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PROCEDE ..ET APPAREIL PERFECTIONNES D'ESSORAGE DE LA PULPE OU DE LA PATE SUR UNE MACHINE A PAPIER OU A CARTON DU TYPE FOURDRINIER.
La présente invention a trait à un procédé et à un appareil per- fectionnés d'essorage de la pulpe ou de la pâte amenée à la bande mobile d' une machine à papier ou à carton du type Fourdrinier.
L'invention est applicable à la machine Fourdrinier de l'espèce à plusieurs épaisseurs ou à simple épaisseur. c'est-à-dire soit à la machine bien connue à simple épaisseur.. soit à la machine moins connue à plusieurs épaisseurs comprenant un certain nombre de boites à pulpe disposées audessus de la bande de formage et espacées suivant sa longueur, grâce à quoi des couches séparées de pulpe peuvent être amenées à la bande tour à tour pour former une feuille à plusieurs couches.
L'expression "essorage", telle qu'elle est employée dans la présente description, désigne l'essorage initial (généralement effectué par l'égouttage naturel et à l'aide de caisses aspirantes disposées sous la bande de formage mobile d'une machine du type Fourdrinier) qui réduit la teneur en eau de la pulpe par exemple à 96%, de manière à effectuer le formage de la pàte, et à constituer ainsi une feuille sensiblement continue.
Dans les machines connues.. la pulpe ou la pâte non formée, telle qu'elle est amenée à la bande de formage mobile., consiste ordinairement en 1/2 % à 1 1/2 % de fibre végétale dans une grande mesure cel- lulosique., avec ou sans autres matières,, et en 99 1/2 % à 98 1/2 % d'eau et, dans cet état, elle est fluide de manière à couler librement vers la bande, sur et en travers de celle-ci. Dans le processus de transformation en papier ou en carton, la pulpe est d'abord essorée jusqu'à une teneur
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de par exemple 4% de solides.
Cette opération est principalement effectuée par l'égouttage naturel, mais en outre, la bande peut être amenée à passer sur une caisse ou plusieurs caisses aspirantes pour aspirer l'eau à travers la bande. A cette concentration environ, les fibres s'entrelacent et acquièrent des positions relatives structurelles les unes vis-à-vis des autres, positions qui restent ensuite sensiblement inaltérées; on dit alors que la pulpe est formée.
Ensuite, l'eau, peut être chassée de la pulpe par divers procédés connus, car la feuille est alors relativement résistante, procédés tels que 1-'application des caisses aspirantes supplémentaires, un rouleau de couche et des presses humides. et elle est finalement séchée en la faisant passer, sous forme de feuille continue cohérente, autour de cylindres de séchage.
Le but principal de la présente invention est de présenter un procédé et un appareil perfectionnés d'essorage d'une couche de pulpe amenée à la bande de formage mobile d'une machine à papier ou à carton du type Fourdrinier.
Un autre but de la présente invention est de présenter une machine à papier ou à carton du type Fourdrinier que l'on puisse faire marcher à des vitesses supérieures à celles qui ont été possibles antérieurement.
Un autre but est de présenter une machine à papier ou à carton du type Fourdrinier dans laquelle une couche dè pulpe puisse être essorée sur une toile métallique mobile de formage comparativement courte, la longueur totale de la machine pouvant de ce fait être considérablement réduite ou plusieurs couches de pulpe pouvant, avec une machine de longueur convenable, être essorées pour donner une feuille de papier ou de carton à plusieurs couches.
Un autre but encore est de présenter un procédé et un appareil perfectionnés d'essorage d'une couche de pulpe amenée à une bande de formage mobile d'une machine à papier ou à carton du type Fourdrinier, grâce auxquels les caillots et les mottons qui se présentent parfois dans la couche de pulpe soient sensiblement égalisés de manière à donner une feuille bien formée.
La présente invention consiste en un procédé d'essorage d'une couche de pulpe amenée à la bande de formage mobile d'une machine à papier ou à carton du type Fourdrinier de l'espèce à couche simple, comprenant les phases du support du brin supérieur de la bande de formage mobile ou d'une partie de celui-ci, la compression de la couche entre un mécanisme de pressage supérieur et la bande supportée ou une partie de celle-ci, effectuée de manière à en exprimer l'eau, et l'évacuation de l'eau ainsi exprimée, grâce à quoi la couche de pulpe est formée et constitue ainsi une feuille sensiblement continue.
De préférence, la pression de compression exercée par le mécanisme de pressage supérieur est augmentée progressivement à mesure que la bande se déplace sous ce mécanisme, grâce à quoi, comme la couche commence à se former et que les fibres commencent à s'entrelacer, une pression plus grande est exercée sur cette couche pour intensifier l'opération de, l'essorage.
La présente invention consiste également en un procédé d'essorage de chaque couche de pulpe amenée à la bande de formage mobile d'une machine à papier ou à carton du type Fourdrinier de l'espèce à plusieurs couches, comprenant les phases du support du brin supérieur de la bande de formage mobile ou d'une partie de celui-ci, la compression de chaque couche entre un mécanjs- me de pressage supérieur et une partie supportée de la bande, effectuée de manière à en exprimer l'eau et à former ainsi la couche, et l'évacuation de 1'
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eau ainsi exprimée, grâce à quoi les couches de pulpe formées se consoli- dent de manière à constituer une feuille sensiblement continue.
De préférence,, la pression de compression exercée par chaque mé- canisme de pressage supérieur augmente à mesure que la bande se déplace sous ce mécanisme. de manière que, comme chaque couche commence à se former et que les fibres commencent à s'entrelace::' une plus grande pression est exer- cée sur chaque couche pour intensifier l'opération de l'essorage.
La présente invention consiste en outre en un appareil d'essora- ge d'une couche de pulpe amenée à la bande de formage mobile d'une machine à papier ou à carton du type Fourdrinierdont une partie au moins de la ban- de est supportée;, ledit appareil d'essorage comprenant un mécanisme de pres- sage disposé au-dessus de la partie supportée de la bande pour comprimer la couche de pulpe contre la partie supportée après qu'elle a été amenée à la bande et à en exprimer ainsi l'eau, et en un dispositif destiné à évacuer une partie de l'eau ainsi expriméegrâce à quoi ladite couche de pulpe est formée en une feuille sensiblement continue.
La présente invention consiste également en une machine à papier ou à carton du type Fourdrinier dont une partie au moins de la bande de formage est supportée,, en combinaison avec un appareil d'essorage d'une couche de pulpe amenée à cette bande, ledit appareil comprenant un mécanisme de pressage disposé au-dessus de la partie supportée de la bande pour comprimer la couche de pulpe contre la partie supportée après qu'elle a été amenée à la bande et à en exprimer ainsi l'eau, et en un dispositif destiné à évacuer une partie de l'eau ainsi exprimée, grâce à quoi ladite couche de pulpe est formée en une feuille sensiblement continue.
La présente invention consiste en outre en une machine à papier ou à carton du type Fourdrinier apte à fabriquer une feuille de papier ou de carton à plusieurs couches et dont une partie au moins de la bande de formage mobile est supportée, en combinaison avec un appareil d'essorage de chaque couche de pulpe amenée à ladite bande, chacun desdits appareils comprenant un mécanisme de pressage disposé au-dessus de la partie supportée de la bande pour comprimer la couche de pulpe correspondante contre la partie supportée après qu'elle à été amenée à là bande ét à en exprimer ainsi l'eau. et en un dispositif destiné à évacuer une partie de l'eau ainsi exprimée. grâce à quoi chaque couche est formée et les couches de pulpe formées se consolident de manière à constituer une feuille sensiblement continue à plusieurs couches.
La présente invention consiste également en caractéristiques décrites et revendiquées ci-dessous.
Des machines à papier ou à carton du type Fourdrinier à couche simple ou à plusieurs couches qui comprennent des dispositifs destinés à faciliter l'évacuation de l'eau de la surface supérieure des bandes mobiles sont désignées schématiquement dans les dessins annexés.
La figure 1 est une élévation latérale d'une machine à couche simple.
La figure 2 est un plan correspondant à la figure 1, mais pris suivant la ligne 2-2 de cette figure.
La figure 3 est un plan de la figure 1 où a été supprimé la bande courte de toile métallique.
La figure 4 est une élévation latérale du premier et du dernier appareil essoreur d'une machine à plusieurs couches.
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La figure 5 est une perspective d'un plan incliné destiné à évavuer l'eau de la surface supérieure d'une couche de pulpe. Cette figure représente également la position active du plan incliné par rapport à la bande de toile métallique sans fin courte.
La figure 6 est une section d'une pelle aspirante destinée à évacuer l'eau de la surface supérieure d'une couche de pulpe.
La figure 7 est une perspective d'une pelle aspirante.
La figure 8 est une vue à grande échelle du rouleau 96 et de 1' organe fixe 63 et des pièces y associées.
Il est maintenant fait particulièrement référence au figures 1 à 3. La fondation de la machine comprend une paire de poutres longitudinales 14 et 15. Chaque poutre est boulonnée à deux supports 11, 12 et ceux-ci sont à leur tour boulonnés au sol.
Un puits 113 à parois de briques s'étend sur toute la longueur de la machine; ses parois 114, 115 sont disposées à l'extérieur des supports 11, 12, grâce à quoila fosse recueille toute l'eau qui s'égoutte de la bande de formage mobile sans fin principale 1 et des autres parties de la machine.
En 116, 117, des plinthes de béton sont insérées dans la ligne des parois 114, 115 et ces plinthes sont plus épaisses que les parois, de manière que les parties excédentaires épaisses desdites plinthes 116, 117 se trouvent respectivement en ligne avec les poutres 14. 15.
A chacune des plinthes 116, 117 est fixée une pièce coulée 16, 17 et ces pièces coulées fournissent des paliers de rotation à un rouleau 9 de presse aspirante.
Au sommet des pièces coulées 16, 17 sont fixés des paires de pieds 18, 19 et ?0,21, tandis que du coté de l'extrémité arrière des poutres 14,15 sont fixées deux autres paires de pieds 22,23 et 24,25; ces quatre paires de pieds fournissent des supports à deux poutres longitudinales 26,126.
Des paliers sont boulonnés aux poutres 14,15 en des endroits adéquats pour constituer des paliers de rotation pour un rouleau de front 2 et des rouleaux de support 4,5,100,6.7 et 8.
Des bras 90,91 s'articulent sur les pièces coulées 16, 17 en 94,95; ces bras constituent des paliers de rotation destinés à un galet lisse d'extrémité arrière 40, l'agencement étant tel que des poids puissent être suspendus en 92,92 de manière à établir une pression réglable entre le dit galet 40 et le rouleau de presse aspirante 9.
Figure 1, les parties du bâti de la machine ont été supprimées d'un côté de manière à obtenir une vue claire des rouleaux et des galets-.
Ainsi-. la poutre 15, la paroi 115, les supports 11, 12 (de ce coté), la pièce coulée 17, les pieds 20.21 et 24,25 la poutre 126 ont été supprimés, et d'autres parties, du même côté de la machine, dont il est fait subséquemment mention, ont aussi été supprimées.
Un plateau 27 est fixé aux poutres 26,126 et est relié par une tuyauterie 168 à l'apport de pulpe. Les poutres 26,126 portent également des àppliques 29.32 en U qui constituent des montures destinées à une paire de paliers qui servent de paliers de rotation à un galet de tension 36.
Chaque palier porte une cornière à laquelle est fixée une lame racleuse 44 et une gouttière 43, grâce auxquelles les fibres qui adhèrent à la surface
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du galet de tension 36 peuvent être rendues à l'apport de pulpe.
Des étais 45,46,47 et 49,51,53 descendent à partir des poutres 26 et 126 respectivement (voir figures 1 et 2). Sur chaque étai s'articule un bras, par exemple 48,50 et 52, figure 1, et à chaque étai et à chaque bras est fixée une coulisse, par exemple les coulisses 162,163.164,165,166 et 167, fi- gure 1. Ces coulisses constituent des montures rotatives destinées à des roues
54,55,56,57, 58 et 59. Seuls les bras, coulisses et roues montés sur les étais
45,46,47 apparaissent dans les dessins. mais il est entendu que les étais 49, 51.53, (voir figure 2) sont semblablement prévus.
L'agencement décrit ci-des- sus d'états 3t de bras portant des coulisses et des roues constitue des châssis destinés au réglage de la monture rotative de galets perméables, par exemple de galets de gaze -métallique 60, 61 et d'un galet extracteur 62, et à leur-' 'localisation au-dessus de leurs rouleaux respectifs 6,7 et 8.
@
Lesdits galets de gaze métallique comprennent, à leurs extrémi- tés, des jantes d'un diamètre plus petit que celui du galet proprement dit et ces jantes sont en prise avec les roues susmentionnées de manière que lorsqu'une bande de toile métallique sans fin courte 69 (qui va être subsé- quemment décrite) est en mouvement, lesdits galets tournent fou dans les châssis de réglage et qu'ils soient sollicités vers le bas par le poids des bras.
Si on le désire, des poids peuvent être pendus aux bras, par exemple 48., pour augmenter la pression des galets sur la toile 69.
Une bande de formage mobile sans fin principale 1 est montée de manière que son brin supérieur 3 s'étende à partir du rouleau de front
2 au rouleau de presse aspirante 9 et soit supporté par les rouleaux 4 à
8 et 100, tandis que son brin inférieur retourne vers le rouleau de front 2 par les rouleaux de tension 10,89, qui sont montés pour tourner dans des appliques fixées aux parois 114,115.
On voit que les rouleaux 4,5,100, 6 et 7 constituent un support destiné au moins à une partie du brin supérieur 3 de la bande de formage 1, c'est-à- dire de la position 110 jusqu'à la position 107, et cette partie correspond à la position active du mécanisme de pressage indiqué d'une manière générale par 111, ainsi qu'il va être décrit plus complètement ci-dessous.
Les poutres longitudinales 26,126 portent des paliers 28,30 et 31,33, qui constituent des paliers de rotation pour des galets de guidage 34 et 35. Des paliers 37,38 sont respectivement montés sur les pieds 22,, 23 et 24,25 et ces derniers constituent des paliers pour un galet de guidage lisse d'extrémité avant 39. Les galets 34,35. 40. 39 constituent des guides qui servent à porter un organe perméable qui comprend la bande de toile métallique sans fin courte 69 dont le fonctionnement sera décrit plus complètement ci-dessous.
Un autre guide destiné à la bande de toile métallique sans fin courte comprend un galet perméable, c'est-à-dire un galet de gaze métalli- que 96.
Ce galet de gaze métallique 96 (voir figure 8) est monté de manière à tourner fou sur une paire de roues 97,98 à chaque extrémité. Ces roues sont montées pour tourner sur une paire de bras 118, 119 qui s'articulent sur des appliques 120, ces dernières étant montées sur des pieds 121 qui s'étendent vers le haut à partir des poutres 14 15. Grâce à cet agen- cement,- les bras 118, 119 peuvent être réglés pour faire varier la partie du poids du galet 96 qui est appliquée à la bande 70, ainsi qu'il va être décrit plus en détail ci-dessous en se référant à la figure 8. Si on le désire, une paire de bras et de galets de sollicitation 182 peuvent être disposés au-dessus du galet 96.
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Les châssis latéraux 14,15 portent également des appliques adéquates y fixées (non représentées figure 1), destinées à porter un organe fixe ayant la forme d'un plan incliné 63 qui constitue un guide rigide destiné à la bande 60. Ce guide est disposé en avant du galet 96. Des appliques semblables sont également prévues pour porter des organes aspirants 64,65, 66.67 disposés après les galets 96.60,61 et 62 et qui agissent de manière à évacuer l'eau exprimée de la surface supérieure d'une couche de pulpe à mesure qu'elle est avancée par la bande mobile principale. Le plan 63 guide la bande 69 vers le bas, sur la bande principale 1, ainsi qu'il sera décrit plus en détail plus loin,, et également évacué l'eau exprimée de la couche de pulpe.
Le fonctionnement du plan incliné et des organes aspirants sera décrit plus en détail plus loin, mais leur construction est représentée figures 5,6,7 et 8.
Il est maintenant fait référence aux figures 5 et 8. Le plan incliné 63 comprend un canal ou gouttière 68 s'étendant en travers de la surface supérieure du brin inférieur 70 de la bande de toile métallique sans fin courte 69. Au côté arrière 73 de la gouttière 68 est fixé un bouclier courbe 74 ét ce dernier porte une paire d'appliques coudées 75, 76 auxquelles est fixée une plaque transversale 77. La plaque 77 porte à son tour une pelle 78. A la face inférieure de la plaque 77 est fixée une cornière 171 et celle-ci fournit des appuis destinés aux bouts de vis à main 172, 173 ainsi qu'il va être décrit plus loin.
Aux longs bras 174, 175 des appliques coudées 75,76 sont brasées des lames courbes de charnière 176, 177 et ces lames constituent une monture à charnière destinée à l'ensemble de l'organe fixe (plan incliné 63) de la manière suivante,
Aux poutres 14, 15 sont respectivement boulonnés des supports pliés 169, 170, ces supports ayant une section en cornière; ces supports sont forés et taraudés pour recevoir les vis à main 172, 173 susmentionnées.
Les supports sont également forés et taraudés pour recevoir des broches de charnière 178,179 aptes à constituer.. avec les lames 176, 177, la monture à charnière destinée à l'organe fixe 63.
Le desserrage des vis écarte la pelle de la bande du fait de l'élasticité de cette dernière.
La figure 8 représente également le réglage des bras 118, 119 en vue de la variation de la partie du poids du galet 96 à appliquer à la bande 70. Ainsi.. une bride 180 de chaque bras est taraudée pour recevoir une vis à main 181 dont la pointe s'appuie contre l'extrémité supérieure des pieds 121 de manière qu'en vissant les vis à main 181, les bras 118, 119 soient levés et vice versa.
Il faut observer que le mécanisme d'articulation de l'organe fixe 63 n'est pas représenté figure 8.
Il est maintenant fait référence aux figures 6 et 7.
Chaque organe aspirant comprend un tube 80 à extrémité aveugle porté par des appliques (non représentées) supportées par les châssis latéraux 14, 15, l'extrémité ouverte du tube communiquant par un passage 81 avec une source d'aspiration et un égout. à l'extrémité extérieure du tube 80 est fixé un bouclier 83 qui,, à son extrémité supérieure,, couvre une fente 84 prévue dans le tube. L'extrémité inférieure du bouclier 83 est recourbée en 85.
Au bord inférieur de la fente 84 est fixée une applique 86 qui. cons- titue une monture destinée à une pelle 87 agencée de manière à reposer sur cla bande 70. l'agencement étant tel que lorsque la pelle repose sur la- :.bande, l'extrémité courbe 85 se trouve juste à l'écart'de ladite bande, de 3.:manière former uné, embouchure 88 destinée à l'entrée dé l'eau
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Ainsi qu'il est dit ci-dessus, le galet lisse d'extrémité arrière 40 est sollicité de manière à presser fermement sur le rouleau de presse aspirante 9;
il faut observer que les galets de gaze métallique 60,61 et le galet extracteur 62 tournent fou sur le brin inférieur et ne peuvent recu- ler vers le haut d'une distance appréciable.. étant située en position au- dessus de leurs rouleaux de support respectifs 6,7 et 8 par les petites roues tournant dans les châssis de réglage susmentionnés.
Il est maintenant fait de nouveau référence à la bande ae toile métallique sans fin séparée 69. Celle-ci est disposée autour des galets de guidage 34,35,40,96, du guide rigide 63 et du galet de guidage 39 de maniè- re que, comme le montre la figure 1. elle suive un parcours approximativement rectangulaire, de façon que son brin inférieur 70, soit sensiblement parallèle au brin supérieur 3 de la bande de formage principale 1.
Le galet lisse 39 est toutefois fixé de manière qu'il tourne à une petite distance au-dessus dudit brin 3 et le guide rigide est réglé par le vissage des vis à main 172,173 de manière que son bord libre 79 presse fermement et également sur le brin inférieur 70 et guide ledit brin 70 fermement vers le bas, sur le brin supérieur 3 de la bande principale 1 où ledit brin 3 est supporté par les rouleaux 4 et 5, Ainsi. la bande 69 passe en travers du bord libre 79 du guide 63 et ceci dévie le brin inférieur 70 de manière à diviser en fait le brin inférieur 70 de la bande métallique 69 en deux sections dont l'une, la section 101, fait un petit angle, par exemple 4 ..avec le brin supérieur 3 et dont l'autre. la section 102, est sensiblement parallèle audit brin 3;
c'est sous cette section 102 et jusqu'à la position 107 que le mécanisme de pressage comprime la partie supportée (de la position 110 à la position 107) de la bande de formage principale.
Une caisse à pulpe 103 est fixée à une, partie fixe de la machine et est reliée à l'apport de pulpe par le tuyau 10%.
En fonctionnement, la bande de formage principale 1 est mise en mouvement dans le sens de la flèche B (figure 1). par exemple par une poulie de commande 99. Les galets sur lesquels la bande de toile métallique courte 69 passe tournent fou et ladite bande 69 est commandée par frottement par la bande 1. Ainsi elle est également mise en mouvement de manière que son brin inférieur 70 se déplace dans le même sens et à la même vitesse que le brin supérieur 3 de la bande de formage principale. L'apport de pulpe est alors commencé et un courant de pulpe sort de la caisse de manière à s'écouler en couche sur le brin supérieur 3 de la bande de formage 1, où il est essoré de manière à former une feuille, de la manière suivante.
La couche de pulpe est d'abord amenée sous la section 101 du brin inférieur 70. Dès qu'elle atteint le guide rigide 63. c'est à dire qu'elle pénètre dans la section 102, elle est comprimée entre le mécanisme de pressage 111 et la partie supportée de la bande 1 et l'eau est exprimée de la couche de sorte que le formage de celle-ci commence. Pendant ce temps, une partie de l'eau s'égoutte évidemment par gravité dans le puits 113. Une certaine quantité d'eau passe à travers la bande perméable 69 et, du fait de sa quantité de mouvement, s'écoule vers le haut sur la pelle 78, dans la gouttière 68, le bouclier 74 empêchant l'épanchement, et est rendue par les tuyaux 71,72,, à l'apport de pulpe.
Du guide rigide 63 à la fin de la section 102, la couche est constamment soumise à la compression entre les deux bandes 1 et 69. Ainsi$ lorsque la couche atteint le galet de gaze métallique inter- médiaire 96, du fait qu'une pression considérable est exercée par ce galet, une quantité d'eau considérable est exprimée de la couche à la fois vers le haut à travers la bande de toile métallique perméable 69 et vers le bas à travers la bande de formage mobile 1; la première est alors évacuée par aspiration dans la pelle aspirante 64 et rendue à l'apport de pulpe, tandis que la dernière est évacuée par l'intermédiaire de la fosse 113 et de tuyaux d' égout adéquats et est aussi rendue à l'apport de pulpe.
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A cette phase, les fibres de la pâte commencent à s'entrelacer et dès lors, la couche en est plus résistante et peut supporter une pression plus grande.
Ainsi, la couche de pulpe passe entre le second galet de gaze métallique 60 et son rouleau de suppcrt 6 ceux-ci., étant plus fortement chargés, exercent une plus grande pression que le galet de gaze métallique intermédiaire 96; ainsi l'eau est encore exprimée de la couche, une partie vers le haut, vers Inspiration par la pelle aspirante 65, et une partie vers la fosse, pour être rendue à l'apport de pulpe.
Cette opération est répétée par le troisième galet de gaze métallique 61, qui- est encore plus fortement chargé, et par son rouleau de sup- @ 7, en conjonction avec la pelle aspirante 66. Il faut observer qu'en sollicitant davantage les châssis de réglage pour augmenter la pression sur les galets., la pression sur la couche de pulpe peut être progressivement augmentée à mesure qu'elle passe sous ce brin, de sorte qu'une longueur bien courte de bande est nécessaire pour former la-dessus la pulpe.
A cette phase, c'est-à-dire dans la position 10 7, la teneur de la pâte en solides est par exemple de 4%. c'est-à-dire que la couche de pulpe est formée et constitué ainsi une feuille sensiblement continue.
Il faut observer que la bande de toile métallique courte 69 et ses parties coopérantes, comprenant particulièrement le guide rigide 63, le galet de gaze métallique intermédiaire 96 et les deuxième et troisième galets de gaze métallique 60,61, comprennent un mécanisme de pressage disposé au-dessus de la bande de formage principale 1 et destiné à comprimer une couche de pulpe contre une partie du brin supérieur 3 de ladite bande 1, partie qui est supportée par les rouleaux 4,5,100, 6 et 7, et que l'eau ainsi exprimée est évacuée vers le bas, vers le puits et vers le haut, par le plan incliné 63 et les pelles aspirantes 64. 65, 66, de manière à former la pulpe et à constituer une feuille sensiblement continue.
Si on le désire, un plan incliné semblable à 63 peut remplacer un ou plusieurs des organes aspirants.
La feuille passe ensuite entre les galets couverts de toile métallique 62, 8 accompagnés d'une pelle aspirante 67 et sous le galet lisse arrière 40 accompagné du rouleau de presse aspirante 9. Les dernières phases, celles qui suivent la position 107 ne font toutefois pas partie de la présente invention du fait qu'elles appartiennent à la pratique ordinaire qui consiste à faire passer une feuille formée entre de tels rouleaux pour en chasser l'eau. Il a toutefois été trouvé adéquat de combiner ces galets connus à la bande même de toile métallique courte qui constitue le mécanisme de pressage selon la présente invention.
108 indique la feuille terminée, passant vers les presses principales suivies des cylindres de séchage chauffés, mais ceux-ci sont connus et ne fent pas partie de la présente invention; de ce fait, les dessins ne les représentent pas.
Dans la machine décrite ci-dessus, le montage du galet de gaze rétallique intermédiaire 96, effectué de manière qu'il repose sur le brin inférieur 70 en roulant sur les petites roues 97, 98 à chaque extrémité, a pour effet de presser élastiquement ledit brin contre la pulpe à comprimer et la pression de compression exercée par le second et le troisième galet de gaze métallique 60, 61 peut être progressivement augmentée, par exemple en ajoutant des poids sur les bras 48,50.
Toutefois, dans une variante, les rouleaux 60,61 peuvent être montés de manière qu'ils tournent sur des paires de petites roues à chaque extrémité, de manière connue.
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Il faut également observer que du fait que dans la machine ainsi décrite, la bande principale 1 est supportée sous le guide rigide 63 et le galet de gaze métallique intermédiaire 96 par des rouleaux espacés 4,5 et 100, cette bande principale 1 peut céder par endroits sous la'pression pro- voquée par le réglage du guide 63 et du poids dudit galet de gaze métalli- que 96.
Si on le désire., un galet de gaze métallique peut être employé au lieu du guide rigide 63 pour guider la bande 69 vers le bas., sur la bande 1, c'est-à-dire pour diviser le brin inférieur 70 en deux sections 101, 102.
Au lieu d'agencer le guide de manière rigide, ainsi que le repré- sente la figure 5le guide peut être monté élastiquement.
Ainsi. des ressorts de compression peuvent être interposés entre les vis 172,
173 et la cornière 171.
Un guide monté rigidement ou élastiquement (par exemple selon la figure 5 ou l'alinéa précédent) peut remplacer d'autres galets parmi les galets de guidage, d'une manière semblable.
La figure 4 représente une machine Fourdrinier à papier ou à carton à plusieurs couches. Le dessin représente la première et la dernière section d'une machine à plusieurs couches., chaque section comprenant une caisse à pulpe, un appareil d'essorage destiné à former la couche de pulpe, et des galets et des rouleaux' supplémentaires destinés au séchage plus pous- sé de la couche de pulpe respective. Une bande de formage mobile principale ordinaire court sur toute la longueur de la machine.
Le dessin est interrompu en 161 pour indiquer que d'autres sections peuvent être insérées pour obtenir, par exemple, une machine à trois., quatre couches ou davantage, ces sections étant évidemment des répliques de la première et de la dernière section.
La description de l'appareil représenté figure 4 n'est pas nécessaire. du fait que les détails de l'apport de pulpe et de l'essorage sont presque les mêmes que ceux qui sont représentés figures 1 à 3 et 5 à 7.
Les mêmes références ont été utilisées figure 4 que dans les autres figures, sauf que les caisses à pulpe ont reçu les références 103, 203 et que les mécanismes de pressage ont reçu les références 111, 211. pour éviter la confusion dans la description du fonctionnement de l'appareil.
La seule différence du dessin consiste en la présence de galets de table 109 destinés à supporter le brin supérieur 3 de la bande de formage mobile principale 1 entre les sections.
L'appareil représenté figure 4 fonctionne de la manière suivante. Chaque caisse à pulpe 103,203, etc... est alimentée de manière à contenir la pulpe sur une certaine hauteur, la bande de formage mobile princi- pale 1 est mise en mouvement et actionne, par frottement. chaque mécanisme de pressage 111, 211'etc... dans un sens tel que leurs brins inférieurs 70 se déplacent dans le même sens que la bande principale 1.
Une couche de pulpe commence alors à couler sur le brin supérieur 3 de la bande principale 1, et en travers de celui-ci., de chacune des caisses 103,203.
Si l'on considère le fonctionnement à partir de la caisse 103, la couche provenant de cette caisse passe sous le brin inférieur 70 du mécanisme de pressage 11, sous le guide rigide 63 et dans la section 102.
A cet endroit, la couche est comprimée entre la partie de la bande 3 supportée par les rouleaux 4,5,100, 6 et 7 et le mécanisme de pressage supérieur
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L'eau est exprime vers le haut et vers le bas. Cette dernière passe vers le puits 113, tandis que la première passe vers le haut sur le guide 63 et est aussi aspirée vers le haut par les pelles aspirantes 64 à 66. Dans la position 107,la pulpe est formée.
Ensuite,, l'eau est encore chassée par le galet extracteur 62 et le galet lisse d'extrémité arrière 40.
A cette phase, la couche de pulpe est essorée et séchée davantege de manière à lui donner une teneur en eau moindre que,, par exemple'. 96%.
Une couche ainsi essorée et davantage séchée sera appelée ci-dessous "couche partiellement séchée'!.. mais elle ne doit pas être confondue avec une couche qui a été séchée de la manière connue par des cylindres de séchage chauffés et par d'autres procédés.
Dans cet état partiellement sec, elle se combine aisément avec une autre couche de pulpe bien que les fibres d'une couche partiellement séchée se soient entrelacées et que leurs positions mutuelles structurelles restent sensiblement inchangées.
Ainsi, ladite couche partiellement séchée continue alors son mouvement avec la bande 3 en travers des galets de table 109 jusqu'à ce qu'elle passe sous l'orifice d'apport de la caisse à pulpe 203 où une autre couche de pulpe s'écoule sur ladite couche partiellement séchée et en travers de cette dernière.
La double couche passe alors sous le mécanisme de pressage 211 où la couche supérieure est essorée de la même manière que celle qui a été décrite à propos de ce qui constitue maintenant la couche inférieure., mais au lieu d'être comprimée directement entre le mécanisme de pressage et la bande principale., une couche partiellement séchée est disposée sous elle.
Il s'ensuit, évidemment,, qu'une grande partie de l'eau de la couche supérieure est exprimée vers le haut, bien qu'une partie de cette eau passe tout de même vers le bas, vers le puits 113. On observe aisément que cette compression contribue à combiner les deux couches entre elles, de même qu' à essorer la couche supérieure,,
La couche supérieure devient ainsi une couche partiellement séchée d'une manière semblable à celle de la couche inférieure.
On voit ainsi que chaque couche de pulpe est formée et que les couches formées de pulpe se consolident et constituent une feuille sensiblement continue à plusieurs couches.
Une couche supplémentaire ou des couches supplémentaires peuvent être ajoutées de manière semblable.
Une machine a été construite qui fonctionne de manière tout à fait satisfaisante avec quatre couches de pulpe et on estime que des couches peuvent être combinées en tout nombre raisonnable car, du fait de 1' expression de l'eau et de son évacuation,, presque en totalité., vers le haut à partir de la couche, la difficulté de l'aspiration de l'eau à travers une couche ou des couches déjà formées est écartée.
Il faut observer que, du fait de la présence du galet extracteur 62 et du galet lisse arrière 40 dans la même bande de toue métalli- que courte 69 que les galets de pressage de la présente invention, une couche non formée est combinée avec une couche formée qui a aussi été partiellement séchée. Et seulement partiellement, car il a été trouvé avan- tageux d'appliquer une autre couche de pulpe à une couche partiellement séchée.
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Dans une machine modifiée destinée à produire une feuille de pa- pier ou de carton à plusieurs couches,, la première couche ou les deux pre- mières couches peuvent être essorées de la manière habituelle.
Ainsi., la première couche est appliquée sur la bande principale
3 et est essorée par l'égouttage naturel et les caisses aspirantes, de la manière connue; ensuite la seconde couche est appliquée sur la. première couche formée et cette seconde couche est essorée par l'égouttage naturel et par des caisse aspirantes dont l'effet est d'aspirer l'eau à travers la première couche. La feuille à deux couches passe alors vers l'appareil re- présenté figures 1 à 3 et 5 à 8 ou les figures 4 à 8 selon qu'une ou plu- sieurs couches supplémentaires doivent être ajoutées.
Dans une quelconque des machines décrites ci-dessus en se ré- férant aux figures 1 à 8, une ou plusieurs caisses aspirantes peuvent être prévues en plus du mécanisme de pressage pour contribuer en formage d'une feuille, mais ces caisses ne sont pas indispensables et ne sont pas repré- sentées sur les dessins.
Dans les formes de l'invention décrite en se référant aux des- sins il est dit qu'à la position 107, la couche de pulpe est formée, c'est- à-dire que sa composition est approximativement de 4% de solides et 96% d' eau. Il est entendu toutefois que cette position 107 est choisie à titre d'exemple d'une machine qui a été construite et qui fonctionne de manière satisfaisante.
C'est-à-dire qu'avec la pulpe utilisée, il a été trouvé que la pression exercée par un guide rigide et trois galets de gaze métallique disposés en série, donnait une couche formée. Toutefois,, on doit garder 1' esprit que bien des facteurs participent au problème, par exemple la pres- sion du guide rigide, le poids des galets de gaze métallique,, la rigidité des supports; il est donc entendu que le point important de l'invention réside en l'application d'une pression de compression sur la pulpe non formée pour l'essorer jusqu'à ce qu'elle acquière une teneur en solides dans le voisinage de 4% de solides et que la construction représentée n'est qu' un exemple expérimental qui. a été trouvé satisfaisant.
En pratique., après que la machine a été 'mise en marche., un réglage est fait de la pression exercée par le guide rigide et les divers galets.- pour le premier par le réglage des vis à main 172, 173, et pour les derniers en ajoutant des poids où l'on trouve bon ou.. dans le cas du ga- let 96, en réglant le bras 118 119, au moyen des vis à main 181. Par exemple, les vis à main 172,173 sont serrées ferme vers le bas. la vis à main 181 est tournée pour permettre au bras 118 de se 'baisser pour permettre que tout le poids du galet 96 pèse sur la bande,, des poids W sont ajoutés aux bras 48, W + w aux bras 50 et W + 2w aux bras 52.
Par ce moyen une pression progressivement croissante est exercée sur la couche de pulpe à mesure qu' elle passe sous le mécanisme de pressage et les fibres de la pâte commencent à s'entrelacer pour réaliser le formage de la pulpe.
Il faut observer qu'en effectuant l'essorage initial de la couche de pulpe vers le haut et vers le bas simultanément (ce qui, dans le cas d'une couche simple., forme en fait la couche partiellement par la face inférieure de la bande de toile métallique courte et partiellement par la face supérieure de la bande mobile principale, tandis que dans le cas -de plusieurs couches, la couche est formée partiellement par la couche ou les couches sousjacentes., si bien qu'en fait elle est formée sur la. couche immédiatement sous-jacente) et en effectuant cet essorage sous compression., un temps bien moindre est requis, comparativement au cas où. il est effectué par les méthodes antérieurement connues.
Le facteur temps peut être utilisé de diverses manières.
En supposant que l'application soit faite à une machine Fourdrinier normale
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à couche simple. sur une pulpe facilement essorable., la machine peut., selon 1?invention marcher de manière satisfaisante à une vitesse grandement augmentée avec la même longueur de bande de formage., c'est-à-dire qu'elle peut marcher à une vitesse plus grande que celle que l'on trouvait pratique antérieurement.
Dans une variante, comme la pulpe doit être soumise à l'opération de l'essorage pendant une période de temps considérablement réduite,, la machine peut marcher à la même vitesse, mais une bande de formage de toile métallique plus courte peut être employée., c'est-à-dire que la longueur totale d'une machine à une couche peut être considérablement réduite., ou que l'on peut construire une machine à plusieurs couches qui soit d'une longueur con- venable.
L'invention est particulièrement avantageuse pour l'essorage de la pâte humide passée à la pile raffineuse... c'est-à-dire d'une pâte qui ne se sépare pas aisément de son eau, destinée à la fabrication de papiers tels que le papier parcheminée limitation de parchemin., ou le papier calque des dessinateurso
L'invention s'est avérée également avantageuse pour l'essorage des pâtes à fibre longue qui tend à former, sur les machines Fourdrinier à couche simple des types connus, des caillots ou des mottons.
L'effet de compression de la bande supérieure courte selon la présente invention égalise les caillots ou les mottons de manière à produire une feuille bien formée.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé d'essorage d'une couche de pulpe amenée à la bande de formage mobile d'une machine à papier ou à carton du type Fourdrinier de l'espèce à couche simple, comprenant les phases du support du brin supérieur de la bande de formage mobile ou d'une partie de celui-ci, la compression de la couche entre un mécanisme de pressage supérieur et la bande supportée ou une partie de celle-ci, effectuée de manière à en exprimer l'eau., et l'évacuation de l'eau ainsi exprimée., grâce à quoi la couche de pulpe est formée et constitue ainsi une feuille sensiblement continue.
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PERFECTED PROCESS AND APPARATUS FOR SPINING THE PULP OR THE DOUGH ON A PAPER OR CARDBOARD MACHINE OF THE FOURDRINIER TYPE.
The present invention relates to an improved method and apparatus for dewatering pulp or pulp fed to the moving belt of a Fourdrinier type paper or board machine.
The invention is applicable to the Fourdrinier machine of the species having several thicknesses or single thickness. that is to say either with the well-known machine with single thickness ... or with the less known machine with several thicknesses comprising a certain number of pulp boxes arranged above the forming strip and spaced along its length, thanks to whereby separate layers of pulp can be fed to the web in turn to form a multi-layered sheet.
The expression "spinning", as used in the present description, designates the initial spinning (generally carried out by natural draining and using suction boxes placed under the mobile forming belt of a machine. of the Fourdrinier type) which reduces the water content of the pulp, for example to 96%, so as to effect the forming of the dough, and thus to constitute a substantially continuous sheet.
In known machines, the unformed pulp or pulp, as fed to the movable forming belt, usually consists of 1/2% to 1 1/2% vegetable fiber to a large extent that. lulosic., with or without other materials, and from 99 1/2% to 98 1/2% water and, in this state, it is fluid so as to flow freely to, on and across the web -this. In the process of converting into paper or cardboard, the pulp is first wrung out to a content
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of for example 4% solids.
This operation is mainly carried out by natural drainage, but in addition, the strip can be made to pass over a box or several suction boxes to suck water through the strip. At approximately this concentration, the fibers intertwine and acquire relative structural positions with respect to each other, positions which then remain substantially unaltered; we then say that the pulp is formed.
Subsequently, the water can be removed from the pulp by various known methods, since the sheet is then relatively strong, such methods as the application of additional suction boxes, a layer roll and wet presses. and it is finally dried by passing it, as a cohesive continuous sheet, around drying cylinders.
The main object of the present invention is to present an improved method and apparatus for dewatering a layer of pulp supplied to the mobile forming strip of a paper or board machine of the Fourdrinier type.
Another object of the present invention is to present a paper or cardboard machine of the Fourdrinier type which can be operated at speeds greater than those which have been possible previously.
Another object is to present a Fourdrinier type paper or board machine in which a pulp layer can be wrung out onto a comparatively short forming movable wire mesh, the total length of the machine thereby being able to be reduced considerably or more. layers of pulp which can, with a machine of suitable length, be wrung out to give a sheet of multi-layered paper or cardboard.
Yet another object is to present an improved method and apparatus for dewatering a layer of pulp fed to a movable forming belt of a paper or board machine of the Fourdrinier type, thanks to which the clots and lumps which sometimes present in the pulp layer are substantially evened out so as to give a well-formed sheet.
The present invention consists of a method of dewatering a layer of pulp supplied to the mobile forming belt of a paper or board machine of the Fourdrinier type of the single-layer species, comprising the phases of supporting the strand upper part of the movable forming strip or part thereof, compressing the layer between an upper pressing mechanism and the supported strip or part thereof, carried out so as to express water therefrom, and discharging the water thus expressed, whereby the pulp layer is formed and thus constitutes a substantially continuous sheet.
Preferably, the compressive pressure exerted by the upper pressing mechanism is gradually increased as the web moves under this mechanism, whereby as the layer begins to form and the fibers begin to intertwine, a greater pressure is exerted on this layer to intensify the operation of the spinning.
The present invention also consists of a method of dewatering each layer of pulp supplied to the mobile forming belt of a paper or board machine of the Fourdrinier type of the multi-layer species, comprising the phases of the support of the strand upper part of the movable forming strip or part thereof, the compression of each layer between an upper pressing mechanism and a supported part of the strip, carried out so as to express water therein and to form thus the layer, and the evacuation of 1 '
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water thus expressed, whereby the pulp layers formed consolidate to form a substantially continuous sheet.
Preferably, the compressive pressure exerted by each upper pressing mechanism increases as the web moves under that mechanism. so that as each layer begins to form and the fibers begin to intertwine: more pressure is exerted on each layer to intensify the dewatering operation.
The present invention further consists of an apparatus for wiping a layer of pulp fed to the movable forming belt of a paper or board machine of the Fourdrinier type, at least part of the belt of which is supported. ;, said squeezing apparatus comprising a pressing mechanism disposed above the supported part of the web for compressing the layer of pulp against the supported part after it has been fed to the web and thus squeezing it out. water, and a device for discharging a part of the water thus expressed, whereby said pulp layer is formed into a substantially continuous sheet.
The present invention also consists of a paper or cardboard machine of the Fourdrinier type in which at least part of the forming strip is supported, in combination with an apparatus for dewatering a layer of pulp fed to this strip, said strip. apparatus comprising a pressing mechanism disposed above the supported portion of the web for compressing the pulp layer against the supported portion after it has been supplied to the web and thereby squeezing out water, and into a device intended to discharge a part of the water thus expressed, whereby said pulp layer is formed into a substantially continuous sheet.
The present invention further consists of a Fourdrinier type paper or cardboard machine capable of manufacturing a sheet of multi-layered paper or cardboard and of which at least part of the movable forming strip is supported, in combination with an apparatus. squeezing each layer of pulp supplied to said strip, each of said apparatus comprising a pressing mechanism disposed above the supported part of the strip for compressing the corresponding layer of pulp against the supported part after it has been supplied to the band and to thus express the water. and in a device intended to evacuate a part of the water thus expressed. whereby each layer is formed and the formed pulp layers consolidate to form a substantially continuous multi-layered sheet.
The present invention also consists of features described and claimed below.
Single-layer or multi-layer Fourdrinier type paper or board machines which include devices for facilitating the removal of water from the upper surface of the moving belts are shown schematically in the accompanying drawings.
Figure 1 is a side elevation of a single layer machine.
Figure 2 is a plan corresponding to Figure 1, but taken along line 2-2 of this figure.
Figure 3 is a plan of Figure 1 where the short strip of wire mesh has been omitted.
Figure 4 is a side elevation of the first and last wringing apparatus of a multi-layer machine.
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Figure 5 is a perspective of an inclined plane for evacuating water from the upper surface of a pulp layer. This figure also shows the active position of the inclined plane relative to the short endless wire mesh strip.
Figure 6 is a section of a suction shovel for removing water from the upper surface of a layer of pulp.
Figure 7 is a perspective of a suction shovel.
Figure 8 is an enlarged view of roller 96 and fixed member 63 and associated parts.
Particular reference is now made to Figures 1 to 3. The machine foundation comprises a pair of longitudinal beams 14 and 15. Each beam is bolted to two supports 11, 12 and these in turn are bolted to the ground.
A well 113 with brick walls extends over the entire length of the machine; its walls 114, 115 are arranged outside the supports 11, 12, thanks to quoila pit collects all the water which drips from the main endless mobile forming belt 1 and from the other parts of the machine.
At 116, 117, concrete plinths are inserted in the line of the walls 114, 115 and these plinths are thicker than the walls, so that the thick excess parts of said plinths 116, 117 are respectively in line with the beams 14 . 15.
To each of the plinths 116, 117 is attached a casting 16, 17 and these castings provide rotational bearings to a suction press roller 9.
At the top of the castings 16, 17 are fixed pairs of feet 18, 19 and? 0.21, while on the side of the rear end of the beams 14,15 are fixed two other pairs of feet 22, 23 and 24, 25; these four pairs of feet provide supports for two longitudinal beams 26,126.
Bearings are bolted to the beams 14,15 at suitable places to constitute rotational bearings for a front roller 2 and support rollers 4,5,100,6.7 and 8.
90,91 arms are articulated on the castings 16, 17 in 94.95; these arms constitute rotational bearings for a smooth rear end roller 40, the arrangement being such that weights can be suspended at 92,92 so as to establish an adjustable pressure between said roller 40 and the press roller aspirator 9.
Figure 1, parts of the machine frame have been removed from one side so as to get a clear view of the rollers and rollers.
So-. the beam 15, the wall 115, the supports 11, 12 (on this side), the casting 17, the feet 20.21 and 24.25 the beam 126 have been removed, and other parts, on the same side of the machine , to which reference is made subsequently, have also been deleted.
A plate 27 is fixed to the beams 26, 126 and is connected by a pipe 168 to the pulp supply. The beams 26, 126 also carry U-shaped appliques 29.32 which constitute mounts for a pair of bearings which serve as rotational bearings for a tension roller 36.
Each bearing carries an angle to which is fixed a scraper blade 44 and a gutter 43, thanks to which the fibers which adhere to the surface
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of the tension roller 36 can be returned to the pulp supply.
Struts 45,46,47 and 49,51,53 descend from the beams 26 and 126 respectively (see figures 1 and 2). On each stay is articulated an arm, for example 48, 50 and 52, figure 1, and to each stay and to each arm is fixed a slide, for example the slides 162,163.164,165,166 and 167, figure 1. These slides constitute rotating mounts intended for wheels
54,55,56,57, 58 and 59. Only the arms, slides and wheels mounted on the props
45,46,47 appear in the drawings. but it is understood that the props 49, 51.53, (see figure 2) are similarly provided.
The above-described arrangement of arms carrying slides and wheels constitutes frames for adjusting the rotatable mounting of permeable rollers, for example of metal gauze rollers 60, 61 and a extractor roller 62, and to their- '' location above their respective rollers 6, 7 and 8.
@
Said metal gauze rollers comprise, at their ends, rims of a diameter smaller than that of the roller itself and these rims are engaged with the aforementioned wheels so that when a short endless strip of wire mesh 69 (which will be described subsequently) is in motion, said rollers turn idle in the adjustment frames and are urged downwards by the weight of the arms.
If desired, weights can be hung from the arms, e.g. 48., to increase the pressure of the rollers on the web 69.
A main endless movable forming belt 1 is mounted so that its upper run 3 extends from the front roll
2 to the suction press roller 9 and is supported by the rollers 4 to
8 and 100, while its lower strand returns to the front roller 2 through the tension rollers 10,89, which are mounted to rotate in brackets fixed to the walls 114,115.
It can be seen that the rollers 4,5,100, 6 and 7 constitute a support intended at least for a part of the upper strand 3 of the forming strip 1, that is to say from position 110 to position 107, and this part corresponds to the active position of the pressing mechanism indicated generally by 111, as will be described more fully below.
The longitudinal beams 26,126 carry bearings 28,30 and 31,33, which constitute rotation bearings for guide rollers 34 and 35. Bearings 37,38 are respectively mounted on the feet 22 ,, 23 and 24,25 and the latter constitute bearings for a smooth front end guide roller 39. The rollers 34, 35. 40. 39 provide guides which serve to support a permeable member which comprises the short endless wire mesh strip 69 the operation of which will be described more fully below.
Another guide for the short endless wire mesh web comprises a permeable roller, i.e. a metallic gauze roller 96.
This metal gauze roller 96 (see Figure 8) is mounted so as to spin idle on a pair of wheels 97.98 at each end. These wheels are mounted to rotate on a pair of arms 118, 119 which are articulated on brackets 120, the latter being mounted on feet 121 which extend upward from the beams 14 15. Thanks to this arrangement. cement, - the arms 118, 119 can be adjusted to vary the portion of the weight of the roller 96 which is applied to the belt 70, as will be described in more detail below with reference to figure 8. If desired, a pair of arms and bias rollers 182 can be disposed above roller 96.
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The side frames 14, 15 also carry suitable appliques fixed thereto (not shown in FIG. 1), intended to carry a fixed member in the form of an inclined plane 63 which constitutes a rigid guide intended for the strip 60. This guide is arranged. in front of the roller 96. Similar appliques are also provided for carrying suction members 64,65, 66.67 arranged after the rollers 96.60,61 and 62 and which act in such a way as to evacuate the water expressed from the upper surface of a layer pulp as it is advanced by the main moving belt. The plane 63 guides the strip 69 down, over the main strip 1, as will be described in more detail below, and also discharges the water expressed from the pulp layer.
The operation of the inclined plane and the suction members will be described in more detail later, but their construction is shown in Figures 5,6,7 and 8.
Reference is now made to Figures 5 and 8. The inclined plane 63 includes a channel or gutter 68 extending across the upper surface of the lower strand 70 of the short endless wire web 69. At the back side 73 of the gutter 68 is fixed a curved shield 74 and the latter carries a pair of angled brackets 75, 76 to which is fixed a transverse plate 77. The plate 77 in turn carries a shovel 78. At the underside of the plate 77 is fixed an angle bracket 171 and this provides support for the tips of the hand screws 172, 173 as will be described later.
To the long arms 174, 175 of the angled brackets 75, 76 are brazed curved hinge blades 176, 177 and these blades constitute a hinged frame intended for the whole of the fixed member (inclined plane 63) as follows,
Folded supports 169, 170 are respectively bolted to the beams 14, 15, these supports having an angle section; these supports are drilled and tapped to receive the aforementioned hand screws 172, 173.
The supports are also drilled and tapped to receive hinge pins 178,179 able to constitute .. with the blades 176, 177, the hinged frame intended for the fixed member 63.
Loosening the screws moves the shovel away from the belt due to the elasticity of the latter.
Figure 8 also shows the adjustment of the arms 118, 119 for varying the portion of the weight of the roller 96 to be applied to the strip 70. Thus .. a flange 180 of each arm is threaded to receive a thumb screw 181 the point of which rests against the upper end of the feet 121 so that by screwing the hand screws 181, the arms 118, 119 are raised and vice versa.
It should be noted that the articulation mechanism of the fixed member 63 is not shown in FIG. 8.
Reference is now made to Figures 6 and 7.
Each suction member comprises a blind end tube 80 carried by brackets (not shown) supported by the side frames 14, 15, the open end of the tube communicating through a passage 81 with a suction source and a sewer. at the outer end of the tube 80 is attached a shield 83 which, at its upper end, covers a slot 84 provided in the tube. The lower end of shield 83 is curved at 85.
At the lower edge of the slot 84 is fixed a bracket 86 which. is a mount for a shovel 87 arranged to rest on the belt 70. the arrangement being such that when the shovel rests on the belt, the curved end 85 is just out of the way. of said strip, in a manner to form a joint, mouth 88 intended for the entry of water
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As said above, the rear end smooth roller 40 is biased so as to press firmly on the suction press roller 9;
it should be observed that the metal gauze rollers 60,61 and the extractor roller 62 spin idle on the lower strand and cannot back up an appreciable distance .. being located in position above their pressure rollers. respective support 6, 7 and 8 by the small wheels rotating in the aforementioned adjustment frames.
Reference is now made again to the separate endless wire mesh belt 69. This is arranged around the guide rollers 34,35,40,96, the rigid guide 63 and the guide roller 39 in a manner. that, as shown in Figure 1, it follows an approximately rectangular path, so that its lower strand 70 is substantially parallel to the upper strand 3 of the main forming strip 1.
The smooth roller 39, however, is fixed so that it rotates a small distance above said strand 3 and the rigid guide is adjusted by the screwing of the hand screws 172,173 so that its free edge 79 presses firmly and also on the lower strand 70 and guides said strand 70 firmly down, onto the upper strand 3 of the main strip 1 where said strand 3 is supported by the rollers 4 and 5, thus. the strip 69 passes across the free edge 79 of the guide 63 and this deflects the lower strand 70 so as to effectively divide the lower strand 70 of the metal strip 69 into two sections, one of which, the section 101, makes a small angle, for example 4 ..with the upper strand 3 and of which the other. section 102 is substantially parallel to said strand 3;
it is under this section 102 and up to position 107 that the pressing mechanism compresses the supported part (from position 110 to position 107) of the main forming strip.
A pulp box 103 is attached to a fixed part of the machine and is connected to the pulp supply by the 10% pipe.
In operation, the main forming strip 1 is set in motion in the direction of arrow B (Figure 1). for example by a control pulley 99. The rollers over which the short wire mesh strip 69 passes turn idle and said strip 69 is controlled by friction by the strip 1. Thus it is also set in motion so that its lower end 70 moves in the same direction and at the same speed as the upper run 3 of the main forming strip. The supply of pulp is then started and a stream of pulp leaves the box so as to flow in a layer over the upper strand 3 of the forming strip 1, where it is drained so as to form a sheet, from the following way.
The pulp layer is first brought under the section 101 of the lower strand 70. As soon as it reaches the rigid guide 63, that is to say it enters the section 102, it is compressed between the pressing mechanism. 111 and the supported part of the strip 1 and water is squeezed out from the layer so that the forming thereof begins. During this time, some of the water obviously drains by gravity into the well 113. A certain quantity of water passes through the permeable strip 69 and, due to its momentum, flows upwards. on the shovel 78, in the gutter 68, the shield 74 preventing the effusion, and is made by the pipes 71,72 ,, to the supply of pulp.
From the rigid guide 63 to the end of section 102, the layer is constantly subjected to compression between the two bands 1 and 69. Thus, when the layer reaches the intermediate metal gauze roller 96, due to the fact that pressure considerable amount is exerted by this roller, a considerable amount of water is squeezed from the layer both upwards through the permeable wire mesh strip 69 and downwards through the movable forming strip 1; the former is then evacuated by suction in the suction shovel 64 and returned to the supply of pulp, while the latter is evacuated through the pit 113 and suitable sewer pipes and is also returned to the intake of pulp.
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At this stage, the fibers of the pulp start to intertwine and therefore the layer is more resistant and can withstand greater pressure.
Thus, the layer of pulp passes between the second metallic gauze roller 60 and its suppcrt roller 6. These, being more heavily loaded, exert a greater pressure than the intermediate metallic gauze roller 96; thus water is still squeezed out of the layer, part upwards, towards Inspiration by the suction shovel 65, and part towards the pit, to be returned to the pulp supply.
This operation is repeated by the third metal gauze roller 61, which is even more heavily loaded, and by its support roller 7, in conjunction with the suction shovel 66. It should be observed that by placing more stress on the frame frames. setting to increase the pressure on the rollers., the pressure on the pulp layer can be gradually increased as it passes under this strand, so that a very short length of strip is needed to form the pulp above .
At this phase, that is to say in position 10 7, the solids content of the paste is for example 4%. that is, the pulp layer is formed and thus constitutes a substantially continuous sheet.
It should be observed that the short metallic gauze strip 69 and its cooperating parts, particularly comprising the rigid guide 63, the intermediate metallic gauze roller 96 and the second and third metallic gauze rollers 60,61, comprise a pressing mechanism arranged in the middle. -above the main forming strip 1 and intended to compress a layer of pulp against a part of the upper strand 3 of said strip 1, part which is supported by the rollers 4,5,100, 6 and 7, and that the water as well expressed is discharged downwards, towards the well and upwards, by the inclined plane 63 and the suction scoops 64, 65, 66, so as to form the pulp and to constitute a substantially continuous sheet.
If desired, an inclined plane similar to 63 can replace one or more of the suction members.
The sheet then passes between the rollers covered with wire cloth 62, 8 accompanied by a suction shovel 67 and under the rear smooth roller 40 accompanied by the suction press roller 9. The last phases, those which follow position 107 do not, however, do part of the present invention in that they belong to the ordinary practice of passing a formed sheet between such rollers to remove water therefrom. However, it has been found suitable to combine these known rollers with the very strip of short wire mesh which constitutes the pressing mechanism according to the present invention.
108 indicates the finished sheet passing to the main presses followed by the heated drying cylinders, but these are known and do not form part of the present invention; therefore, the drawings do not represent them.
In the machine described above, the assembly of the intermediate retallic gauze roller 96, carried out so that it rests on the lower strand 70 while rolling on the small wheels 97, 98 at each end, has the effect of elastically pressing said strand against the pulp to be compressed and the compressive pressure exerted by the second and the third metal gauze roller 60, 61 can be gradually increased, for example by adding weights on the arms 48,50.
However, in an alternative, the rollers 60,61 can be mounted so that they rotate on pairs of small wheels at each end, in a known manner.
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It should also be observed that the fact that in the machine thus described, the main strip 1 is supported under the rigid guide 63 and the intermediate metallic gauze roller 96 by spaced rollers 4, 5 and 100, this main strip 1 can give way by places under the pressure caused by the adjustment of guide 63 and the weight of said metal gauze roller 96.
If desired, a metal gauze roller can be employed instead of the rigid guide 63 to guide the strip 69 downward., On the strip 1, i.e. to divide the lower strand 70 in half sections 101, 102.
Instead of arranging the guide rigidly, as shown in Figure 5, the guide can be resiliently mounted.
So. compression springs can be interposed between the screws 172,
173 and the angle bar 171.
A guide mounted rigidly or elastically (for example according to Figure 5 or the previous paragraph) can replace other rollers among the guide rollers, in a similar manner.
Figure 4 shows a Fourdrinier multi-layer paper or cardboard machine. The drawing shows the first and last section of a multi-layer machine, each section comprising a pulp box, a wringer for forming the pulp layer, and additional rollers and rollers for drying. more of the respective pulp layer. An ordinary main moving forming strip runs the entire length of the machine.
The drawing is broken off at 161 to indicate that other sections can be inserted to obtain, for example, a three, four or more layer machine, these sections obviously being replicas of the first and the last section.
The description of the apparatus shown in FIG. 4 is not necessary. because the details of the pulp supply and the wringing are almost the same as those shown in Figures 1 to 3 and 5 to 7.
The same references have been used in Figure 4 as in the other figures, except that the pulp boxes have received the references 103, 203 and the pressing mechanisms have received the references 111, 211. to avoid confusion in the description of the operation of the device.
The only difference from the drawing is the presence of table rollers 109 for supporting the upper run 3 of the main movable forming strip 1 between the sections.
The apparatus shown in FIG. 4 operates as follows. Each pulp box 103, 203, etc ... is fed so as to contain the pulp over a certain height, the main movable forming strip 1 is set in motion and actuated, by friction. each pressing mechanism 111, 211'etc ... in a direction such that their lower strands 70 move in the same direction as the main strip 1.
A layer of pulp then begins to flow on the upper strand 3 of the main strip 1, and across the latter., Of each of the boxes 103,203.
Considering operation from box 103, the layer from that box passes under lower strand 70 of pressing mechanism 11, under rigid guide 63, and into section 102.
At this point, the layer is compressed between the part of the strip 3 supported by rollers 4,5,100, 6 and 7 and the upper pressing mechanism
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Water is expressed upward and downward. The latter passes to the well 113, while the first passes upwards over the guide 63 and is also sucked upwards by the suction scoops 64 to 66. In position 107, the pulp is formed.
Then, the water is further expelled by the extractor roller 62 and the rear end smooth roller 40.
At this stage, the pulp layer is drained and dried further so as to give it a lower water content than, for example. 96%.
A layer thus drained and further dried will be referred to below as "partially dried layer"! ... but it is not to be confused with a layer which has been dried in known manner by heated drying rolls and other methods. .
In this partially dry state, it combines readily with another layer of pulp although the fibers of a partially dried layer have intertwined and their structural mutual positions remain substantially unchanged.
Thus, said partially dried layer then continues its movement with the strip 3 across the table rollers 109 until it passes under the inlet of the pulp box 203 where another layer of pulp s' flows over and across said partially dried layer.
The double layer then passes under the pressing mechanism 211 where the top layer is squeezed out in the same way that was described about what is now the bottom layer, but instead of being squeezed directly between the mechanism. press and the main strip., a partially dried layer is arranged under it.
It follows, of course, that a large part of the water from the upper layer is squeezed upwards, although some of this water still passes downwards, towards well 113. We observe easily that this compression contributes to combine the two layers between them, as well as to wring out the upper layer ,,
The upper layer thus becomes a partially dried layer in a manner similar to that of the lower layer.
It is thus seen that each layer of pulp is formed and that the formed layers of pulp consolidate and constitute a substantially continuous sheet with several layers.
An additional layer or additional layers can be added in a similar manner.
A machine has been constructed which operates quite satisfactorily with four layers of pulp and it is believed that layers can be combined in any reasonable number since, due to the expression of water and its discharge, almost. altogether, upwards from the diaper, the difficulty of sucking water through an already formed diaper or diapers is eliminated.
It should be observed that, due to the presence of the extractor roller 62 and the rear smooth roller 40 in the same short metal coil strip 69 as the press rollers of the present invention, an unformed layer is combined with a layer. formed which has also been partially dried. And only partially, since it has been found advantageous to apply another layer of pulp to a partially dried layer.
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In a modified machine for producing a multi-layered sheet of paper or board, the first layer or the first two layers may be wrung out in the usual manner.
So., The first layer is applied to the main strip
3 and is wrung out by natural draining and suction boxes, in the known manner; then the second coat is applied to the. first layer formed and this second layer is wrung out by natural drainage and by suction boxes, the effect of which is to suck water through the first layer. The two-ply sheet then passes to the apparatus shown in Figures 1 to 3 and 5 to 8 or Figures 4 to 8 depending on whether one or more additional layers are to be added.
In any of the machines described above with reference to Figures 1 to 8, one or more suction boxes may be provided in addition to the pressing mechanism to aid in forming a sheet, but these boxes are not essential. and are not shown in the drawings.
In the forms of the invention described with reference to the drawings it is said that at position 107 the pulp layer is formed, i.e. its composition is approximately 4% solids and 96% water. It is understood, however, that this position 107 is chosen by way of example of a machine which has been built and which operates satisfactorily.
That is, with the pulp used, it was found that the pressure exerted by a rigid guide and three rollers of metallic gauze arranged in series, gave a formed layer. However, it should be borne in mind that many factors are involved in the problem, for example the pressure of the rigid guide, the weight of the gauze rollers, the rigidity of the supports; it is therefore understood that the important point of the invention lies in the application of a compressive pressure on the unformed pulp to wring it out until it acquires a solids content in the vicinity of 4% solids and that the construction shown is only an experimental example which. was found to be satisfactory.
In practice, after the machine has been started, an adjustment is made of the pressure exerted by the rigid guide and the various rollers - for the first by the adjustment of the hand screws 172, 173, and for the latter by adding weights where one finds good or .. in the case of the roller 96, by adjusting the arm 118 119, by means of the hand screws 181. For example, the hand screws 172,173 are tightened firmly down. the hand screw 181 is rotated to allow the arm 118 to lower to allow the full weight of the roller 96 to weigh on the belt, weights W are added to the arms 48, W + w to the arms 50 and W + 2w to the arms 52.
By this means a progressively increasing pressure is exerted on the pulp layer as it passes under the pressing mechanism and the fibers of the pulp begin to intertwine to effect the shaping of the pulp.
It should be observed that by carrying out the initial spinning of the layer of pulp upwards and downwards simultaneously (which, in the case of a single layer., In fact forms the layer partially by the underside of the short wire mesh strip and partially by the upper face of the main moving strip, while in the case of several layers the layer is partially formed by the underlying layer or layers, so that in fact it is formed on the. immediately underlying layer) and by performing this dewatering under compression, a much less time is required, compared to the case where. it is carried out by previously known methods.
The time factor can be used in a number of ways.
Assuming the application is made to a normal Fourdrinier machine
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single layer. on an easily squeezable pulp., the machine can, according to the invention, run satisfactorily at a greatly increased speed with the same length of forming strip, that is, it can run at a high speed. larger than that previously found practical.
Alternatively, since the pulp must be subjected to the wringing operation for a considerably reduced period of time, the machine can run at the same speed, but a shorter wire mesh forming strip can be employed. that is, the overall length of a single layer machine can be greatly reduced, or a multiple layer machine can be constructed which is of a suitable length.
The invention is particularly advantageous for the dewatering of the wet pulp passed to the refining stack ... that is to say of a pulp which does not easily separate from its water, intended for the manufacture of papers such as than parchment paper parchment limitation., or drawing paper
The invention has also proved to be advantageous for the dewatering of long-fiber pulps which tends to form, on single-layer Fourdrinier machines of known types, clots or lumps.
The compressive effect of the short top band according to the present invention equalizes the clots or lumps so as to produce a well-formed sheet.
CLAIMS.
1.- Method of dewatering a layer of pulp brought to the mobile forming strip of a Fourdrinier type paper or board machine of the single-layer species, comprising the phases of the support of the upper strand of the movable forming strip or part thereof, compressing the layer between an upper pressing mechanism and the supported strip or part thereof, carried out so as to express water therefrom., and The thus expressed water discharge, whereby the pulp layer is formed and thus constitutes a substantially continuous sheet.