 aux cuves mécaniques 13. Si une désintégration est né- cessaire, la masse arrive de l'appareil 26 par une conduite 28 à la calandre 18 qui fait constamment passer la pâte épurée et finie à travers la calotte finement perforée 21 pour tomber dans les cuves
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13 à moins qu'on ne provociue pas une évacuation et un remplissage périodiques de la calandre hollandaise.
L' appareil de désintégration 4 éliminant les bouts de pa- pier comporte suivant les fil--. 5-9 -Lui carter 31 subdivisé longitu- dinalement et transversalement, susceptible d'ôtre ouvert, garni intérieurement de bagues de friction 30 et dans lequel tournent rapidement à des vitesses différentes les arbres 32 garnis des bras déchireurs, trotteurs et pétrisseurs 33, 34, 35 et 36.
Les joues latérales 37 et 38 sont, suivant les figures 15 et 16, garnies de plaques d'acier interchangeables 39; les ar- bres 32 sont protégés contre un déplacement longitudinal par des paliers autograisseurs à bague 41 placés à côté des roues de com- mande 40 et faisant office de paliers de butée (Fig, 12); ces pa- liers peuvent encore être remplacés par ceux qui sont désignés sous 46 (Fig, 13) et qui sont montés m billes ou à galets.
Les palettes 55 et 56 (Fig. 14 - 15) fixées à peu de dis- tance des plateaux d'acier 39 sur les arbres 32 par goupillage ou vissage 53, 54 sont munies de plateaux 58, 59 à rainures 57 des- tinés à diriger les matières tandis que le moyeu 60 est muni d'une rainure profonde 61 dans laquelle s'engage la longue fourrure fixe 62 du presse-étoupe 63. L'effet autotendeur du bras déchiqueteur et brasseur 36 garni suivent les fig. 17 et 18 d'une douille file- tée 64 refoule tous les bras 33, 34, 35 contre les.palettes 55, 56 tandis que suivant les fig. 19, 20 les -clavettes à écrou 65 assurent la position exacte des bras 35,
Fig. 21 et 22 montrent le moyeu 66 séparé des bras 33, 34 et 35 afin de pouvoir échanger ces bras sans avoir à démonter les arbres 32.
La clavette 65 est placée dans une sorte d'entretoise 67 tout en s'appuyant contre l'arbre 32.
Fig.23, 24, 25 et 36 montrent les bras pétrisseurs 33, 34, 35 exécutés en deux parties réunies par les griffes 68 et tenus à distance par l'entremise de bagues 69. Le tout est réuni par les
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plateaux à griffes 70 et les écrou et contre-écrou 71, 72.
Fig. 7 montre comment il est possible par l'emploi de pièces d'espacement réglables 69 de réduire ou d'augmenter les dimensions intérieures du pétrisseur afin que la longueur active 70 du bras de brassage reste toujours la même.
Suivant la fig. 8 on aménage les parties 71, 72, 73 74 entre les pièces d'angle 75 en les soumettant à l'action des écrous à ressorts 76, 77 afin de pouvoir rouler les dimensions intérieu- res. du carter.
Afin d'augmenter l'effet de frottement et de pétrissage on munit l'appareil de plateaux perfores de rapage 78 (Fig. 9).
Suivant les figures 5 et 6 la valve de sortie 79 est fermée par l'en tremise d'un clapet 81 sur lequel s'appuie le ressort 80. Suivant les Fig. 10 et 11 le fond du carter 74 est garni d'une valve de sor- tie à ressort 82, 83,
Grâce aux procède et appareils décrits et grâce à l'ad- jonction de l'appareil 4 il est donc possible de fabriquer avec du vieux papier, carton, assortis ou non, sans chauffage et en soula- geant le fonctionnement des cylindres concasseurs, une masse de pâte de papier finie, à longues fibre±'. exempte de bouts de papiers et pouvant être introduite directement clans les cuves;
si toutefois cette pâte avait un caractère agglutinant il suffirait de la soumet-' tre pendant, un court délai à l'action d'une calandre hollandaise ou autre.
Les installations pour l'élimination du sable et des au- tres impuretés et la possibilité d'un. triage constant avec ou sans mouture ultérieure de la pâte affinée permettent d'obtenir une pâte composée de fibres fines susceptible (le permettre la fabrication des meilleurs cartons et de papiers (le hante qualité, coloriés ou non et destinés à l'emballage ou à tout nuire usage.
L'appareil,montre aux fig. 27, 28 et 29 permet, une fois le travail de malaxage et d'effilochage terminé, un nettoyage au-
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, tomatique et un lavage intérieur du cylindre 31 en brassant vio- lemment l'eau introduite par la tubulure 84 en tenant fermées les soupapes de rinçage 85 et d'évacuation 86. Comme l'eau est forte- ment agitée par la rotation des bras 33, 34, j5 et 36 toutes les 'impuretés se détachent et tombent dans les canaux collecteurs 87 qui les conduisent aux sorties susmentionnées.
La soupape de lavage 85 chargée d'un poids 88 et munie d'un levier 89 est aménagée à la partie la plus basse de l' appareil.
La soupape de sortie 86 est commandée par l'entremise d'un volant à main qui commande la tige filetée 92.
REVENDICATIONS.
1.) Procédé pour le traitement de vieux papiers, cartons, déchets, assortis ou non, aux fins de los transformer en une pâte finie totalement exempte de corpsétrangers et de fragments de papier, avec utilisation de tambours de macération et de triage (1), de bouilleurs (5), de cylindres broyeurs (6), de trieurs (9) et de calan- dres (16) caractérisé par le fait qu'on intercale entre les traitements de broyage (désintégration) et la mouture (pulvérisation-désagréga- tion), ou entre le triage superficiel et la désagrégation un procédé de frottage et de pétrissage ménageant les fibres, laissant intacts les corps étrangers et assurant une désagrégation totale des frag- ments de papiers de la pâte.
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Method and apparatus for treating waste paper.
The present invention relates to a method and apparatus for the treatment of waste paper, matched or not, in order to obtain a homogeneous pulp absolutely free of any unbroken paper residue and ready to be delivered to the machines.
The current processes used to convert waste paper, assorted or not, waste paper, cardboard etc. into a paste ready for delivery to machines, using maceration and sorting drums, boilers, disintegrating mills and other apparatus for sorting and disintegrating materials.
This process and these devices do not, however, make it possible to obtain a paper pulp free from all foreign bodies, especially in cases where the old paper contains waste paper treated with strong glue or animal glue or else waste of
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impregnated paper.
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In this way, it is possible to reduce the scraps of paper, entrained in the pulp coming from the apparatus. of this reduction, in boxes, n <Nres (Dutch) but (J, C, all: Cc.; on this reduction is not integral because the calenders .c: tc ^ ¯llcs are not sufficient to this work; it would also be necessary to prolong the time (the milling by spending unnecessarily (the energy, while running the risk of reducing too much the useful materials before having totally disintegrated the unwanted paper fragments.
Another disadvantage of the kind of work carried out in calenders is that all the foreign matter contained in the disintegrated waste paper, such as pieces of cord and wood, small rags etc. are sprayed to such an extent
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that it is impossible to separate them ,, 1 tr: the yev-rel: lAnt and completely from paper fibers, even using the most advanced sorting devices! - !.
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On the other hand, if 1 (1, paste 811tJ '"îne (' Se.-? Foreign bodies of a specific weight greater than its own (such as (small metal parts, screws, pieces of wire etc. .) in calenders, the bottom and teeth or knives of the apparatus undergo rapid deterioration and there can no longer be any question of a process.
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aggregation.
The devices and r>: The aforementioned Joe (18 therefore only provide a pulp of paper containing (the small fragments of paper and disintegrated foreign bodies, retort the color does not take on these pieces of paper, this defective pulp can not
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be used for the manufacture of colored or good quality cardboards, nor for colored wrapping papers etc.
The installations shown in fig. 1 and 2 and described below, allow the production of pasta free from all
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fragmenf's of paper and foreign bodies, ready to be supplied to the other machines, adding to these installations the
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¯ ¯Ôesaggregation and kneading shown in fig. 1 to 4 or vice versa. is lying, .-.
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According to fig. 1 the waste papers to be treated are introduced, matched or not, into the perforated intermittent maceration and sorting drum 1 in which the slightly moistened materials are disintegrated by the rotation of the drum, the walls of which retain foreign bodies while the broken up mass falls through openings in the propeller conveyor 2.
The worm 2 brings the more or less broken up material - which depends on the size of the openings made in the wall of the drum - either to a grinding wheel and then to an elevator, or directly to the elevator 3 which leads it. to the disintegrating or kneading machine 4.
The latter, as a result of its energetic work of rubbing and kneading radically reduces the load on its finest fibers without however shortening them, provided that this load is made up of old paper, cardboard, waste etc. disintegrated and ground, while foreign bodies of a lower specific weight or heavier foreign bodies introduced with the load into the apparatus 4 are not affected by this friction and kneading work and are ejected periodically, at the same time as the fibrous pulp, through the discharge opening of the apparatus 4.
According to fig. 2 the materials, matched or not, are fed to a boiler 5 from where they are taken up by the cylinders 6 which supply them through the screw 7 and the elevator 8 directly to the coarse sorting drum meshes 9 or through the screw 10, removing the drum 9 directly from the disintegrating and kneading apparatus 4.
In order to be able to continue the treatment, it is possible, according to FIGS. 1 and 2, lead the purified paste, no longer containing any coarse-grained foreign body, and coming from the device 4, directly to the tanks 13 through the slide 12, adding return water thereto. 11.
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If, after kneading, the aforementioned material is to undergo further disintegration and coloring, it is transported by a belt 14 of the apparatus 4 into a calender 16 either directly or by interposing a silo 15 (Fig. 9).
The materials containing foreign bodies, but free of small fragments of paper, coming from the apparatus 4 and which must be freed from all these foreign bodies while undergoing a subsequent grinding, are sent from the apparatus 4 (Fig. 3) transported by a belt 14 in the (Dutch) calender 18 filled with half of return water coming from 17 and whose cylinder 19 operates with or without a lower base, this calender includes in its secondary channel the devices 20 for collecting sand and metal waste;
they are also provided, above the cylinder 19, with a finely perforated sheet 21 and (the discharge outlet 22 for the materials.
While retaining any supernatant or descending foreign bodies, this calender constantly or intermittently sorts the mass of fibers free from scraps of paper through the finely perforated container 21 and leads the finished fibrous substance to the vats 13 via the exit 22.
In the installation according to FIG. 4, the material coming from the apparatus 4 falls with the addition of water at 11, into a mixer 23 and crosses, strongly diluted, the sand collector 24 where all the other heavy foreign bodies are also deposited. while the floaters stop in front of the rake 25.
At the end of the sand recuperator 24 is arranged the thickening device 26 from which the thickened mass free of foreign bodies arrives directly without subsequent disintegration through line 27 to the mechanical tanks 13. If disintegration is occurring. necessary, the mass arrives from the apparatus 26 through a pipe 28 to the calender 18 which constantly passes the purified and finished paste through the finely perforated cap 21 to fall into the tanks
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13 unless one does not provociate a periodic evacuation and filling of the dutch grille.
The disintegration apparatus 4 eliminating the scraps of paper comprises according to the yarns. 5-9 - The casing 31 subdivided longitudinally and transversely, capable of being opened, lined internally with friction rings 30 and in which the shafts 32, fitted with tear, trotter and kneader arms 33, 34 rotate rapidly at different speeds , 35 and 36.
The side cheeks 37 and 38 are, according to Figures 15 and 16, lined with interchangeable steel plates 39; the shafts 32 are protected against longitudinal displacement by self-lubricating ring bearings 41 placed next to the control wheels 40 and acting as thrust bearings (Fig, 12); these bearings can also be replaced by those which are designated under 46 (Fig. 13) and which are mounted with balls or rollers.
The pallets 55 and 56 (Fig. 14 - 15) fixed at a short distance from the steel plates 39 on the shafts 32 by pinning or screwing 53, 54 are provided with plates 58, 59 with grooves 57 intended to directing the materials while the hub 60 is provided with a deep groove 61 in which the long fixed fur 62 of the stuffing box 63 engages. The self-tensioning effect of the shredder and stirrer arm 36 fitted follow FIGS. 17 and 18 of a threaded bush 64 pushes all the arms 33, 34, 35 against the pallets 55, 56 while according to figs. 19, 20 the nut-wedges 65 ensure the exact position of the arms 35,
Fig. 21 and 22 show the hub 66 separated from the arms 33, 34 and 35 in order to be able to exchange these arms without having to remove the shafts 32.
The key 65 is placed in a sort of spacer 67 while pressing against the shaft 32.
Fig. 23, 24, 25 and 36 show the kneading arms 33, 34, 35 executed in two parts joined by the claws 68 and kept at a distance by means of rings 69. The whole is joined by the
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claw plates 70 and the nut and locknut 71, 72.
Fig. 7 shows how it is possible by the use of adjustable spacers 69 to reduce or increase the internal dimensions of the kneader so that the active length 70 of the mixing arm always remains the same.
According to fig. 8 the parts 71, 72, 73 74 are arranged between the corner pieces 75 by subjecting them to the action of the spring nuts 76, 77 in order to be able to roll the internal dimensions. of the crankcase.
In order to increase the friction and kneading effect, the apparatus is fitted with perforated grating trays 78 (FIG. 9).
According to Figures 5 and 6, the outlet valve 79 is closed by means of a valve 81 on which the spring 80 is supported. According to FIGS. 10 and 11 the bottom of the housing 74 is fitted with a spring-loaded outlet valve 82, 83,
By virtue of the process and apparatus described and by virtue of the addition of the apparatus 4, it is therefore possible to manufacture with old paper, cardboard, assorted or not, without heating and by relieving the operation of the crushing rolls, a mass of finished paper pulp, long staple ± '. free of scraps of paper and suitable for direct introduction into the tanks;
if, however, this paste had an agglutinating character, it would suffice to subject it for a short time to the action of a Dutch calender or the like.
Installations for the removal of sand and other impurities and the possibility of a. constant sorting with or without subsequent grinding of the refined pulp make it possible to obtain a pulp composed of fine fibers capable of (allowing the manufacture of the best cardboard and paper (haunts quality, colored or not and intended for packaging or any harm use.
The apparatus, shown in fig. 27, 28 and 29 allows, once the work of mixing and fraying is finished, a cleaning at-
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, automatic and internal washing of the cylinder 31 by vigorously stirring the water introduced through the pipe 84 while keeping the rinsing 85 and discharge 86 valves closed. As the water is strongly agitated by the rotation of the arms 33, 34, j5 and 36 all the 'impurities break off and fall into the collecting channels 87 which lead them to the aforementioned outlets.
The washing valve 85 loaded with a weight 88 and provided with a lever 89 is provided at the lowest part of the apparatus.
The outlet valve 86 is controlled by a handwheel which controls the threaded rod 92.
CLAIMS.
1.) Process for the treatment of waste paper, cardboard, waste, assorted or not, for the purpose of transforming it into a finished pulp totally free from foreign bodies and paper fragments, with the use of maceration and sorting drums (1) , boilers (5), crushing cylinders (6), sorters (9) and calenders (16) characterized by the fact that the crushing treatments (disintegration) and the milling (pulverization-disintegration) are interposed. - tion), or between the surface sorting and the disintegration a process of rubbing and kneading sparing the fibers, leaving intact foreign bodies and ensuring total disintegration of the pulp paper fragments.