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L'invention est relative à des appareils de succion ou caisses aspirantes, tels qu'il en est utilisé par exemple dans des machines à fabriquer le papier et analogues, et se rapporte à de tels appareils dans lesquels on utilise une courroie ou UN manchon de caoutchouc ou analogue sans fin, à rainures et à perforations.
Plus particulièrement, l'invention est relative aux dits manchons eux-mêmes et, comme discuté dans ce qui suit, el.le traite de problèmes qui sont nés du besoin accru aujourd' hui de travailler à plus grande vitesse avec les machines à fabriquer le papier.
En pratique, ces manchons sont disposés transversa- lement à la machine et portés par une paire de rouleaux qui . les maintiennent étendus avec des brins parallèles supérieur et inférieur. Le brin supérieur est agencé pour se mouvoir entre la surface supérieure d'une caisse ou de caisses de succion et la surface inférieure des fils métalliques ou du feutre mobile ou des moyens équivalents pour porter la nappe ou matte de papier ou analogue, et l'humidité est extraite en étant aspirée à travers ledit moyen de support et à tra- vers les ouvertures de la courroie, pour passer dans la ou les caisses aspirantes.
Lesdits fils ou feutre entraînent la courroie et par conséquent, les vitesses des fils ou feutre et de la courroie de caoutchouc sont synchronisées , évitant ainsi toute friction entre les fils et la courroie, et rendan' l'usure minima. Des exemples de dispositifs de succion de ce type, tels qu'adaptés à des machines à fabriquer le papier, sont exposés dans la description des brevets britanniques nos.
421.604 et 622.644.
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Dans ces appareils de succion, ladite courroie sans fin de caoutchouc ou analogue est conformée avec des rainures -(continues ou non) dans sa face'supérieure et avec des orifices de drainage s'étendant du fond des rainures à la face inférieure de la courroie. Ces rainures, qui sont dispo- sées dans le sens de la longueur de la courroie, et par con- séquent transversalement à la machine, constituent des ré- gions collectrices pour l'humidité qui a traversé les fils ou autre support en mouvement, et l'humidité recueillie est éventuellement sucée hors desdites ouvertures de drainage pour passer dans l'une ou l'autre des caisses de succion .
Habituellement, les courroies sont formées sur un mandrin de section transversale circulaire, en tube sans couture et sans fin dans le sens circonférentiel, d'épaisseur uniforme , et les rainures sont alors formées dans la périphérie exté- rieure par un processus de meulage, spécialement lorsqu'elles sont en forme non continue. Les ouvertures au fond des rainu- res sont formées par poinçonnement.
Comme expliqué complètement dans lesdites descrip- tions antérieures, il est nécessaire que les ouvertures de drainage dans la courroie viennent en regard d'ouvertures complémentaires d'entrée dans la face supérieure de la caisse de succion sur laquelle passe la courroie. On peut remar- quer par conséquent que tout décalage de la courroie dans un sens transversal à la machine rendra minima, etmême, dans un cas extrême éliminera, cette mise en regard des ouvertures et ce faisant, il y aura non seulement obstruction du passage de l'humidité à travers la courroie et par conséquent trouble apporté au processus de séchage, mais il se fera aussi que la charge du vide dans les ouvertures fermées ou partielle- ment fermées appliquera un effet de freinage à la courroie en ces points.
On verra, en outre, que s'il y a une déforma-
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tion dans la courroie, de nature à faire varier le degré d'ali gnement des ouvertures des différentes parties de la courroie il en résultera un séchage inégal du papier, la courroie elle-même sera encore déforme ou fatiguée, du fait des ef- forts locaux de freinage à partir des entrées de vide, et ces effets de freinage imposeront une usure inégale à la courroie et à la face supérieure des caisses aspirantes.
Dans l'industrie actuelle de la fabrication du papier, il y a une tendance à augmenter continuellement la vitesse de production, ce qui, par suite, suppose une traver- sée plus rapide des fils de formation et, en conséquence, comme la courroie et les fils doivent se mouvoir ensemble, cela suppose .aussi un mouvement plus rapide desdites courroies sans fin. On a trouvé, cependant, que si la vitesse de tra- versée des formesprésentes de cour.roies sans fin est aug- mentée au delà d'une valeur déterminée, les forces sentrifu- ges s'exerçant sur la courroie (particulièrement pour une courroie en caoutchouc) lorsqu'elle passe autour de galets de guidage, sont suffisantes pour vaincre la résistance à la traction de la courroie et elles provoquent l'extension de la courroie.
La courroie peut alors former un "ballon" en quit- tant les rouleaux supports qui cessent alors de tourner, et la courroie n'est plus contrôlée. La courroie ne peut plus être guidée et l'alignement des ouvertures de drainage avec lesdites ouvertures d'entrée dans les caisses aspirantes de- vient une question de chance. Ceci affecte naturellement le rendement de l'appareil de succion.
Les fatigues normales dans la courroie tendent à la ramener à sa forme circulaire en section, dans la.quelle elle a été faite. Ceci a pour effet que tous changements de tension et de contraction dans la courroie, lorsqu'elle quit- te les rouleaux de support eyt revient du fait de l'effet
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de ballon précité, font que les brins parallèles de la cour- roie "fouettent". Non seulement ce fouettement de la courroie est indésirable, mais une fois que la courroie est étendue, l'extension peut devenir permanente, la courroie ne revenant pas à son état antérieur. La courroie doit alors, être rempla-- cée prématurément, ce qui est coûteux.
La présente invention a par conséquent pour objet principal d'empêcher ces accidents à la courroie dans les domaines des grandes vitesses,en sorte que les appareils de succion de ce genre puissent être utilisés dans des machines tournant à de plus grandes vitesses, nécessaires dans la fabrication moderne du papier.
On a trouvé aussi, en pratique, que du fait de la très grande variété de circonstances dans lesquelles ces cour- roies sont utilisées, par exemple du fait de changements de température dans le local des machines et/ou de changements dans les constituants chimiques de la matte de papier, les courroies s'étendent parfois et parfois se rétrécissent, et .cette' extension et ce rétrécissement peuvent avoir lieu dans des directions quelconques. Même sur la même machine, des courroies peuvent s'étendre ou se contracter, à des degrés variables, à différents moments, par exemple dans des condi- tions de température différentes.
Cette extension et ce rétrécissement sont souvent une autre cause de ce que les ouvertures de drainage dans la courroie viennent plus ou moins hors d'alignement des ouver- tures correspondantes du haut de la caisse de succion. Cet- te déformation augmente habituellement d'un minimum au centre à un maximum aux bords et par conséquent l'interruption de l'effet de succion sur le papier est inégale, ayant pour effet un séchage inégal du papier. En plus, l'augmentation. non uniforme de la charge 'atmosphérique imposée à la courroie
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introduit une déformation et la charge accrue peut même amené' la courroie à se caler. Lorsque, par conséquent, le fil est. tiré sur la courroie, il en résulte une usure indésirable pour l'un et pour l' autre.
Aussi, même lorsque les ouvertures de drainage ne sont que partiellement hors d'alignement, la charge extraordinaire due à la pression atmosphérique causera une usure excessive et inégale à la face inférieure de la cour- roie.
'C'est donc un autre objet de l'invention de vaincre ou d'éliminer cette extension et cette rétraction de la cour- roie, et la gêne qui en résulte dans le fonctionnement normal de l'appareil de succion.
'La présente invention comprend la fabrication d'une courroie ou d'un manchon sans fin en caoutchouc ou analogue, destiné à être pourvue à sa face inférieure d'un certain nombre de rainures suivant un dessin prédéterminé et à avoir au moins une ouverture passant de part en part, à partir du fond de chaque rainure, où on prévoit dans la courroie ou le manchon un renforcement souple, inextensible, résistant au retrait, relié intimement au mêtériau de la courroie ou du manchon, ledit renforcement étant agencé en sorte de n'être pas mis à nu par la forétion subséquente des rainures et, soit étant agencé à l'écart des points où lesdites ouvertures passant de part en part doivent être formées, soit, si l'agen- cement n'est pas tel,
étant de naturetelle qu'elle permette d'y pratiquer des ouvertures par poinçonnement.
L'invention procure par conséquent, comme unproduit de fabrication nouveau, une courroie ou manchon sans fin pour un appareil de succion du genre décrit, contenant en el- le-même un ou plusieurs éléments de renforcement auxquels la matière de caoutchouc ou analogue de la courroie ou manchon a été liée intimement lors de la fabrication, cette pièce ou
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ces pièces étant souples, résistantes à l'extension et résis- tantes au rétrécissement, en sorte de maintenir le caoutchouc ou autre matériau attaché à l'abri de 1.' extension ou du ré- trécissement qui pourrait se produire autrement, et étant de nature à permettre que les ouvertures de drainage soient poinçonnées au travers lorsqu'elles le sont dans la.
courroie, ou étant placé en sorte de na pas se trouver dans le trajet du poinçon qui forme lesdites ouvertures.
Le renforcement peut comprendre une multiplicité de pièces ou éléments séparés s'étendant dans la direction de la longueur de la courroie (la direction de la longueur de la courroie étant transversale à la machine), ou peut comprendre une pièce unique en forme de treillis (ouvert ou fermé) s'étendant sur toute l'aire de la courroie. Dans ce dernier cas, ce treillis peut être un tissu textile à faible absorption d'eau ayant une résistance suffisante, et soit de fibres naturelles, soit de fibres artificielles, ou des deux, mais dans les formes préférées de l'invention, ce sera un treillis de fils métalliques.
Si le dessin prédéterminé à former par les rainures consiste en rainures parallèles continues disposées suivant la longueur de la courroie, avec des plages ou nervures sail lantes entre elles, des renforcements séparés tels que des cordes, des fils ou analogues peuvent être placés dans certal anes des plages ou dans toutes, et il peut y avoir aussi, ou au lieu de cela, des renforcements dans la partie inféri- eure ou dans l'épaisseur intérieure de la courroie..Dans le cas d'un treillis, cependant, celui-ci doit nécessairement se trouver dans la partie inférieure ou dans 1'Epaisseur intérieure de la courroie, en sorte de s'étendre en dessous des nervures de manière à ne pas être dégagé lorsqu'on for- me les nervures hussi,
dans le cas de rainures discontinues
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en lignes échelomnées ne laissant pas de plages continues entre elles, le renforcement de quelque espèce qu'il soit doit être dans la partie inférieure ou dans l'épaisseur intérieure de la courroie, pour la même raison.
Lorsqu'on utilise un renforcement en treillis, il peut y avoir une ou plusieurs épaisseurs de treillis, et qu'il soit simple ou en plusieurs couches, le treillis sera . situé seulement dans la partie inférieure ou dans l'épaisseur intérieure de la courroie en sorte de s'étendre sous lesdites rainures dans la surface supérieure de la courroie.
Dans des formes convenables de l'invention, on utilise un trefillis de fil métallique, semblable par exem- ple à un tamis Foudrinier. Ce treillis est d'abord étamé puis on lui attache un caoutchouc intermédiaire, tel que/ce- lui connu sous le nom de "Tiegum" qui est un caoutchouc rela- . tivement pur pl.us tendre que celui utilisé pour le corps prin- cipal de la courroie et, par conséquent, capable de pénétrer les interstices du treillis et de réaliser une liaison inter- ne. Ensuite, la matière normale de la courroie est moulée sur ce caoutchouc intermédiaire. De cette façon, le renforcement est intimement lié à la fois mécaniquement et chimiquement à la courroie et l'usage d'un caoutchouc plus tendre élimine les poches d'air près du treillis, qui pourraient conduite à de la corrosion ou à un affaiblissement .
Le renforcement utilisé est suffisamment non élastique pour empêcher la défor- mation de la courroie par rétrécissement ou extension, tout en ne nuisant pas à la souplesse de la courroie dans son pas- sage autour des rouleaux, et n'empêchant pas le poinçonne- ment d'ouvertures au travers.
Des exemples de 11 invention seront décrits en se référant aux dessins annexés, où - la. figure 1 est un croquis en perspective illus-
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trant le type d'appareil de succion auquel se rapporte l'in- vention ; - la fisure 2 est une coupe en perspective d'une partie d'une courroie suivant la forme préférée de l'inven- tion; - la figure 3 est une coupe longitudinale d'une par, tie de la courroie montrée à la figure 2 ; - la figure 4 est un plan de la partie de la cour- roie montrée à la figure 3 ; - la figure 5 est une coupe transversale suivant les lignes 5-5 de la figure 4;
- la figure 6 est une coupe transversale agrandie d'une partie intérieure de la courroie, montrant une couche intermédiaire de caoutchouc plus tendre autour du treillis de renforcement, et - la figure 7 est une coupe transversale dans une forme modifiée de courroie, avec des renforcements dans la partie supérieure aussi bien que dans la partie inférieure de la courroie.
En se reportant d'abord à la figure 1, l'appareil de succion montré comprend une courroie ou manchon sans fin 1, montée sur des rouleaux parallèles 2,3 et aeux-ci sont portés dans des paliers des bâtis 4,5 propres à être boulon- nés par exemple au bâti d'une machine à fabriquer le papier.
Dans la courroie sont agencées une ou plusieurs caisses de succion 6, celles-ci étant vidées par des conduites à vide 7 ét étant munies de manomètres à vide 8. La face supérieure de la caisse de succion est pourvue ou formée de plaques dre -sées ayant des oignes de trous ou d'ouvertures 9 donnaht accès à l'intérieur de la caisse, et ces trous sont en align -ment avec des ouvertures dans la courroie comme expliqué plus complètement ci-après.
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On comprendra, par la considération de la figure 1, que si la courroie 1 se décale axialement sur les rouleaux c2 et 3, par exemple par allongement et ballonnement comme discuté plus haut, toutes les ouvertures de la courroie se- ront partiellement ou complètement hors d'alignement des ou- vertures 9 qui leur correspoudent dans la caisse de succion.
En outre, si la courroie s'étend ou se rétracte dans la direc- tion axiale en sorte que le pas des trous devienne plus grand ou plus petit que le pas des trous 9 dans la boîte de suc- cioti, il en résultera une perte correspondante d'alignement et celle-ci sera habituellement progressive dppuis un minimum près du milieu de la courroie, à un maximum aux extrémités' Il peut mme y avoir une fermeture complète des trous aux extrémités de la courroie, avec une charge atmosphérique ré- sultante plus grande sur la courroie dans ces parties, avec une déformation consécutive de la courroie et un séchage iné- gal du papier ou du feutre.
A la. figure 1, les rainures dans la courroie sont représentées comme des rainures parallèles continues mais elles n'ont pas besoin d'être telles, une variante étant montrée aux figures 2-5.
En se reportant maintenant aux figures 2-5, la courroie 1 a des rainures discontinues 10 en lignes parallèles celles d'une ligne étant décalées par rapport à celles des lignes voisines, a la fois longitudinalement et transversale- ment, voir figure 4. Les rainures se recouvrent les unes les autres aux extrémités voisines en sorte de ne pas donner des plages ou nervures continues en travers de la courroie. Ces rainures sont formées dans la courroie en étant moulées dans la . surface extérieure avec une meule à bord tournant. Au cen- tre de chaque rainure 10, se trouve l'ouverture 11 passant de part en part, qui constitue une ouverture de drainage.
D..:; lepartie inférieure de la courroie et s'éteu-
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dant en dessous des rainures 10, il y a un tissu métallique. à mailles étroites 1.-. Ce treillis peut être par exemple en mailles de fil de SO x 40 ,en bronze phosphoreux, en fer éta- mé ou en laiton et de préférence les fils qui doivent s'éten- dre autour de la courroie sont tordus ou tressés tandis que
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les fils qui s'étendent lonF) Î.t.udina1ement dans la courroie sont des fils non tordus à toron unique.
En fabriquant la courroie, on applique d'abord au treillis de fil métallique un revêtement ou recouvrement d'un mélange de caoutchouc relativement fluide en sorte de l'enro- ber complètement et de remplir tous les interstices du treil- lis avec le caoutchouc. Cette couche intérieure de caoutchouc est indiquée par la région pointillée 13 aux figures 2-5 et , est montrée à échelle agrandie à la figure 6. Le corps princi -pal de la courroie qui contient les charges et les durcis- sants habituels est alors appliqué à la couche intérieure 13 et le tout est vulcanisé ensemble. Les trous 11 sont for- més par poinçonnement, et le treillis 12 est tel qu'il se ci- saille proprement sous l'action du poinçon sans détruire le caoutchouc qui l'entoure.
Il faut comprendre que, tandis qu'on préfère l'agel: -cément particulier des rainures 10 et des trous 11 montre aux figures 2-5, l'invention s'applique également bien aux courroies ayant d'autres dispositions de nervures et de trous, et qu'il peut y avoir plus d'un trou pour chaque rai- nure. La coopération de ces trous avec les ouvertures de succion correspondantes de la caisse de succion est expli-
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quée eom:7.,':te.etl dans les brevets britanniques déjà mon- tionn'"'s nos. 421.6U4 et 62:. G41.
Dans des courroies dans lesquelles, entre les lignes paralléles de ruinures interrompues ou entreles rai- nures parallélas continues, il y a des parties longitudinales
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1Ylllt la pleine c tisseur dp In courroie, des él.étaeiits de renforcement peuvent être placés comme Eléments longitudinaux sépares dans certaines ou dans .toutes les parties continues.
Ces éléments peuvent par. exemple, être des tronçons de fil tressé ou tordu. Dans le cas illustré à la figure 7,ils sont montrés comme tronçons de fil 14 en plus du renfoncement en treillis 12 dans la partie inférieure de la courroie. Dans certains cas, le treillis peut être omis si l'on utilise des fils spparés 14, ou il peut y avoir des fils séparés à la fois dans la partie inférieure (à la place du treillis) et dans la partie supérieure de la courroie.
Bans la marche des machines à fabriquer du papier ayant des appareils de succion du type à courroie sans fin en question, il arrive souvent que, lorsque lesdites rainu- res sont disposées transversalement à la machine, comme mon- tré, et spécialement si les rainures sont relativement lon- gues, qu'il y ait une tendance que les sommets des nervures entre rainures voisines s'usent inégalement et forment ainsi des poches peu profondes dans la surface supérieure lorsqu'el- le est plate. On a trouvé que cela dû au fait que, lorsque la courroie passe autourd 'un rouleau, la déformation de la courbure et de la tendance de s'écarter du rouleau par bal- lonnement fait que chaque nervure est dressée au centre .
Les bords de la nervure sont, par conséquent, amenés en con- tact à pression indésirable avec la surface sous-jacente des fils, aussi bien lorsqu'elles rencontrent les fils que lorsqu'elles les quittent, et s'usent ainui dans une mesure plus grande que les autres parties de la face supérieure.
Ce défaut sera empêché en utilisant la présente invention, puisque l'effet d'ancrage du renforcement dans la partie inférieure de la courroie empêche une déformation ver- ticale ou un soulèvement du caoutchouc aux endroits partiou
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liers intéressés et, par conséquent, empêche cette forme dé- fectueuse. Ceci élimine l'usure inégale de la surface supé- rieure et prolonge la vie de la courroie.
Dans la présente description, là où il est question de caoutchouc comme matériau de la courroie,. ce terme doit être compris comme incluant à la fois le caoutchouc naturel et artificiel et les compositions de caoutchouc,, L'invention est applicable aussi à des courroies de matériaux thermo- plastiques et thermodurcissables convenables.
REVENDICATIONS. -
1.- Dans la fabrication d'un manchon sans fin de caoutchouc ou analogue, destiné à être pourvu de rainuras sur une surface suivant un dessin prédéterminé et à avoir au moins une ouverture passant de part en part s'ouvrant au fond de chacune de ces rainures, pour être utilisé dans un appareil de succion du genre dontquestion, le fait de prévoir dans le manchon un renforcement souple inextensible, résis- tant au rétrécissement, intimement lié à la matière du man- chon, ledit renforcement étant agencé en sorte de n' être pas mis à nu par la formation subséquente desdites rainures, et soit étant agencé à l'écart des points où lesdites ouver- tures doivent être faites, soit, s'il n'est pas agencé ainsi, permettant de faire les ouvertures par poinconnement sans déchirer le caoutchouc ou matière analogue du manchon.
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