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" PROCED. ET KACHIHX DE TRAITEMENT Ds KEUNCES CONTS::HAN1 DES MATIERES FIBREUSES tt.-
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La présent* invention est relative' un procédé et à
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une mndbine de traitement des mélange. fluide. de matière* fibreu-i ne* et plus particulièrement, à l'extraction de la matière liqui- de dos matièred premières de papier délayées pour obtenir une
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consistance er pite voulue.
Dtns une or'ration classique* la pàte liquide peut avoir une faible consistance d'un' deux pour cent et une condition habituellaeet l'extraction de l'eau en queuté suffisante rour amener les matières premières à un*
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consistance compris entre dix et quînto pour catit et dans certains cas, jusqu'à une consistance comprise entre vingt et trente cinq pour cent.
L'extraction de l'eau est habituellement réalisée
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dans la technique ati moyen de tambouJ8' tamis rotatif et il s'est rosé de nombreux problèmes concernant l'obtention d'un débit satisfaisant de l'extraction de l'eau aux vitesses de
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fonctionnement relativement élevées.
Une difficulté MAjeur. provient du fait que les matières premières de papier contien- nent généralement de très. fine fragments fibreux et des matière visqueuse ou gélatineuses qui ont tendance A boucher les peti- tes ouvertures de drainage que comportent les tambours à tamis rotatifs classiques. L'obturation viendra, pria un certain temps, interrompre l'opération continue et il en résulte que le
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rendtment de l'opération de déshydratation est réduit d'une fa- çon appréciable.
Divers arrangements on' été proposée pour combiner au tambour à tamis rotatif, un dispositif permettant de racler bas ou d'enlever d'autre façon la matière visqueuse ou gélati-
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nous qui a tendance à 8taggl 1n.r du cet' intérieur du tamis.
On a toutefois constaté que les machin* de la technique antéri- eure, m8me lorsqu'elles confortant ces dispositifs racleurs, -f
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sont peut catiafaisantes et qualité ne sont utilisables que pour des vitesses d'utilisation du tambour très réduit... Par butte, le problème de l'adaptation aux conditions plus récentes de fonctionnement à grande vitesse et par conséquent, de réduc tion des coûte de fabrication est resté sans solution,
La présente invention a pour objet un procédé et un appareil améliorés d'extraction de l'eau des matières premières de papier délayées permettant de réaliser de façon continue l'opération do déshydratation à des vitesses du tambour relative- ment élevées.
La présente invention à encore pour autre objet particulier de remédier au problème de l'élimination des matie- res visqueuses et gélatineuses des ouvertures de drainage,d'un tambour tournante de façon que les ouvertures puissent être nettoyées de façon continue at maintenues en état de fonctionne- ment convenable tout en réalisant simultanément une extraction satisfaisante de l'eau.
Ayant à l'esprit la tendance particulière des matières visqueuses ou gélatineuses de s'agglomérer et de se rassembler sur la surface périphérique intérieure du tambour, la demande. l'esse a conçu un procédé de première centrifugation d'une couche de matière première de papier délayée dans un tambour à tamis de telle sorte qu'une fraction importante du composant fluide soit presqu'immédiatement expulsé par force centrifuge, après quoi, la matière fibreuse et la matière gélatineuse visqueuse sont comprimées et obligées d'adhérer l'une à l'autre en;une couche cohésive relative qui peut être séparée du tambour à tamia..
Pour enlever cette couche cohésive de fibres et de matière gélatineuse, la demanderesse a conçu, en outre un procé- dé et un moyen grâceauxquels une couche mobile de fibres en natte et de matière gélatineuse est retournée sur elle-même et simul- tanément arrachée de la périphérie intérieure du tambour pour débarrasser les ouvertures de drainage. Dans l'exécution du pro- cédé suivant la présente Invention, il est fait usage d'un
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dispositif spécial à cylindre arracheur combiné à un tambour poreux ou à tamis.
Les matières premières de papier délayées sont fournie de façon contrôlée le long d'un* section particuli- ère du tambour pour former presque instantanément une couche mince de fibres centrifugée et de matière gélatineuse.
Du côté opposé du tambour* il *et prévu des cylindre* presseurs qui sont élastiquement appliquée contre la surface intérieure du tambour. Grâce à cette disposition, la couche centrifugée de fibres suit un parcours important avant de passer entre le tambour et lescylindres presseurs Ces cylindres presseurs sont montés en rotation sur leur axe central et sont entraînés en révolution au contact du tambour ou ils peuvent être dans certains cas entraînés de façon séparée. En outre, les cylindres sont soumis à l'action de ressorts pour exercer une pression dé- finie, de telle sorte qu'ils puissent exercer un écrasement ou compression prononcée der la couche centrifugée au point de con- tact et de roulement.
Au voisinage proche des cylindres presseure il est prévu un cylindre arracheur en contre-rotation qui coopère avec le tambour pour constituer un passage rétréci. Il est à signa- ler que la matière fibreuse comprimée constitue une couche relatif vement mince dans laquelle les fibres et la matière gélatineuse visqueuse, ainsi que noté précédemment, sont amenées 1 adhérer l'une à l'autre en une masse cohésive. Cette masse cohésive de fibres et de matière gélatineuse passe directement des cylindres presseurs dans le passage rétréci compris entre le tambour et un élément à cylindre arracheur.
Le cylindre arracheur en contre- rotation est écarté du tambour d'une distance inférieure à l'é paisseur de la couche fibreuse et étant donné que le cylindre arracheur tourne a rencontre du parcours des fibres, il sollicite fermement les fibres. Il résulte de ces conditions que la couche de fibres s'approchant du passge rétréci a tendance à s'empiler
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on amont du cylindre arracheur et qu'elle est ensuite comprimé momentanément dans ce passage rétréci.
Cependant, au mime ins tant, le cylindre arracheur agit pour retourner les fibres sur elles-mêmes et une action d'écaillement prend naissance grâce à laquelle la couche de fibres est arrachée de fxçon continuo du tambour. Cette opération est exécutée de façon continu* de tell. aorte que les parties successives des couches comprimées sont continuellement arrachées du tambour en entraînant avec elles la Matière visqueuse ou gélatineuse partubratrice qui sinon se ras semblerait dans les ouvertures de drainage* Par Duite,
il de- vient .possible de maintenir les ouvertures de drainage dans un état méttoyé satisfaisant mime lorsque le tambour tourne à des vitesses de fonctionnement relativement élevées* Ces objets et d'autres objet., et les caractéristiques nouvelle* de la présente invention seront mieux compris ,et estimés à la lecture de la description suivante de? formes d'exécution préférées suivant la présente invention, choisit* titre illustratif et représenté** dane les dessine annexée dans lesquels t - la figure 1 est une vue de profil d'un appareil à tambour rotatif,
permettant de mettre en oeuvee le procédé lui- vant la présente: invention - la figure 2 est une vue d'extrémité en élévation de l'appareil illustré à la figure ? ; - la figure 3 est une vue en coupe réalisée suivant la ligne 3 - 3 de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en coupe réalisé* approxima- tivement suivant la ligne 4 - 4 de la figure 2 ;
la figure 5 est une vue fragmentaire d'un tambour à tamis et d'un cylindre, montrant de façon schématique, un couche comprimé* de fibres pénétrant dans un passage rétréci et se fai- sent arracher de l'élément à tamis
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- la figure 6 est une vue en coupe verticale centrale d'une autre forme d'exécution de l'appareil à tanbour à tamis suivant la présente invention ; - la figure 7 est une vue d'extrémité en élévation du dispositif à tambour illustré à la figure 6 - la figure 8 est:
une vue en coupe verticale réalisée suivant l'axe de rotation do la structure à tambour à tamis illustrée aux figure 6 et 7 - la figure 9 est une vue de détail en perspective du mécanisme transporteur illustré à la figure 8 la figure 10 est une vue schématique illustrant le parcoure rotatif des divers élement à cylindres illustré aux figure à 9 ; - la figure 11 est une vue de détail en perapevtive du dispositif d'entrée documentation.
En ae référant pour plus de détail aux dessine annexés, il -aéra considéré en premier lieu la forme d'exécution suivant la présente invention illustrée aux figures1 à 5 Cette forme d'exécution convient particulièrement pour le traitement de vo lemes relativement important de matières premières de papier dane lesquelles une concentration ou épaississement de la pâte est nécessaire pour l'amener à des consistance de dix a quinze pour cent, Dans .ce .type de machine, les matières premières de papier délayées sont fournies dans la machine sur toute la longueur de la surface intérieure du tambour rotatif a tamis.
La notation de référence numérique 1 désigne le taro- bour à tamis qui est nourvu d'ouvertures de drainage 2. Une extrémité du tambour est fixée à une ttte 3 qui est montée sur un arbre 4 supporté dans des paliers 5 et 6 et entraîné par un dispositif conventionnel tel qu'une poulie 7.
le tambour est logé dans une enveloppe 6 qui repose sur un socle 9
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Les matières premières de papier délayées à épaissir ou déshydrater sont alimentées à travers une conduite d'admission 11 depuis une source quelconque d'approvisionnement convenable et la conduite 11est reliée à une conduite 12 qui présente une ouver- ture rectangulaire 13 depuis laquelle les matières premières peu- vent s'écouler le long d'un côté de la surface périphérique intéri- eure du tambour 1.
Il peut également être fait usage, lorsqu'on le désire, d'une ouverture de décharge 14 pour manipuler des fluides qui contiennent de très grosses particules*
Des cylindres 15et 16 sont portés par un bras arti- culé tel que 16a et sont disposée de façon à être élastiquement appliqués contre la surface intérieure du tambour sous l'action de ressorts 17 et d'un volant de réglage 18 De préférence, les cylindres sont garnis de caoutchouc dans lequel il est ménagée une petite rainure circulaire.
Ces cylindres sont disposés du coté du tambour tournant opposé à l'entrée d'alimentation et il est à noter que grâce à cette disposition, les cylindres ne viennent pas en contact de roulement avec une couche centrifugée de fibres avant que la couche n'ait parcouru une partie importan- te d'une révolution du tambour.
La plus grande partie de l'eau libre des matières premières a ainsi l'occasion d'ttre éliminée a travers le tamis par force centrifuge. Les cylindres peuvent alors exercer une seconde force de pressage de l'eau contenue dans les fibres elles- mtmes. L'action de compression des cylindres 15 et 16'agit éga- lement pour appliquer les fibres contre de petites quantités de matières gélatineuse ou visqueuse se trouvant à l'intérieur du tambour, de telle aorte que les fibres et la matière gélatineuse adhèrent l'une à l'autre en une disposition étroitement imbriquée.
Ce point est important en ce qui concerne l'enlèvement de la cou- che de fibres ainsi qu'il a été noté précédemment.
Dans la présente invention, la couche de fibres et de matière gélatineuse en natte, lorsqu'elles quittent le cylin
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dre presseur, est presque immédiatement amenée dans un passage rétréci S, dont un coté est constitué par le tambour à tamis et l'autre coté,par un cylindre spécial d'arrachement des fibres 19 tournant en contre-rotation. Le cylindre 19 outre qu'il est monté en rotation d'un un sens opposé à celui du tambour à tamis, est également disposé dans le proche voisinage du tambour à tamia, ainsi qu'il est illustré aux figures 3 et 5.
Egalement, la surface du cylindre 19 est constituée - de surfaces F sollicitant les fibres (figure 3) qui sont délimitées par une série de rainures rapprochées G Les rainures peuvent être de forme rectiligne ou hélicoïdale et peuvent s'étendre sur toute la longueur du cylindre.
Lorsque la couche de fibres en natte se déplace à vitesse relativement élevée dans le passage rétréci 3, un écaille- ment délia matière tend à se produire et des forces de compression relativement importantes sont momentanément concentrées sur la matière empilée, ce qui entraîne une nouvelle expulsion d'eau.
Simultanément, les surfaces F de sollicitation de la matière et les rainures G qui tournent en un sens opposé, sollicitent ferme- ment la couche de fibres en natte et par une action combinée de seulement et de soulèvement, arrachent la couche de la surface du tambour et déviant le sens d'écoulement des fibres retournées suivant un parcours dirigé en sans inverse*
Lorsque l'action d'arrachement a lieu, les fibres entraînent toute matière gélatineuse qui s'est rassemblée sur la surface du tambour et dans les ouvertures de drainage et par suite, ces ouvertures de drainage sont continuellement nettoyées de telle sorte qu'un drainage efficace est réalisable au coure de chaque révolution du tambour.
La couche fibreuse, ainsi retournée sur elle-même, est amenée à tamber et à descendre ainsi qu'illustré à la figure 3, sur un transporteur à tamis 21 qui est, de préférence, un prolon- gement de l'arbre 4 et qui est entouré de son coté inférieur par
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une gouttière 21a présentant d'un cote, un tuyau de décharge 22 qui constitue une communication de décharge 10
11 peut également tire prévu un élément racleur 20 (figure 3) qui est monté de façon réglable sur l'élément 12 ainsi qu'il est illustra,
en position pour enlever du cylindre arracheur 19 toute matière fibreuse épaissis qui ne atout pas encore détachée pour tomber aur le transporteur. Des conduite* d'arrosage conventionnalles et 24 peuvent, en outre, être utili nées pour maintenir propre la surface extérieure du tambour Les conduites peuvent êtes alimentées en vapeur, en air ou en eau et, en outre, il peut être prévu une conduite 25 pour réaliser une opération de lavage de la couche fibreuse,
la où cela *et souhaitable Le fond de l'enveloppe 8 est constitué par une ou- verture 0 de drainage de l'eau traversant le tamia.
Les figures 6 à 10 illustrent une autre forme d'exécu- tion suivant la présente invention qui convient particulièrement au domaine des consistances élevées, au voisinage de 20 à 30% Ainsi qu'il est illustre à la figure 8,
un tambour à tamis 1 est porté par une tête de tambour 26 qui présente un tourillon creux 27 et qui repose dans des palier* 28 et 29 ménagés dans un boîtier 8 Le tambour est entraîne par un moyen classique tel qu'une poulie 30
Les matières premières do la pâts sont fournies à la machine travers une conduite 32 qui est soutenue par un support 33 et la conduite 32 communique avec une conduite 34 présentant une ouverture de sortie 35 ainsi qu'il est ilustré à la figure 9.
Les matures premières de papier délayées sont pompées dans une conduite et s'écoulent par dessus le bord de l'ouverture 35 à travers une extrémité du tambour à tamis sous forme d'un courant restreint.
Le courant de matières premières délayées subit le mime procédé de transformation en une couche, de pressage par les cylindres 15 et 16 et d'arrachement par un cylindre arracheur 19
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Les matures premières déshydratées ou épaissies tombant, dans le transporteur 36 qui les emmené par dessus l'ou-
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verfcure 37 dans la conduite du transporteur 38 et las laisse retomber contre la surface du tambour à tamis en un pointbavancé,,
Co cycle est répété plusieurs fois ju.u' A ce que lea matières premières atteignant la section de la conduite située derrière l'ouverture 37 et *oient tran3portées à travers la conduite 3#<u Le transporteur 36 est entraîna par un réducteur entraîne par moteur 46 ou par tout autre dispositif convenable. Ce réducteur
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ontratné par moteur entraine également le cylindre 19.
Suivant la présente invention, il est également prévu , un ..dispositif amélioré d'entretien de la surface extérieure du tambour à tamis en état de propreté, constitué de deux élément$ à parois-réservoir 39 et 40 (figure 6). Ces éléments à parois réservoir s'étendent sensiblement sur toute la largeur de l'en- veloppe et août réalisés de façon à constituer des surfaces intérieurement convergentes 39a et 40a qui se terminent de façon
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bruzque ainsi qu'il est illustré à la figure 6.
Grâce à cette disroaitiont il est continuellement induit une turbulence et un (.clabous,nge d'eau drainée contre la surface du tambour, ce qui contribue à laver toute matière gélatineuse ou visqueuse qui a tendance a "'8 rassembler sur la surface extérieure du tambour.
1.*:1\ outre, un effet de succion est produit aux points terminaux 39 et 40 ce qui contribue à réaliser la déshydratation. Les éléments 39 et 40 sont fixés de façon réglable sur l'enveloppe 8
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et peuvent tire déniacés radialement vers l'intérieur ou vers V extérieur, grâce aux tiges filotète 41 et 4J pour commander le degré d'éclaboussement.
Le procédé et l'appareillage qui viennent d'être décrit) sont considérés comme permettant de très hauts rendements pour
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dés" vitesses de tambour relativement élevées de, par exenplt 500 tours par minute et l'opération peut être réalisée de façon
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continue sans Inconvénient étant donné que l'obturation des ou- vertures 3 du tambour par les matières gélatineuses ou visqueuses est empêchée. Il est entendu que des modifications et des variante tes peuvent être réalisées sans s'écarter de la portée de la présente invention à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec les revendications suivantes .De
même, il est entendu que les structures qui viennent d'être décrites peuvent être montées et utilisées dans une disposition verticale ou horizontale et que divers autres Mélanges de fluides peuvent être traités de la même façon.
REVENDICATIONS
1 Procédé de traitement d'un mélange fluide de matières fibreuses, caractérisé en ce qu'il comporte les opéra- tions consistant à déplacer une couche du mélange fluide suivant une trajectoire circulaire et à extraire,de façon centrifuge, une partie du constituant fluide de la couche fibreuse, à comprimer la couche centrifugée por extraire une autre fraction du compo- sant fluide susdit et d'ensuite confiner momentanément la couche comprimas dans un passage rétréci pour lui appliquer de nouvelles forces de compression et à simultanément diriger la couche sui vant une trajectoire dirigée en sens inverse, pour réaliser une masse fibreuse sensiblement exempte de fluide .