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PRESSES PERFECTIONNEES POUR MACHINES A PAPIER ET CYLINDRES EQUIPANT CES PRESSES.
La présente invention se rapporte à un perfectionnement aux dispositifs destinés à extraire un liquide d'une matière en bande contenant du liquide, et concerne plus particulièrement des presses de machine à papier perfectionnées et des cylindres de presse pour équiper ces machines.
Bien que la présente invention puisse avoir un grand nombre d'utilisations dans différents domaines, elle est parti- culièrement avantageuse dans la technique de la fabrication du papier et elle sera décrite principalement à propos de cette technique. Dans une presse pour bande, telle qu'on utilise dans une machine à papier, on forme une zone de serrage de la bande entre deux cylindres de presse opposés, et on fait passer à travers cette zone de serrage une bande de papier en mouvement en contact avec un feutre.
Dans les structures de la technique antérieure, les cylindres de presse utilisés étaient lisses, ou
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bien le cylindre recouvert par le feutre dans la zone de serrage était formé avec une enveloppe perforée comportant un raccord d'aspiration en regard de la zone de serrage pour aider à enlever l'humidité de la bande à travers le feutre, came c'est le cas dans les presses à aspiration classiques. Dans d'autres cas, comme indiqué dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique de Walker No. 3,023,805 du 6 mars 1962, le cylindre de presse recouvert par le feutre comprend une enveloppe non perforée recouverte de caoutchouc percé de trous borgnes pour recevoir au moins temporaire- ment l'eau exprimée de la bande à travers le feutre dans la zone de serrage de la bande.
Dans d'autres presses de bande encore, le cylindre de presse recouvert par le feutre présente d'autres types de creux borgnes ou une structure à pores fins, ou encore une structure ayant la forme d'une toile tissée enroulée sur le dessus du cylindre, ou bien des parties de surface de cylindre peuvent présenter des enveloppes non perforées, et dans de tels cas le feutre sert ordinairement à sécher la bande en emportant une quantité importante sinon la totalité de l'eau qui doit être enlevée de la bande à la zone de serrage. Ceci nécessite alors une opération et/ou un appareil séparés pour débarrasser le feutre de l'eau avant de le faire revenir à la zone de serrage de la bande.
Dans la demande de brevet français déposée le même jour que la présente au nom de la même demanderesse, et intitulée, "Mécanisme et procédé pour l'enlèvement de l'humidité du feutre , dans une machine à papier", certains perfectionnements aux appareils destinés à enlever l'eau du feutre à une zone d'essorage séparée pour "feutre seul", sont décrits en.,détails De plus, dans ladite
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demande on décrit certaines structures de cylindres de presse permettant d'enlever l'eau du feutre à une zone d'essorage pour feutre seul, dans une presse compartimentée ainsi que pour aider à enlever l'eau du feutre à la presse de bande (c'est-à-dire à aider à enlever du feutre l'eau qui était exprimée de la bande à travers le feutre à la zone de serrage de la bande).
La présente invention concerne des presses comportant un cylindre de presse rainuré, et le cylindre de presse rainuré lui-même ou avec certains accessoires auxiliaires fonctionnant d'une façon re- marquable en combinaison avec le cylindre de presse rainuré,
Jusqu'à présent, on a utilisé certains agencements de presse pour essayer d'enlever l'eau au feutre à la zone de serrage de la bande, Chacun de ces agencements a nécessité une modification de structure par rapport à une zone de serrage de presse lisse, soit en incorporant des mat ières additionnelles à la zone de serrage, soit en modifiant le cylindre de presse lisse qui supporte le feutre à cette zone, par exemple en remplaçant le cylindre par un cylindre à aspiration.
Le cylindre à aspiration est capable de donner d'excellents résultats pour certaines utilisations, mais il faut se rendre compte que la fabrication des corps perforés de cylindres à aspiration, auxquels il faut ajouter l'équipement auxiliaire essentiel pour maintenir dans le raccord du cylindre les dépressions ou vides partiels voulus est relativement coûteuse. De plus l'utilisation d'un raccord sur le cylindre à aspiration, à l'intérieur du corps perforé du cylindre rend impossible l'utilisation des dispositifs classiques ou perfectionnés empêchant le cylindre de dévier et
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qui sont montés à l'intérieur du corps pour maintenir dans la zone de serrage, des pressions tout à fait uniformes.
Les di- mens ions relativement grandes des perforations du cylindre.à aspiration (plus la différence de pression créée par le raccord d'aspiration à la périphérie du cylindre), facilite l'enlèvement de l'eau du feutre, mais dans des cas qui comportent l'utilisation de feutres légers et/ou quand on produit des bandes de papier relativement sensibles ou des bandes de papier de haute qualité, ces bandes ont tendance à présenter ce qui est connu comme "des marques d'ombres" qui proviennent de ces perforations du cylindre, même quand elles sont recouvertes par un feutre dans la zone de serrage de la presse à aspiration.
Dans 16s presses récemment étudiées et appelées "presses compartimentées" on a fait des efforts pour éviter d'utiliser des cylindres de presse à aspiration à la zone de serrage de la bande, en remplaçant ces cylindres par un cylindre de presse lisse ou par des cylindres du type général comportant des parois non per- forées mais recouvertes d'une multitude de trous borgnes, de petits creux borgnes, de pores, etc. Ces cylindres présentant de tels creux sont utilisés principalement pour éviter de surcharger le serrage de la bande avec de l'eau et pour permettre à une partie de l'eau de se loger dans les creux dans cette zone bien que la charge d'eau dans les creux revienne en général d'une façon à peu près complète au feutre sur le c8té de sortie de la zone de serrage de la bande.
D'autres dispositifs de cylindres de presses variés, y compris des cylindres de presses à aspiration, ont été ensuite utilisés sur une presse séparée pour feutre seul
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pour débarrasser le feutre de l'eau en quantité nécessaire afin de le préparer et lui permettre de revenir à la zone de serrage de bande dans un tel ensemble de presse compartimentée. La présente invention se rapporte directement à des perfectionnements non seulement à la structure de la presse de bande mais également à la structure de la presse pour feutre seul, qui sont dus princi- palement à l'utilisation de certains cylindres de presse rainures dans ces structures.
Un avantage important de tels cylindres de presses, qui présentent des rainures alignées d'une façon générale sur leurs périphéries ou sur leurs circonférences est que les surfaces de cylindre dans la zone de serrage sont reliées à l'atmosphère ambiante par l'intermédiaire des rainures de façon à faciliter le séchage du cylindre de presse dans la zone de serrage. On se rend compte qu'avec de tels cylindres de presses rainurés, les rainures sont appliquées sur une paroi démunie de perforations qu'on peut monter avec un dispositif l'empêchant de dévier et sans équipement d'aspiration auxiliaire coûteux. On peut obtenir encore d'autres avantages importants en utilisant des structures particulières de cylindres rainurés et un équipe- ment auxiliaire qui seront décrits avec plus de détails ici.
En conséquence, la présente invention se propose notamment de fournir$
Un ensemble de presse perfectionné pour enlever un liquide d'une matière en bande contenant du liquide (qui peut être un feutre humide seul ou en combinaison d'un feutre et d'une bande)
Un ensemble de presse compartimenté perfectionnée dans lequel les cylindres de la presse de bande et/ou de la presse pour
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feutre seul ont une structure et un fonctionnement améliorés,
Une structure de presse perfectionnée dans laquelle on peut utiliser les avantages des montages "anti-déviation" de cylindres, des structures de cylindres peu coûteuses, et des structures simplifiées pour enlever l'eau d'une bande humide ou . d'un feutre et/ou de la surface du cylindre de presse lui-même;
Une structure de cylindre de presse rainuré perfectionné qui est peu coûteux à fabriquer, particulièrement utile et sûr dans sa fonction consistant à enlever l'eau, et qu'on peut maintenir facilement en état de fonctionnement, et
Des dispositifs perfectionnés destinés à coopérer avec un tel cylindre rainuré pour nettoyer et maintenir en état celui-ci. le débarrasser-de l'eau pendant son fonctionnement, et utiliser avantageusement cette fonction d'enlèvement de l'eau de ce dernier,
D'autres buts caractéristiques, et avantages de la présente invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels.
La Figure 1 est une vue de côté schématique d'un mécanisme de presse selon la présente inventions
La figure 1A est une vue de détail partielle par la ligne A-A de la figure 1;
La figure 2 est une coupe de détail partielle seprésentant une partie de la zone de serrage de la presse à aspiration de la technique antérieure,
La figure 3 est une vue analogue à la figure 2, représen- tant une partie de la zone de serrage sous presse utilisant des trous borgnes percés sur un cylindre, selon la technique antéri- eure$
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La figure 4 est une vue analogue aux figures 2 et 3 mais représentant une zone de serrage de presse selon la présente invention;
'
La figure 4A est une coupe axiale partielle de détail par la ligne A-A de la figure 4,
La figure 4 B est un agrandissement partiel en coupe, suivant la partie entourée d'un cercle désignée par IV B sur la figure 4 A;
La figure 5 A est une coupe axiale partielle, analogue à celle de la figure.4 A mais représentant un autre mode de réalisation de la présente inventions
La figure 5 B est un agrandissement partiel pris sur la figure 5 A à peu près sur la partie entourée d'un cercle et marquée V B;
Les figures 6 et 8 sont des vues en élévation, essentielle- ment schématiques, d'ensembles de presse selon la présente invention,
Les figures 7 et 7 A sont des vues de détail, partielles, et agrandies, tirées des parties entourées de cercles de la figure .6, et marquées VII et VII A, respectivement.
La figure 7 B est un léger agrandissement de la vue de la figure 7 A représentant un dispositif de nettoyage de la présente invention et la figure 7 C est une vue de la figure 7 B par la ligne VII C- VII C de celle-ci,
La figure 9 est une vue en élévation essentiellement schématique d'un ensemble de presse compartimentée selon la présente inventioni
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La figure 10 est une vue en élévation essentiellement schématique d'un ensemble de presse compartimentée à chaude selon la présente invention;
Les figures 11 et 12 sont des vues en élévation, essenti" ellement schématiques de différents ensembles de presses compar.- timentées selon la présente invention, et '
La figure 13 est une vue en élévation essentiellement schématique de la section presse d'une machine à papier, montrant le caractère universel du cylindre rainuré de la présente invention.
En se reportant à la figure 1, on voit qu'un ensemble de presse, indiqué d'une façon générale par la référence 10 comprend un feutre de presse en forme de boucle 11 monté sur des rouleaux de guidage lla, 11b, 11c, lld, lle et un rouleau tendeur llf. Un premier cylindre de presse lisse 12 et un deuxième cylindre de presse inférieur 13 forment une première zone de serrage de bander N-1 recevant le feutre 11 et une bande humide W-1, afin de transférer l'eau de la bande W-1 au feutre 11 dans cette zone de serrage N-l. Un troisième cylindre de presse 14 et un quatrième ¯/ cylindre de presse inférieur 15 forment une seconde zone d'essorage N-2 pour feutre seul, Les cylindres de presse 13 et 14 se trouvent à l'intérieur de la boucle du feutre 11 et les cylindres de presse 12 et 15 sont à l'extérieur de cette boucle.
Le second cylindre de presse 13 est formé d'un corps ou structure de base démuni de perforations comme da@s le cas des cylindres à trous borgnes de la technique antérieure, tels que ceux qui sont décrits dans le brevet No. 3,023,805 précité et dans la demande de brevet français
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déjà mentionnée.
Le second cylindre de presse 13 diffère ainsi du cylindre à aspiration perforé classique (qui présente des perforations telles que celles qui sont indiquées ici sur la figure 2) et le cylindre 13 présente un dessus qui ayant un grand nombre de creux fins destinés à retenir l'eau entre les surfaces des méplats de cloisons qui supportent le feutre 11 dans la'zone de serrage Nl, Le cylindre 15 a une structure de dessus semblable, D'une façon plus particulière, en se reportant à la figure 1 A, la structure de dessus des cylindres 13 et 15, qui est indiquée en coupe en 15a sur la figure 1 A, comporte un certain nombre de surfaces de méplats de cloisons alignés à la périphérie (ou d'une façon géné- rale à la circonférence) avec des rainures relativement fines ou étroites 15c entre les surfaces des méplats de cloisons,
destinées à recevoir l'eau provenant du feutre 11 à la zone d'essorage (par exemple à la zone d'essorage N-2 pour le cylindre 15). On se rend compte que les croisons 15b ont une largeur suffisante et que les rainures 15c sont suffisamment étroites pour permettre de supporter facilement le feutre 11 dans la zone d'essorage N-2 (ou à la zone de serrage correspondante N-1 par le cylindre 13), de sorte que l'eau peut être exprimée du feutre 11 et aller dans les rainures 15c, mais que le feutre 11 lui-même n'est pas comprimé dans les rainures 15c d'une façon notable;
et dans le cas de la zone de serrage N-1, que le feutre 11 n'est pas déformé ni modifié temporairement d'une autre façon, en traversant la zone de serrage N-1 ce qui produirait des marques d'ombres prononcées ou très prononcées sur la bande W-1 provenant du relief des méplats et des rainures à la surface du cylindre 13.
En se reportant en particulier au fonctionnement du cylindre de'presse 15, on voit qu'en un point éloigné du côté de sortie de
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la zone d'essorage N-2, le cylindre de presse, rainuré 15 est d'abord soumis à un jet d'eau 15d, puis à l'action d'un racleur 15e s'ajustant dans les rainures 15c et fonctionnant en liaison avec le jet d'eau 15d pour balayer et/ou racler les fibres, les fines, l'eau, etc. et les faire sortir des rainures 15c. Comne on le voit sur -la figure lA, sur laquelle le racleur 15e est représenté partiellement mais bien visible, celui-ci est muni d'un certain nombre de doigts 15f qui fonotionnent au tout proche voisinage des rainures 15c, pour racler ou balayer d'une façon efficace toutes les matières solides et les faire sortir des rainures 15c.
Le jet d'eau 15d contribue bien entendu à cette action de balayage et au maintien de la face avant du racleur 15e propre, l'eau de rinçage s'écoulant dans une auge classique 15g. Une brosse rotative 15h est également montée pour brosser les gouttelettes d'eau et les faire sortir des rainures en une région éloignée de la zone d'essorage N-2. La brosse 15h peut être remplacée par des feuilles flexibles ou par des éléments similaires destinés à balayer l'inté ieur des rainures 15c et à brosser au dehors les gouttelettes. Finalement, un jet d'air ou un racleur à air 15i écarté sur la périphérie du cylindre de la brosse 15h, finit d'enlever l'humidité des rainures 15c.
On se rend compte que le racleur à air 15i sert également à essuyer' et à sécher complètement les surfaces des méplats de cloisons 15b à peu près immédiatement sur le c8té d'entrée de la zone
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jy 5 d'essorage N-2.
A ce point de vue, il faut noter que le sens "longitudinal" indiqué ici, se'rapporte toujours à la direction de parcours de
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la bande ou du feutre ou d'un autre objet indiqué comme suivant cette direction, tandis que le sens ou direction "transversal" ou "en travers de la machine" se situe à angle droit par rapport au sens longitudinale généralement dans le plan du feutre de la bande auxquels on se rapporte.
Par rapport à chaque zone de serrage ou essorage (par exemple N-1 ou N-2), le côté "entrée" de la zone est le côté de la zone suivant lequel la band et/ou le feutre en mouvement s'approchet; tandis que le côté "sortie" de la zone de serrage ou essorage se trouve dans la direction longitudinale par rapport au coté entrée de n'importe quelle zone de serrage et se trouve sur le coté de la zone de serrage suivant lequel la bande ou le feutre se déplacent longitudinale- ment en s'écartant de cette zone. De même, les c8tés entrée et sortie de n'importe quelle partie de l'équipement auxiliaire, tel que le racleur à air 15i est, respectivement, la direction suivant laquelle la surface en rotation du cylindre s'approche et la direction suivant laquelle la surface du cylindre en rotation quitte ce racleur à air 15i.
Ainsi, par exemple, la brosse 15h se trouve sur le côté entrée du racleur à air 15i et la zone d'essorage N-2 se trouve sur le côté sortie du racleur à air 15i. Sur chacun dep dessins donnés ici, les têtes de flèches indiquent le sens du parcours des éléments sur lesquels elles sont placées.
En ce qui concerne le cylindre 13, on voit qu'il est également muni d'un jet d'eau 13d sur le côté du cylindre 13 tournant vers le bas, coopérant de préférence avec un racleur
13e (sur le côté sortie de celui-ci) s'ajustant dans les rainures sur la surface du cylindre 13. Il existe également une auge 13g
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et sur le côté tournant vers le haut du cylindre 13, une brosse appropria 13h et un jet d'air ou racleur à air 13i (sur le côté sortie de la brosse 13h) terminent l'enlèvement de l'humidité des rainures et des surfaces des méplats de cloisons en envoyant l'eau dans l'auge 13g.
En se reportant maintenant à la figure 4A et à la figure 4, on voit que la figure 4A est une vue de détail en coupe similaire à la figure lA, sauf le fait qu'elle est prise le long de la ligne IVA-IVA de la figure 1 à la zone de serrage N-1, de façon à montrer d'une façon partielle le cylindre supérieur 12, le cylindre inférieur 13, la bande W-1 (tous en coupe) et le feutre 11 en pleine vue pour simplifier le dessin. On voit que le cylindre 13, comme le cylindre 15 de la figure 1A présente des rainures 13c et)des surfaces de méplats de cloisons 13b de dimensions à peu près égales (les surfaces de méplats de cloisons 13b formant les surfaces cylindriques périphériques d'arêtes désignées égale- ment par la référence 13b).
La figure 4 est une autre vue de détail partielle en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 4A et la figure 4 représente le cylindre supérieur 12, le cylindre inférieur 13 (avec certains éléments représentés en coupe et d'autres arrachés), la bande W-1 et le feutre 11 (en pleine vue, avec une flèche indiquant le sens longitudinal). La rainure 13c est indiquée sur la figure 4 comme constituant une partie de l'ensemble des arêtes 13b et rainures 13c alternant et alignées sur la circonférence du cylindre 13, mais le détail de la figure 4 est pris sur une partie de l'ensemble de la presse tellement petite, que les courbures des cylindres 12 et 13, ainsi que celles des,fonds des rain@@es 13c ne sont pas mises en évidence.
En se
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reportant à la figure 4B cependant, on voit que les rainures 13c ont chacune une dimension axiale 16 très petite ou étroite à leur entrée ou à leur partie périphérique qui est alignée avec les surfaces externes cylindriques 13b ou surfaces des cloisons des arêtes, ces cloisons d'arête ayant une dimension axiale 17 qui est représentée sur la figure 4B comme étant à peu près la même que la dimension axiale 16 des rainures 13c à la périphérie externe ou à l'entrée de celles-ci,
On voit également que les rainures 13c sont comprises entre des parois radiales 13c-1 et 13c-2 qui s'étendent parallèlement l'une à l'autre et qui sont écartées au moins à la dimension axiale 16 sur la distance radiale importante de leur pro- fondeur 18 qui est supérieure à la dimension axiale 16 des entrées des rainures et à la dimension axiale 17 des cloisons (en fait, elle est à peu près le double de l'une et l'autre dimensions axiales 16 ou 17).
En se reportant maintenant à la figure 6, on voit qu'elle représente un ens@mble de presse indiqué d'une façon générale par la référence 20, qui comporte un perfectionnement important sur les modes de réalisation de la présente invention indiqués jusqu'ici aux zones de serrage N-1 et N-2 de la figure 1. L'ensemble de presse 20 comprend un cylindre de presse supérieur lisse 21 dont la structure est comparable à celle du cylindre de presse lisse 12, et un cylindre de presse inférieur rainuré 22 comparable à certains points de vue aux cylindres de presse rainurés 13 et 15 décrits plus haut.
Les cylindres de presse 21 et 22 forment une zone de serrage de presse qui reçoit une bande humide W-6 en contact avec le cylindre de presse lisse 21 et qui est portée par un feutre 23 passant sur des rouleaux de guidage 24a et 24b, ce feutre 23 se déplace avec la bande W-6 en contact avec lui, ...
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sur le'cote entrée, dans la zone de pression, et sur le côté sortie de la zone de serrage N-3, comme représenté ici, Le cylindre rainuré
22 est muni d'une auge indiquée d'une façon générale en 25 et représentée comme formée de trois parties 25a, 25b et 25c.
. Le cylindre rainuré 22 est représenté partiellement en detail sur les figures 5A et SB (la figure 5A étant prise à peu près le long de la ligne VA-VA de la figure 6), et on voit que le cylindre rainuré 22 comporte un dessus 22a en élastomère plein (caoutchouc) sur une enveloppe 22x en fer malléable démuni de perforations. Le dessus 22a peut être formé d'acier inoxydable ce qui est préférable dans certains cas et ce qui permet également de découper de fines rainures 22c entre des cloisons 22b qui, en dimensions et en formes, sont représentées sur les figures 5A et 5B.
En se rapportant plus particulièrement à la figure 5B, on voit que le dessus 22a du cylindre rainuré 22 est indiqué sur la vue sans hachures pour faciliter sa description détaillée, les rainures 22c sont représentées ici comme ayant une dimension axiale 26 à peu près uniforme qui est de 0,635 mm entre des cloisons cylindriques (lisses) 22b sur des - arêtes alternant avec les rainures 22c, ces cloisons 22b ayant une dimension axiale 27 de 2,54 mm, c'est-à-dire à peu près quatre fois la dimension axiale 26 de l'entrée de la rainure, ce qui donne une ' surface de contact ouverte du cylindre rainuré 22 d'à peu près 20%. Les rainures 22c s'étendent radialement vers l'intérieur sur une profondeur 28 de 3,
175 mm qui est supérieure à la fois à la dimension axiale des rainures 26 et à celle des cloisons 27; ces rainures 22c sont comprises entre des parois s'étendant radialement et parallèlement 22c-l et 22c-2, espacées axialement de la distance
26, dimension axiale de l'entrée de. la rainure ou qui est supérieure
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à cette dimension (mais pas de plus de 100% à cause de l'inconvé- nient qu'il y a à évider les cloisons 22b), de sorte que l'eau qui pénètre dans les entrées périphériques des rainures 22c n'est pas gênée pour s'écouler radialement vers l'intérieur de la rainure 22c.
En se rapportant à nouveau à la figure 6, on voit que l'eau exprimée de la bande W-6 à travers le feutre 23 à la zone de serrage N-3 va dans les rainures 22c du cylindre rainuré 20 et pour une grande part est emportée du feutre 23 sur le côté sortie de la zone de serrage N-3. La première partie d'auge 25a est montée aussi près que possible du feutre sortant 23 et du c8té de sortie du cylindre 22 de façon à se saisir des gouttelettes d'eau excitées par la force centrifuge des rainures 22c immédiate- ment à la sortie de la zone de serrage N-3. Cependant les rainures 22c résistent à la force centrifuge qui tend à éjecter ces goutte- lettes en dehors du cylindre 22, particulièrement à des vitesses de travail lentes.
Cependant, à des vitesses de travail plus élevées, de 150 m à la minute et plus, la tendance des rainures étroites 22c à s'opposer à l'expulsion de l'eau du cylindre 22 par suite de la force centrifuge est surmontée au moins en partie, et la partie 25a d'auge agit pour réduire la possibilité que le dessous de la bande W-6 se mouille à nouveau à la suite de cette éjection.
Une quantité importante d'eau reste cependant emprisonnée dans les rainures étroites 22c sur le cylindre rainureé 20 jusqu'à ce que ce cylindre passe devant un balayeur 29, qui est d'une simplicité remarquable, et qui est constituté simplement par une feuille plane d'une matière modérément élastique telle qu'une
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feuille de métal 29a fixée à une barre transversale 29b, poussée d'une façon continue transversalement contre les cloisons 22b à la périphérie du cylindre 22.
De cette façon, la feuille 29a du balayeur ne pénètre pas dans les rainures 22c mais présente simplement une surface continue axialement sur la dimension périphérique transveraale du cylindre 22 le long d'une ligne trans- versale de contact (c'est-à-dire en réalité sur une surface de contact périphérique limitée), sur laquelle le balayeur 29 ' ,s'étend axialement d'une façon continue depuis le côté de sortie de cette ligne de contact L-1 et se sépare ou diverge lentement' de la périphérie sortante du cylindre rainuré 22 de façon à pro- duire un effet de pompage, un soutirage de l'eau contenue dans les rainures 22c (qui en réalité est balayée des rainures 22c par l'air qui se précipite dedans pour remplir le vide partiel produit par l'action de pompage du balayeur 29).
L'eau qui a été maintenue dans les rainures malgré la combinaison de la force centrifuge et de la pesanteur, sur le côté tournant vers le bas du cylindre rainuré 22, est ainsi à peu prés complètement balayée des rainures 22c et pour une grande partie, va dans la deuxième partie ou partie inférieure 25b de l'auge.
Une partie de l'eau qui est ainsi soutirée des rainures 22c reste sur les cloisons (sous forme de ménisque), ainsi que l'humidité ou les gouttelettes qui se trouvent généralement présentes au voisinage immédiat des cylindres de presse à grande vitesse dans les machines à papier qui tendent également à se déposer sur les cloisons 22b du côté tournant vers le haut du cylindre rainuré 22, et cette eau sur les cloisons 22b est ensuite enlevée par un racl@ur classique, de préférence ayant simplement
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la forme d'un racleur à la lame 30, qui aux grandes vitesses, rejette effectivement les gouttelettes d'eau de la surface du cylindre, comme indiqué à la figure 6, contre la troisième partie 25c de l'auge qui se déverse dans la partie inférieure 25b de celle-ci.
Le racleur à lame 30 forme ici un racleur tout contre le côté entrée de la zone de serrage N-3 et permet de sécher les cloisons. De préférence leracleur 30 agit en coopération avec les cloisons 22b à l'intérieur de ce qui constitue au moins les* derniers 120 , et de préférence les derniers 90 du trajet du cylindre rainuré 22 s'approchant de la zone de serrage N-3, de sorte que les cloisons 22b sort sèches à l'entrée immédiate de la zone de serrage N-3, Si quelques gouttelettes d'eau sont entraînées par le racleur 30 depuis les cloisons 22b et vont au fond des rainures 22c, on a trouvé que la fonction particulière du cylindre rainuré 22 n'est pas altérée de façon importante,
tandis que s'il reste de l'humidité sur les cloisons 22b cela apporte une différence considérable au fonctionnement du cylindre rainuré 22, pour des raisons qui seront décrites en détail plus loin.
Théorie et avantages des inventions représentées sur la figure 1 et sur la figure 6.
Comme indiqué précédemment, certains aspects du mode de réalisation de la présente invention représenté à la figure 6 apprtent des perfectionnements importants et remarquables au mode de réalisation selon la figure 1; et bien qu'on ne désire pas limiter l'invention à une théorie particulière quelconque, on pense que certaines considérations théoriques expliqueront la supériorité du mode de réalisation de la figure 6 sur celui de
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la figure 1, aussi bien que la.supériorité des modes de réali- sation représentés sur les deux figures 1 et 6 sur la technique antérieure.
Il y à plusieurs générations qu'on a envisagé d'utiliser des cylindres rainurés pour la technique de pressage du papier et qu'on les a rejetés. Par exemple en 1915, le brevet des Etats- Unis d'Amérique No. 1,123,388 du 5 janvier 1915 a été délivré à Schanning, il se rapportait à un cylindre de presse rainuré avec lequel on prétendait remplacer les cylindres recouverts de feutre, et il présentait des rainures ayant une forme qui selon Schanning devait retenir l'eau par effet capillaire. Déjà en 1905, Fletcher (brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 800.845 du 30 janvier 1904) a proposé un cylindre rainuré fabriqué avec certaines parties en forme de segments.
Au cours des années 1920, Goodfellow (brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 1,369,365 du 22 février 1921) a proposé un cylindre de presse ayant des rainures circonférentielles ainsi que des rainures axiales qui interrompaient la continuité circonférentielle des cloisons, ce cylindre était recouvert de feutre; et Wagner a obtenu un brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 1,483,562 du 12 février 1924 se rapportant à des cylindres rainurés utilisés avec deux feutres de presse coopérant avec certains mécanismes d'aspiration à l'extérieur des cylindres de presse. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 1,321,956 du 18 novembre 1919 au nom de Wagner se rapportait à des cylindres rainurés dans un mécanisme de couchage.
Le brevet des'Etats-Unis d'Amérique No. 1,520,489 du 23 décembre 1924 au nom de Wagner se rapporte à un cylindre comportant une chemise rainurée. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 1,517,036 du 25 novembre 1924 au
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nom de Wagner se rapporte à une paire de rouleaux de presse prévus pour comprimer une bande de papier en mouvement avec leurs surfaces nues non protégées, un de ces rouleaux présentant des rainures sur sa surface, "
Plus récemment en 1958, Wagner a cependant obtenu un brevet des Etats-Unis d'Amérique No.
2,858,747 du 4 novembre 1958 qui se rapportait à des cylindres de presse rainurés fonctionnant avec un appareil à aspiration monté à l'extérieur du corps du cylindre, mais à ces exceptions près dans la technique, .on a trouvé que presque toute l'industrie de fabrication du papier portait son attention sur les cylindres perforés, les cylindres à aspiration, pour enlever l'eau, dans une one de serrage sous presse, une fois que cette structure a été dé- couverte et introduite dans l'industrie.
En fait, pour ces trente ou quarante dernières années, le cylindre à aspiration du type perforé a été utilisé d'une façon prédominante et en pratique d'une façon exclusive dans l'industrie de fabrication du papier, pour enlever l'eau en n'importe quelles quantités importantes, des bandes de papier humide dans des ensembles de presses de machines à fabriquer le papier.
Comme indiqué ici sur la figure 2, dans la zone d'essorage N-4 de la presse à aspiration, le corps 31 du cylindre est perforé, c'est-à-dire qu'il est fermé avec un grand nombre de trous 32,32 de grandes dimensions (c'est-à-dire ayant au moins
6,35 mm de diamètre et comportant en général des entrées 32a évasées à la périphérie, de plus grandes dimensions) qui sont percés complètement à travers le corps 21 du cylindre (celui-ci ayant au moins une épaisseur de 25,4 mm), pour assurer la
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communication avec la crépine d'aspiration G qui s'étend sur toute la largeur de la paroi 31 du cylindre à l'intérieur, en
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'j]b face de la zone d'essorage N-4.
A la zone d'essorage N-4 de la - ,: presse à aspiration, un feutre de presse 33 est interposé entre la bande W-2 et la paroi 31 perforée du cylindre à aspirationt , (principalement comme couche protectrice, perméable à l'eau, de la bande W-2), et l'eau qui est exprimée de la bande W-2 traverse complètement le feutre 33 et va dans les trous 32-32, de la paroi perforée 31. Une partie de l'eau continue et va dans la crépine G, une partie est en général retenue dans les trous 32-32 sur le côté sortie de la zone d'essorage N-4, où la pression' inférieure à la pression atmosphérique qui règne dans la crépine G tend à s'opposer à la force centrifuge qui repousse les goutte lettes d'eau à l'extérieur des trous 32,32 et contre le feutre 33 qui est soumis à la pression atmosphérique.
Le feutre 33 peut ainsi rester en contact avec la bande W-2 sur ce côté de sortie de la zone d'essorage N-4 sans que la bande W-2 soit mouillée à nouveau d'une façon importante (par l'eau qui est projetée sur le feutre 33 à travers les trous 32,32 du cylindre à aspiration).
De plus, des auges (non représentées) sont placées d'une façon classique entre le feutre 33 et la paroi 31 du cylindre perforé, immédiatement sur le côté de sortie de la crépine G pour se saisir des gouttelettes s'échappant des trous 32,32 du cylindre à aspiration, en particulier après que ces trous ont dépassé la limite (c'est-à-dire le joint de sortie, non représenté), de la crépine d'aspiration interne G desserte qu'il n'existe plus de différence de pression pour maintenir les gouttelettes dans les trous 32,32. Le feutre 31 sortant doit être guidé pour éviter
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cette auge et ceci a souvent pour résultat la nécessité de guider le feutre avec ou contre la bande sur le c8té de sortie de la zone d'essorage N-4.
Le cylindre à aspiration perforé, avec sa crépine d'aspiration, et avec ou sans l'auge, sert ainsi à emporter à peu près toute l'eau exprimée de la bande à la zone d'essorage.
En dépit des excellents résultats obtenus avec des cylindres perforés à aspiration pour un certain nombre d'utilisations dans la fabrication du papier, il faut admettre que ces cylindres et leur équipement auxiliaire sont d'une fabrication coûteuse. La crépine d'aspiration placée à l'intérieur, empêche à peu près complètement l'utilisation de structures de cylindres "anti- déviation" classiques permettant une plus grande souplesse et donnant une plus grande uniformité au réglage de la pression dans la zone de serrage.
De plus, les dimensions importantes des entrées 32 des perforations, agissant avec la différence de pression produite par la crépine d'aspiration contre les parties non supportées du feutre 33 en face de ces perforations 32, a tendance à produire des "marques d'ombre" sur la bande, dans certains cas.
Ce n'est que récemment, après de nombreuses années d'utilisation industrielle de cylindres perforés à perfration, qu'on a mis au point ce qui est connu comme une structure du type à "presse conpartimentée" qui ne nécessite pas l'utilisation de cylindres à aspiration perforés, pour la presse de bande. Dans la presse compartimentée, le feutre seul est nettoyé, débarrassé, de l'eau et mis en état dans une zone d'essorage de presse, séparée, puis introduit avec la bandeumide dans ce qu'on appelle
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une zone de serrage de *bande% qui est formée entre des cylindres comportant des parois sans perforations (contrairement aux parois des cylindres perforés à aspiration).
Comme indiqué sur la figure 3, ordinairement la charge en eau dans une telle zone de serrage de bande N-5 est telle qu'au moins un des cylindres de presse 35,35a présente à la surface des creux 36 qui se chargent temporairement de l'eau qui pénètre des la zone de serrage de bande N-5 pour empêcher l'écrasement de la bande W-3 portée par le feutre 37.
Comme indiqué sur la figure 3, on obtient une forme préférée de ces creux 36 en donnant un cylindre de presse 35 un dessus en caoutchouc qui contient une multitude de trous borgnes relativement fins (c'est-à-dire ayant un dia- mètre d'environ 1,5 à 6 mm ou même moins comme dans le cas du brevet des Etats-Unis d'Amérique No. 3,023,805)précité) et dans le cas de la plupart des bandes W-3 et des feutres 37 classiques, ces trous fins 36,36 évitent à peu près complètement ou suppriment les "marques d'ombres" caractéristiques de certains cylindres perforés à aspiration. Dans la presse compartimentée, le principe de l'enlèvement de l'eau est tout à fait différent.
L'eau n'est pas emportée à partir de la zone d'essorage N-4 par la paroi 31 du cylindre à aspiration mais au lieu de cela, l'eau exprimée de la bande W-3 dans le feutre 37 est emportée de la bande'W-3 à peu près complètement par le feutre 37 sur le côté de sortie de la zone de serrage N-5.
L'excès d'eau à la zone de serrage N-5, qui est entraîné dans les perforations borgnes 36,36 et qui supprime la charge en eau de la zone de serrage N-5, renferme en général une certaine quantité d'air au fond de ces perforations borgnes 36,36 et ceci, coopérant avec la capacité du feutre à absorber
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de l'eau quant il se dilate sur le côté sortie de la zone, de serrage N-5, a pour résultat qu'une quantité d'eau importante est enlevée du système par l'intermédiaire du feutre 37 qu'on fait passer ensuite, comme précédemment mentionné, à travers une presse pour feutre seul où il est débarrassé de la quantité voulue d'eau, dans une zone d'essorage de presse séparée.
Le principe d'enlèvement de l'eau dans une zone de serrage de presse de bande N-5 de la presse compartimentée comporte également ce qui représente un équilibre relativement bon des forces dans la zone de serrage elle-même, où la bande W-3 est comprimée de sorte qu'elle est débarrassée de son eau mais où elle est comprimée contre un feutre 37 qui est maintenu sur une surface importante de méplats de cloisons 36a entre les entrées des multiples perfo- rations 36,36 et ces perforations 36,36 se remplissent d'eau sous une pression considérable (particulièrement quand de l'air est emprisonné au fond des trous borgnes 36,36)
de sorte que les zones de feutre en surplomb ou non supportées à la zone de serrage N-5 et qui correspond à des ouvertures de perforations ayant au maximum 3 ou 6 mm de diamètre sont en réalité très bien supportées par en-dessous et montrent ordinairement peu de signes de manque de support de ces zones de feutre sur la bande comprimée résultante W-3 (c'est-à-dire peu, sinon pas du tout, de signes sous la forme de "marques d'ombres").
De plus, les parois 35,35a non perforées qui forent effectivement la zone de serrage de bande N-5 ont une construction telle qu'elles se prêtent facilement à être supportées par des dispositifs d'antidéviation variés, de sorte que la presse de bande N-5 présente des avantages importants de souplesse dans le réglage de la pression à la zone de serrage et dans la
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conservation de charges uniformes dans la zone de serrage axiale.
. La présente invention, cependant, telle qu'elle est représentée dans les modes de réalisation des figures 4, 4A et 4B, aussi bien que pour ses perfectionnements représentés sur les figures 5A, 5B et 8 est basée sur un autre principe fonda- mental différent, pour l'enlèvement de l'eau, dans les zones de serrage de presses.
En premier lieu, la présente invention présente un perfectionnement unique dans l'assemblage de presse compartimentée (fig.l) en utilisant un cylindre rainuré à la place du cylindre 35-décrit à propos de la figure 3 (ou, ainsi que cela sera expliqué plus loin dans la zone d'essorage pour feutre seul) de façon à obtenir soit un nombre d'avantages marqués sur la structure de presse de bande, compartimentée, qui vient d'être décrite (aux dépensée certains autres avantages), ou pour obtenir tous les avantages de la presse compartimentée qui vient d'être décrite, avec un certain nombre d'avantages supplé- mentaires.
Un des concepts essentiels de la présente invention implique l'utilisation d'un cylindre rainuré avec des méplats de cloisons 13b et 22b (des séries de la figure 4 et de la figure 5) qui sont à peu près continus à sa circonférence, de sorte que les méplats de cloisons présentent des surfaces de travail continues, cylindriques et dont l'extérieur ou la périphérie externe est lisse, et qui viennent en contact avec la bande ou le feutre 11, 23 et qui supportent cette dernière. Des méplats de cloisons discontinus à la circonférence sont à peu près impossibles à nettoyer pendant la rotation du cylindre.
Une idée aussi essentielle de ce premier concept est que l'utilisation de tels
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méplats de cloisons présentant une dimension axiale 17, 27 très étroite entre des rainures alternées 13c, 22a qui ont également , une dimension axiale 16, 28 petite, mais qui sont reliées (à la périphérie) à l'atmosphère ambiante de sorte que l'eau exprimée à la zone de serrage de presse N-l, N-2 et N-3 ne subit pas de résistance à ce point de vue, pour s'écouler à travers de la matière de la bande ou du feutre, axialement aussi bien que radialement et aller dans ces entrées de rainures reliées à. l'atmosphère (qui sonts assez grandes pour recevoir facilement l'eau sous pression).
Les rainures oht des dimensions suffisantes pour leur permettre de recevoi@ la charge en eau à la zone de serrage de presse, tout en restant reliées à l'atmosphère ambiante et ceci d'une façon telle qu'elles ne présentent pas de résistance à l'écoulement de l'cau dans les rainures, principalement par suite de la profondeur de la rainure, qui est constituée de façon à augmenter la dimension axiale 16,26 de la rainure pour lui permettre de recevoir des charges d'eau plus importantes. La profondeur des rainures 18,28 dans la plupart des utilisation des machines à papier doit ainsi être considérablement plus grande que l'ouverture 16,26 de la rainure à la périphérie du cylindre, de sorte que la fonction très essentielle de communi- cation avec l'atmosphère est ménagée.
Dans les modes de réali- sation pratiques de la présente invention le rapport de la pro- fondeur 18,28 de la rainure, à la dimension axiale 16,26 de celle-ci à la périphérie du cylindre est de préférence d'au moins 2/1, environ, et peut aller jusqu'à 10/1 environ ou plus suivant des considérations pratiques supplémentaires telles que la résistance du cylindre, la facilité de découpe des rainures, etc.
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De plus, on a trouvé qu'il était important de s'assurer que la rainure pouvait facilement recevoir la charge en eau, par le fait qu'elle comporte des parois latérales 13c-1, 130-2, 1 ou 22c-l, 22c-2 qui (en étant alignées radialement ) sont écartées l'une de l'autre axialement, d'au moins la largeur de l'entrée de la rainure 13,26 pour au moins une profondeur de rainure initiale à peu près égale à la dimension axiale 16,26 de l'entrée de la rainure (au minimum de 1,27 mm et de préférence 3 mm) et de pré- fêrencé sur toute la dimension radiale de la rainure 18,28.
Ce concept permettrait de donner à l'intérieur de la rainure des dimensions axiales supérieures à celles des dimensions axiales
16,26 de l'entrée, si la formation de cette dernière était pratique et ne diminuait pas la résistance du cylindre ou n'intervenait pas sur ddautres considérations d'entretien telles que son nettoyage, mais ce concept interdirait l'utilisation de rainures peu profondes en biseau qui seraient prévues pour s'opposer à l'entrée de l'eau (et/ou à leur communication avec l'atmosphère) mais qui n'interdiraient pas une inclinaison extrêmement lente entre les parois de rainures relativement profondes, telles que les parois seraient à peu près parallèles dans le but de permettre leur fonctionnement dans la région des entrées des rainures.
En plus de la possibilité qu'ont les rainures 13c et 22c , d'être reliées à l'atmosphère ambiante dans la zone de serrage de presse et ainsi de recevoir facilement de l'eau, on a trouvé qu'une considération encore plus importante faisait partie de ce concept, et cette considération implique l'utilisation d'une dimension axiale minimum 17,27 pour les méplats de cloisons cylindriques lisses sur les arêtes entre les rainures. Comme
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indiqué sur la figure SB, la distance axiale maximum que l'eaucbit parcourir à travers le feutre 23 (sous forme comprimée) est approximativement la distance entre le point milieu M du méplat de cloison 22b et le bord de la rainure 22c voisine.
Ce point milieu M se trouve dans un plan radial coupant en deux parties égales l'arête individuelle et le méplat de cloison 22b et la distance axiale
27-1/2 jusqu'à la rainure est approximativement la moitié du méplat de cloison 27.
Le liquide lui-même, dans n'importe quel milieu tel que de l'eau dans un milieu du type en bande, présenté par le feutre 23, présente une résistance à l'écoulement dans n'importe quelle circon- stance ,et dans le feutre comprimé 23, qui a une dimension comprise dans la gamme allant de 1,6 mm à 3,18 mm, la résistance de l'eau est suffisamment grande pour qu'il soit nécessaire de faire très attention en délimitant la dimension 27- pour maintenir le maximum d'efficacité à l'enlèvement de l'eau dans la zone de serrage.
A ce point de vue la dimension axiale du plat de cloison 17,27 doit être environ de 25% à 2005 de l'épaisseur radiale 23a du feutre comprimé pour obtenir les meilleurs résultats pour l'écoulement de l'eau 'axialement, latéralement à travers le feutre comprimé et dans les rainures 22c sur chaque côté de chaque plat de cloison 22b. De préférence le rapport des dimensions axiales des méplats de cloisons
17,27 à l'épaisseur 23a du feutre comprimé se trouve e.itre 1/2 et 1/1.
Une autre considération importante dans{La pratique de la présente invention en ce qui concerne la dimension axiale des rainures 16,26, à l'entrée de celles-ci, est celle des "marques d'ombres" dans le cas des bandes qui traversent la zone de serrage.
On se rend compte que les "marques d'ombres" en soi ne sont pas importantes en ce qui concerne une presse pour ...
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feutre seul, ni ne constituent un facteur important dans le cas de certains types de bandes de qualité inférieure ou dans le cas de certaines machines à papier dans lesquelles on utilise des feutres extrêmement lourds. Dans de tels cas, il pourrait être possible d'utiliser des rainures ayant des dimensions axiales 16, 26 importantes allant jusqu'à environ 3 mm, au-dessus desquelles le feutre aurait tendance à pénétrer dans les rainures d'une quantité importante, ce qui produirait une usure supplémentaire non nécessaire du feutre, un colmatage possible de l'écoulement de l'eau et/ou de la communication à l'atmosphère, etc.
Une étude poussée de cette question a montré, cependant, que des dimensions axiales 16,26 de rainures, qui sont très supérieures à environ 0,89 mm tendent à produire un marquage indésirable sur certaines bandes et/ou à permettre au feutre de la plupart des poids utilisés d'entrer temporairement d'une façon désavantageuse dans les rainures, sous la change de la zone de serrage, ce qui augmente l'usure du feutrer et on a trouvé qu'une dimension de rainure, au maximum de 089 mm constituait un point limité très important pour la plupart des opérations de pressage. La dimension axiale des rainures 16,26, pratique minimum qui permet de re- cevoir l'eau et assure la fonction essentielle de communication avec l'atmosphère se trouve dans le voisinage d'environ 0,127 mm.
Comme indiqué précédemment, on obtient les meilleurs résultats en utilisant une dimension axiale de rainure ayant à peu près 0,635 mm.
Le concept précédent de la mise en communication avec l'atmosphère qui est essentiel pour la mise en pratique de la présente invention, est basé sur certaines théories fondamentales
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qui impliquent la conception de rainures ayant les meilleures qualités pour recevoir de l'eau et relier à l'atmosphère la pression de la zone de serrage à laquelle s'ajoute la conception de sur- faces de méplats de cloisons présentant des qualités supérieures pour produire l'écoulement axial ou transversal de l'eau à travers le feutre comprimé pour l'envoyer dans les rainures avec un minimum de gêne et un minimum de gradients de pression, en tra- vers des surfaces des méplats de cloisons.
Dans le cas d'une zone de serrage de bande telle que le gradient de pression est une fonction de la pression du fluide qui existe à l'interface entre le feutre et la bande, il est important pour le pressage de relier à l'atmosphère cette pression de fluide dans le feutre, ou de la détendre à un niveau aussi faible que possible, ce qu'on obtient le mieux en découvrant le "dos" du feutre de sorte qu'il suffit que l'ea traverse seulement l'épaisseur du feutre comprimé pour ejoindre l'atmosphère ambiante qui existe dans les rainures.
Un autre aspect de la présente invention qui s'est révélé comme étant très important est celui de la réduction de l'écoule- ment de l'eau à travers le feutre comprimé dans ces rainures, obtenu par la préparation des surfaces des méplats de cloisons sur le côté entrée de la zone de serrage. A ce point de vue, il faut se reporter à la figure 7A, qui représente sur une vue dirigée transversalement, les surfaces 22b des méplats de cloison périphériques externes alternant entre les rainures 22c mais portant des gouttelettes d'eau D (sous la forme d'un ménisque) qui adhèrent aux méplats des cloisons 22b.
On se rend compte que dans le fonctionnement de machines à papier qui comportent des
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parties de pressage, une quantité importante d'eau'est mani- pulée et cette eau comprend des gouttelettes sous forme de brouillard dans l'air aussi bien que de l'eau qui reste véritable- ment sous forme de goutttelettes à la surface du cylindre, de sorte que la surface du cylindre tend ordinairement à rester continuellement mouillée.
Il faut se rendre compte, cependant, qu'une gouttelette quelconque transportée par un méplat de cloison 22b dans la zone de pincement N-3 (ou N-1, N-2) est d'abord immédiatement comprimée dans le corps du feutre et doit ensuite parcourir la dimension axiale indiquée précédemment, à travers le feutre comprimé et aller dans les rainures en communication avec l'atmosphère sur chaque côté de la cloison 22b. On évite ce phénomène suivant la pratique de la présente invention, au moyen d'un procédé très simple.
Sur la figure 1, le dispositif de raclage ayant la forme d'un appareil à air, souffle sur ces gouttelettes et les fait partir des méplats de cloisons pour sécher ceux-ci sur le côté entrée de la zone de serrage N-1, N-2 (à l'intérieur d'un arc d'au moins 120 sur le côté entrée les zones de serrage sur les cylindres de presse rainurés, et de préférence à l'intérieur d'à peu près le dernier quadrant ou
90 de rotation du cylindre rainuré qui approche de la zone de serrage), L'ensemble de presse 20 de la figure 6 montre l'utili- .
sation d'un dispositif de raclage plus simple, robuste, peu coûteux et avantageux pour obtenir le résultat voulu avec plus de facilitée et sans qu'il soit nécessaire d'atomiser ou de souffler les gouttelettes dans l'atmoshère ambiante pour qu'elles se redéposent sur d'autres éléments en fonctionnement. Ceci est obtenu essentiellement par l'utilisation du racleur à lame 30 qui est un
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racleur à lame classique à tous les autres égards et qui présente cet avantage.
Il est monté, cependant Immédiatement sur le coté . entrée de la zone de serrage N-3 de façon à être sûr que les méplats de cloisons 22b soient secs quand ils approchent de la zone de serrage N-3, A ce point de vue, on voit que le racleur
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30 qui présente ce qui aonsitue une surface c4nti,nue ac.à3.eamen. poussée contre (ou tout contre) la périphérie en rotation du cylindre, présente une structure considérablement simplifiée par le fait qu'elle n'est pas compliquée par des appareils destinés à atteindre l'intérieur des rainurea 22c.
Un aspect important de la présente invention réside dans le fait.que des..' appareils destinés à atteindre l' intérieur des rainures 22c à cet endroit particulier, ne sont pas essentiels, car les rainures
22 sont prévues avec suffisamment de profondeur 28 pour permettre le retour d'au moins une faible quantité d'eau dans la zone de serrage N-3, dans les rainures, sans apporter de gêne au fonctionne- ment d'ensemble de la presse 20. Le point important à considérer ici est qu'on évite un écoulement d'eau supplémentaire non nécessaire, axialenent à travers le feutre comprimé en introduisant de l'eau sur les surfaces des méplats de cloison 22b à la zone de serrage
N-3,
Ericore un autre point très important à considérer est le' fait que sur le cylindre de presse 22 qui constitue le mode de réalisation préféré de l'invention, les rainures 22c et les arêtes 22b circonférentielles et alternées,, on-1; la tome de spirales continues, ce qui diffère des rainures et arêtes exacte- ment alignées sur la circonférence et exactement écartées axiale- ment sur toute la périphérie du cylindre.
Cette dernière structure
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de cylindre peut être utilisée dans la mise on pratique de la présente invention en donnant un certain nombre de) résultats avan- tageux et le rainurage en spirale est nettement supérieur du point de vue de la fabrication et de l'utilisation comme cela sera démontré pins loin, Il existe des machines-outils pour découper les rainures désirées (sous la forme de filets en spirale) à la surface de tels cylindres avec beaucoup plus de facilité et de précision qu'on ne peut le faire dans l'opération pratique d'atelier 'qui colporte le découpage de rainures exactement circonférentielles.
'De plus, le rôdeur 30 présente une surface axiale continue qui est capable de coopérer uniquement avec un rainurage en spirale pour débarrasser les méplats de cloisons de leur eau, tandis que ,ni importe quel appareil devant atteindre l'intérieur du rainurage en spirale ne pourrait pas être maintenu en un point fixe, et avoir un fonctionnement aussi simple que celui de l'appareil 30.
Rn se reportant maintenant à la figure 7, on voit que l'appareil de balayage 29 présente également un agencement unique pour enlever d'une façon générale l'eau des cylindres rainures, et particulièrement pour enlever l'eau des cylindres ayant des rainures en spirale du type qui vient d'être décrit.
L'appareil de balayage 29 ne pénètre pas dans les rainures 22c, mais il remplit sa fonction consistant à pomper l'eau des rainures 22c au moyen de sa structure nouvelle et simple, et il remplit cette fonction sur le côté entrée du racleur 30, de sorte qu'il ne prend pas l'eau dans les ures 22c pour la mettre sur les surfaces , des méplats des cloisons 22b de façon que 1' eau soit emportée dans
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la xone de serrage H-3 sur ces cloisons.
Essentielleme# le balayeur 29 présente une partie de surface 29a axialement continue
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qui 'étend depuis un proche voisinage de la surface de cylindre 22 (et qui en réalité est pousée contre cette surface) sur des parties périphériques de surface ou sur des surfaces de méplats de cloisons 22b de celui-ci, cette surface 29a s'écartant graduellement de ladite surface du cylindre ou des surfaces des , méplats de cloisons 22b (depuis la région de contact L-1) de façon à former avec .la périphérie du cylindre, qui tourne en s'écartant,
deux surfaces divergeant graduellement et servant à pomper le liquide et le faire sortir des rainures 22c à mesure que la surface du cylindre passe devant le dispositif de balayage
29, Comme indiqué sur la.figure 7, la combinaison de la force centrifuge, de la pesanteur et de la dépression produite sur le dessous 29c de la feuille 29a du balayeur 29 a pour résultat de :: . soutirer l'eau (indiquée schématiquement en 29d) de la faire sortir des rainures 22c et de l'envoyer dans la direction générale du dessous 29c de la feuille 29a.
Ceci est obtenu, bien entendu,- principalement par l'air de balayage A-7 qui se précipite (comme indiqué schématiquement) le long de la surface périphé- rique des rainures 22c pour remplir le vide partiel produit par cet effet de pompage. On se rend compte que la structure de l'appareil de balayage représentée ainsi, est remarquable par sa simplicité, par sa facilité de montage, d'installation, de fonctionnement, d'entretien, etc.,et de plus par sa fonction à l'égard de rainures 22c ayant une forme générale en spirale,
car l'appareil débarrasse ces dernières de leur eau sans avoir besoin d'atteindre l'intérieur des rainures et par suite sans déplacement axial propre nécessaire pour un appareil de balayage
29 qui devrait parcourir d'une façon continue les rainures en spirale.
On a trouvé que les structures fondamentales et simples
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du balayeur 29 et du râcleur 30 coopèrent d'une façon hautement efficace avec l'ensemble de pressa 20 pour donner les meilleurs résultats de travail, Le râcleur 30 a lui-même la fonction unique d'améliorer le rendement de la presse à la zone de serrage N-3, et 1 balayeur 29 celle de soutirer l'eau des rainures 22c par une structure et un phénomène très simples, Ces deux appareils
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29 et 30#.
individuellement et en cQm.bimd..son, sont trêj3 aupé-, rieurs pour travailler avec le cylindre de presse rainuré en spirale par le fait qu'ils améliorent le fonctionnement de base de celui-ci.
En plus des avantages précédemment mentionnés du rainurage on spirale sur .Le cylindre 22, qui implique la taille la moins coûteuse et la plus à l'abri des fausses manoeuvres de ces cylindres sur un tour, il existe une coopération spéciale entre les surfaces des méplate de cloisons 22b en spirale et le racleur
30 et/ou le balayeur 29 qui n'amène aucun dommage au feutre 23. pans la zone de serrage N-3 les rainures en spirale 22c et les arêtes 22b viennent momentanément en contact avec le feutre 23 sous compression (qui se déplace exactement circonférentiellement) .
et pendant ce contact momentané le parcours des rainures 22c et des arêtes 22b est à peu près (et pratiquement) aligné circonférentiellement, et leur parcours axial est tellement faible qu'il n'en résulte aucun dommage pour le feutre, Les arêtes 22b remplissent une fonction exactement opposée vis-à-vis du racleur 30 et/ou du balayeur 29.
Ces derniers.appareils restent en position fixe et viennent en contact avec les arêtes 22b de ,sort que la composante en spirale de leur déplacement (mouvement axial) a pour effet net de continuellement nettoyer,, balayer et/pu racler les surfaces en contact du racleur 30 et/ou du balayeur 29,
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A beaucoup d'égards, les structures précédentes des cylindres rainurés 13 et 22 sont particulièrement utiles même quand les entrées des rainures 16, 26 peuvent avoir des dimensions plus importantes (par exemple jusqu'à 2,5 mm ou plus à la zone d'essorage N-2 pour feutre seul), même quand elles vont jusqu'à produire certaines marques à l'une des zones de serrage ou essorage N-2 ou N-3.
Dans le mode de réalisation préféré, on évite ces marques en utilisant des ouvertures de rainures 16,26 très étroites, ayant une dimension axiale inférieure à environ 0,89 mm (et de préférence ayant environ 0,79 mm). On a trouvé que cette dimension axiale maximum est nettement supérieure quand on l'utilisait dans la pratique de la Présente invention. On a trouvé que des dimensions axiales très supérieures à celle-ci ne donnent pas de résultat bien meilleur pour n'importe quelle utilisation ordinaire du présent cylindre, tandis que des dimensions axiales plus grandes ont tendance à produire des marques sur la bande, dans la plupart des cas.
Pour fabriquer et vendre des cylindres de presse rainurés destinés aux utilisations envisagées dans la mise en pratique de la présente invention, on a ainsi trouvé qu'il était particulièrement avantageux de maintenir les dimensions axiales des rainures à 0,89 mm ou moins. Entre autres choses, ceci présente l'avantage d'éviter la nécessité de donner des instructions spéciales sur l'emploi en atelier des cylindres rainurés, car de tels cylindres rainurés peuvent être utilisés aux presses pour feutre seul, aussi bien qu'aux presses pour bandes, en utilisant des feutres de poids différents et des bandes de papier de qualités et types différents.
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Dans les limites indiquées plus haut, on comprend que certaines relations entre les rainures et les arêtes dans le cylindre de presse recouvert de feutre (par exemple le cylindre 15 de la fig. 1) d'une presse de bande dans une presse comparti- mentée peuvent ne pas être aussi délicates parce que le feutre 11 est destiné à emporter la plus grande partie de l'eau exprimée de la bande Wl et qu'on évite un nouveau mouillage de la bande, sur la figure 1, par des dispositifs de guidage séparant la bande et le feutre à la sortie immédiate de la zone de serrage N-l.
Le rapport de la dimension axiale, 16 de la rainure à la dimension axiale de la cloison 17 est au moins d'environ 1/1 et de préférence compris dans les limites de 1/1 à 1/3 (c'est-à-dire de 0,79 mm à 1,59 mm et jusqu'à 2,38 mm) pour enlever l'eau de la bande d'une façon satisfaisante, ce qui suppose une surface ouverte comprise entre 50 % et environ 25 %.
Une recherche poussée a révélé, cependant, qu'on obtient des résultats nettement supérieurs en utilisant une surface ouverte considérablement plus petite, ne dépassant pas 25 % (par exemple moins de 0,79 mm pour la rainure avec 2,38 mm pour la cloison). Ceci constitue une différence importante entre les cylindres 13 et 22, sans tenir compte du fait qu'un aspect essentiel de la présente invention comporte la facilité qu'ont les rainures de recevoir des quantités importantes d' eau. Les raisons qui font préférer cette limite supérieure de surface ouverte d'environ 25 % (et de préférence
20 % avec des rainures de 0,635 mm et des cloisons de 2,54 mm, sur la fig.5B) est qu'o a trouvé que cette surface ouverte relativement faible n'empêche pas d'une façon appréciable d'enlever l'eau de la bande (par le feutre)
avec les pressions de zone de serrage utilisées,
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tandis qu'elle permet de remplir ce qui est peut-être la deuxième fonction la plus importante, celle qui donne une grande souplessa aux cylindres rainurés selon l'invention, Cette fonction consiste à réduire les possibilités d'un nouveau mouillage du feutre à la sortie de la zone de serrage N-3.
Bien que cette fonction contribue considérablement à enlever l'eau dans une zone de serrage de presse de bande (compartimentée), et réduise ou affaiblisse la charge en eau emportée par le feutre depuis la bande dans la presse com- partimentée, elle est capable en réalité d'enlever à peu près toute l'eau (par le cylindre rainuré dans une zone de serrage de presse de bande) et permet au cylindre rainure de remplacer un cylindre à aspiration classique dans une presse de bande,comme indiqué sur la figure 6,particulièrement sur une deuxième ou troisième presse dans un ensemble de presses (par exemple l'ensemble représenté sur la fig. 13).
Sur la figure 6, on notera que le feutre 23 est à peu près aligné sur un plan tangent T-T à la zone de serrage (ou de préférence légèrement au-dessus) à la fois sur les côtés d'entrée 23a et de sortie 23b, au moyen des surfaces supérieures des rouleaux de guidage 24a, 24b qui sont placés sur le côté du plan tangent T-T opposé au cylindre 22 de sorte que le feutre 23 n'a qu'un minimum de contact avec le cylindre 22 (seulement à la zone de serrage N-3), que certaines de ces parties n'ont pas tendance à être emprisonnées dans les rainures 22c, qu'il ne tend pas à faire obstacle à la pression ambiante sur les côtés entrée et sortie de la zone de serrage N-3, qu'il ne subit qu'un minimum d'usure par son contact avec les arêtes des cloisons (par exemple en 22b-1 sur la fig.SB,
arêtes qui sont de préférence aiguës pour obtenir les autres avantages
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décrits ici), qu'il ne subit qu'un minimum d'usure par suite du déplacement axial des cloisons en spirale 22b à la zone de serrage N-3, qu'il permet de mettre en place convenablement l'auge 25, et . qu'il ne soutire ni ne reçoit qu'un minimum d'eau provenant des rainures 22c sur le côté sortie 23b de la zone de serrage N-3.
Les rainures 22c, bien entendu, s'opposent à l'expulsion de l'eau par la force centrifuge (particulièrement plus sur le côté du cylindre 22 qui tourne vers le haut ou sur son dessus, que sur le côté qui tourne vers le bas quand la pesanteur s'ajoute à la force centrifuge) mais ce qui est expulsé (en D-3) est à peu près entièrement projeté contre la partie supérieure de l'auge 25a immédiatement à la sortie de la zone de serrage N-3 entre le cylindre 22 et le feutre 23b.
Bien que le parcours du feutre 23b sur le côté de sortie soit important pour beaucoup d'utilisations, la surface ouverte est encore très importante car un certain remouillage du feutre 23b sur le côté sortie de la zone de serrage N-3 est à peu près instantané du fait que le feutre se dilate quand il est libéré de la pression de la zone de serrage et qu.'il est alors très absorbant, A ce moment le "trajet" de l'eau est inversé à l'extérieur des rainures 22c pour aller vers les parties les plus éloignées du feutre absorbant 23, qui se trouveraient le long de la ligne centrale ou , plan M (fig.SB) au-dessus de chaque cloison 22.
On a trouvé qu'on pouvait réduire cette inversion du trajet de l'eau dans une con- struction préférée du cylindre 22 en utilisant un rapport de la , largeur de rainure 26 à la largeur d'une cloison 27 ayant une valeur minimum pratique de 1/3 jusqu'à un maximum pratique d'environ 1/20 au-dessus duquel l'enlèvement de l'eau de la bande et ou du feutre est indûment gêné dans la zone de serrage de presse N-3 (et en utilisant de préférence une surface ouverte allant d'environ 25%
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à environ 10 %, en pratique).
En particulier, quand on utilise la combinaison des rapports précédents (rainures à cloisons) de 1/3 jusqu'à 1/20, des cloisons ayant à peu près une largeur allant de 1,27 mm à 3,81 mm, des rainures ayant une largeur allant de 0,25 mm jusqu'à 0,89 mm, on obtient un cylindre de presse remarquablement souple pouvant être utilisé dans un ensemble de presse quelconque (par exemple celui qui est représenté sur la figure 13). On a obtenu les meilleurs résultats en-utilisant à peu près les dimensions exactes données pour le cylindre 22.
Des profondeurs de rainures 28 au moins suffisantes pour transporter la charge d'eau sont utilisées et de préférence la combinaison précédente comprend des rainures qui ont des profondeurs (à peu près radiales) d'au moins de deux à dix fois leur largeur et égales au moins à la largeur de la cloison, et ayant au moins 0,25 mm, avec une profondeur maximum de rainure limitées principalement par des considérations pratiques, bien que des fonds de rainures caxés ou arrondis ne dépassant pas une profondeur d'environ 6 mm soient en général supérieurs aux autres structures quand on veut combiner solidité, nettoyage et facilité de fabrication.
Dans la limite des paramètres précédents, on peut utiliser des surfaces ouvertes de 25 %, de 20 % et 15 % (successivement) sur la première, la seconde et la troisième presses de bande d'une machine, en enlevant chaque fois un peu moins d'eau à chacune des presses.
En utilisant le cylindre de presse 22 de la présente . invention dans une presse compartimentée (par exemple aux positions des cylindres 13 et 15 sur la fig.1), on obtient un réglage
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supérieur de l'état de la bande qui pénètre dans la zone de serrage de presse de bande et on peut utiliser avantageusement les dispositifs de guidage lla, llb, 11c, 11d pour maintenir le feutre à peu prés tangent aux zones N-1, N-2, avec des dispositifs de guidage supplémentaires, 19,19 pour séparer la bande W-1 du feutre 11 immédiatement à,l'entrée et à la sortie de la zone de serrage N-1 pour mieux agir sur le transfert d'eau de la bande W-1 au feutre 11, et vice-versa,
Modes de réalisation supplémentaires de la présente invention,
- En se reportant maintenant à la figure 8, on voit que ce mode de réalisation de la présente invention, indiqué d'une façon générale par la référence 40, représente une presse de bande dans laquelle la zone de serrage de presse N-8 est formée entre un cylindre supérieur rainuré 42 et un cylindre inférieur liane 41, qui est en contact avec la bande W8 se déplaçant sur le dessous du feutre 43. Les éléments de la figure 8 qui correspondent à ceux de la figure 6 ont été désignés par les mêmes références numériques dans la série 40.
On voit que le cylindre lisse de dessous 41 peut avoir tendance à emporter une faible quantité d'eau depuis la bande W-8 et ce cylindre 41 est nettoyé par un racleur 41 sur le côté entrée de la zone d'essorage N-8, le racleur déversant l'eau et les matières analogues dans une auge 41b. Le cylindre rainuré 42 a à peu près la même construction que le cylindre 22 décrit précédemment sauf que de préférence, la largeur des rainures n'est que de 3,81mm pour une surface ouverte de 15 % et que la presse 40 est utilisée comme troisième presse pour enlever une quantité d'eau relativement insignif iante. La surface réduite ouverte diminue le remouillage du feutre 43 sur le @@té de sortie de la zone d'essorage N-8.
La partie 45a de l'auge sur le côté sortie de la zone d'essoraqe N-8
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s'étend entre le feutre 43 et la surface du cylindre 42 à peu près immédiatement à la sortie de cette zone N-8 et elle recueille quelques gouttelettes d'eau comme indiqué schématiquement.
Sur le côté du cylindre rainuré 42 qui tourne vers le bas, un racleur 49 ayant à peu prés la structure du raoleur 29 et un racleur 50 qui a à peu près la structure du racleur 30 sont montés pour coopérer ensemble, ainsi qu'avec la partie 45c d'une auge. L'auge 45c porte le racleur 50 aussi près du côté entrée de la zone d'essorage N-8 que cela est possible en pratique pour permettre à l'auge 45c de recueillir et de soutirer l'eau balayée des cloisons 42b du cylindre 42 par le racleur 50.
En se repartant maintenant à la figure 9, on voit qu'elle représente une presse compartimentée indiquée d'une façon générale par la référence 60, avec une zone de serrage de bande N-9 entre un cylindre supérieur lisse 61 et un cylindre inférieur rainuré 62 dans laquelle les éléments sont agencés à peu près comme représenté et décrit à propos de la figure 6, sauf le fait que la bande W-9 est guidée par des rouleaux 71a et 71b à l'entrée et à la sortie de la zone de serrage N-9 de sorte que la bande W-2 n'est en contact avec le feutre 63 qu'à peu près seulement dans cette zone N-9 (la bande W-9 tendant à adhérer au côté du cylindre supérieur 61 qui tourne vers la haut (granité) à la sortie de, la zone de pincement N-9, ce qui aide à séparer la bande W-9 et le feutre 63 immédiatement à la sortie de la zone de serrage N-9,
même si le feutre F-3 est monté sur des rouleaux de guidage 64et 64b qui le maintiennent juste un peu au-dessus du plan tangent passant à travers la zone de serrage N-9).
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L'enlèvement de l'eau et le nettoyage du cylindre rainure 62 sont effectués par des éléments dont la structure et la fonction correspondent à celles déjà décrites pour la figure 6 et qui sont désignés par des références numériques correspondantes dans la série des 60, le racleur étant désigné par 70.
Sur,la figure 9, il existe également une zone d'essorage pour feutre seul indiquée d'une façon générale en N-9A qui est formée par un cylindre de presse lisse 73 placé à l'intérieur de la boucle formée par le feutre 63 et par un cylindre de presse rainuré 72, qui a la même structure que le cylindre de presse rainuré 62 et le cylindre de presse rainuré 22 précédemment décrits, et qui est placé à l'extérieur de la boucle formée par le feutre 63 pour agir sur la surface périphérique externe de "travail" 63a du feutre 63 à nettoyer, à remettre en état et à débarrasser de son eau.
Le cylindre rainuré 72 est muni d'une auge 75 servant à monter un balayeur 79 ayant les mêmes structure et fonction que les balayeurs précédemment décrits 29 et 69 ainsi qulun racleur 80 ayant à peu près les mêmes structure et fonction que le racleur 50 de la figure 8, qui agit également avec le côté tournant vers le bas d'un cylindre rainuré. Le racleur 80 est placé contre le côté entrée de la zone d'essorage N-9A pour feutre seul, et. afin d'être plus efficace pour enlever l'eau à cette zone N-9A, il est monté de façon à coopérer avec l'auge 75 pour emprisonner l'eau enlevée de cette façon à coopérer avec l'auge 75 pour emprisonner l'eau enlevée de cette façon et l'eau qui est projetée de la périphérie du cylindre 72 par l'action du balayeur 79.
Le feutre 63 est monté de telle sorte qu'il se déplace à peu près au delà d'un plan tangent indiqué
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d'une façon générale en T-9A, afin d'avoir un contact minimum avec la surface du cylindre rainuré 72, et de s'en séparer .rapidement à la sortie de la zone d'essorage N-9A et pour pouvoir placer d'une façon avantageuse le bord d'attaque 75a de l'auge 75 immédiatement à la sortie de la .zone d'essorage N-9A pour feutre seul entre le feutre 63 et la surface du cylindre rainuré 72.
La presse compartimentée 60 est utilisée pour obtenir une action extrêmement efficace sur le mouvement de l'eau dans les deux zones de serrage N-9 et d'essorage N-9A.
En se reportant maintenant à la figure 10, on voit que le mode de réalisation de la présente invention représentée sur la figure 10 comprend une presse à chaud 100 qui reçoit une bande chauffée W-l0 provenant du dernier sécheur 101, elle passe sur un rouleau de guidage 102 et va dans la zone de serrage N-10, à partir de laquelle la bande chaude W-10 passe sur un rouleau de guidage 103 séparant la bande W-10 et le feutre de presse 104 immédiatement à la sortie de la zone de serrage N-10, en faisant passer la bande W-10 sur le premier sécheur 105 de la section de séchage suivante, La presse à chaud 100 comporte une zone de serrage de presse de bande formée par un cylindre supérieur lisse 106 et un cylindre de presse inférieur 107 qui a à peu prés la même structure que le cylindre 22 décrit précédemment,
avec une auge 108 qui correspond à l'auge 25, un balayeur 109 qui correspond au balayeur 29 et un racleur 110 qui correspond au racleur 30, tous ayant été décrits avec plus de détails à propos du cylindre 22. Le cylindre 107 comporte cependant un dessus 107a en acier inoxydable, qui est rainuré de la façon décrite à propos des rainures 22c et des méplats de cloisons 22b du cylindre 22;
mais il est avantageux d'utiliser une structure 107a en acier
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inoxydable dans la zone de serrage de presse à chaud N-10, Le feutre 104 est monté sur des rouleaux de guidage du ' feutre llla-lllb, llle et llld plus un rouleau tendeur llle, d'une façon classique, et la zone d'essorage N-10A pour feutre seul est comprise entre un cylindre de presse lisse 112 placé à l'intérieur de la boucle du feutre 104 et un cylindre de presse rainuré 113 placé à l'extérieur de la boucle du feutre 104.
Le . cylindre de presse rainure 113 est muni d'une auge d'ensemble 114 dont la fonction est comparable à l'auge 108, avec un balayeur 115 et un racleur 116 qui correspondent au balayeur 109 et au racleur 110, à l'exception du fait que les éléments sont inversés, le racleur 116 étant monté sur le côté tournant vers le haut du cylindre 113 pour nettoyer ce dernier immédiatement devant l'entrée de la zone d'essorage N-10A.
Sur l'ensemble de presse représenté sur la figure 10, une boite de commande 117 est indiquée schématiquement, elle est destinée à recevoir un signal provenant d'un appareil classique détecteur d'humidité (jauge bêta). Une douche 119 commandée par une vanne de commande 120 est placée à l'intérieur de la boucle du feutre 104 pour lui donner la quantité d'eau voulue sur le coté entrée de la zone d'essorage N-10A pour feutre seul. La vanne de ' commande 120 peut être actionnée manuellement, ou elle peut être commandée, et l'est de préférence, par l'intermédiaire du panneau de commande 117 soit automatiquement soit par un opérateur qui peut lire la teneur en humidité sur un appareil du panneau de commande 117.
En plus, on voit que des dispositifs classiques de commande de la pression de serrage, actionnés par fluide, indiqués par les
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flèches à deux têtes en 122 et 123 sur les cylindres de presse inférieurs 107 et 113 respectivement sont munis de commandes usuelles qui sont reliées au panneau de commande 117.
On voit ainsi que les cylindres rainurés 107 et 113 peuvent être facilement utilisés dans les ensembles de presse compartimentée, à pression commandée, dans lesquels la pression à la zone d'essorage N-10A pour feutre seul est commandée de telle sorte qu'elle soit au moims aussi grande que la pression dans la zone de serrage de bande N-10 et de préférence légèrement supérieure, pour permettre de nettoyer, de remettre en état et de débarrasser de son eau le feutre 104 qui passe au travers, et le fonctionnement global de l'ensemble de presse 100 peut être effectué automatiquement à l'aide de la boite de commande'117 dans laquelle les éléments 122,123 et/ou 120 peuvent être commandés en réponse aux signaux reçus par la boite de commande 117 depuis l'appareil détecteur d'humidité 118,
ou bien ils peuvent être commandés par l'opérateur qui envoie des signaux pneumatiques classiques à la boite de commande 117 suivant ses observations propres et la lecture de l'appareil indiquant: la teneur en humidité.
Une autre caractéristique de la présente invention comporte l'utilisation de dispositifs de montage anti-déviation, qui sont indiqués ici schématiquement comme faisant partie du dispositif de charge pneumatique 122 et 123 des cylinders 107 et 113, On se rend compte que les dispositifs de montage anti-déviation des cylindres sont connus maintenant dans la technique et sont représentés dans des brevets tels que les brevets des Etats-Unis d'Amérique no.
2.648.122 du 11 août 1953, no. 2.651.103 du 8 septembre 1953, et no. 2. 651.241 du 8 septembre 1953. De plus, dans la demande de brevet français du 23 avril 1963 au nom de la même demanderesse
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et intitulée "Cylindre anti-flexion, en particulier pour ' machine à fabriquer le papier", sont décrits des modes de réalisation préférés des dispositifs de montage anti-déviation - pour de tels cylindres, et les dispositifs anti-déviation du type décrit dans ces demandes sont utilisés pour le montage . des cylindres 107 et 113, aussi bien que pour tous les.autres cylindres représentés plus loin, avec le symbole schématique d'une flèche à deux têtes pour la commande de la pression de serrage ou de la charge.
La réalisation décrite ici est celle qui comporte un montage sur pièces de caoutchouc serrées sur un arbre traversant, représenté dans la demande de brevet français du 23 avril 1963 précitée,
Une caractéristique commune de tous ces cylindres anti- '. déviation est le fait que les cylindres ont des parois non per- forées qui sont supportées à peu près complètement ou en grande partie axialement vers l'intérieur à partir des extrémités des parois par des dispositifs de support placés à l'intérieur de celles-ci, portées par un arbre permettant de faire tourner le corps.
Le terme "cylindre anti-déviation" utilisé ici signifie un cylindre ayant une télle structure, ne pouvant pas d'ailleurs être utilisée avec des corps de cylindres à aspiration (car à l'intérieur de ceux-ci est montée obligatoirement la crépine),
En se reportant maintenant à la figure 11, on voit que la presse qu'elle représente et qui est indiquée d'une façon. générale par la référence 120 est une presse compartimentée formée seulement de trois cylindres 121, 122 et 123, le cylindre central 122 étant un cylindre rainuré ayant une structure à peu près identique à celle qui a déjà été décrite pour le cylindre 22.
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Comme indiqué sur la presse 120, la bande W-11 traverse la zone de serrage de bande N-11 mais ne vient en contact avec le feutre 124 que presque uniquement dans la zone de pression de la zone de serrage pour enlever la :quantité voulue d'eau de la bande W-11 et transférer celle-ci en partie au feutre 124 et en partie aux rainures du cylindre rainuré 122. Le feutre 124 passe ensuite autour de rouleaux de guidage 124b et 124c et traverse une zoné d'essorage N-11A pour feutre seul. L'eau est enlevée par les racleurs 123a et 123b qui coopèrent d'une façon classique avec une auge 123c.
Le cylindre de presse rainuré 122 remplit cependant une double fonction consistant à enlever l'eau du feutre seul dans la zone d'essorage.N-11A du feutre seul, et cette eau est enlevée du côté tournant vers le haut du cylindre rainuré 122 par la coopération d'un balayeur 126, d'un racleur 127 et d'un auget 128 ayant les fonctions déjà décrites ici. Sur le côté du cylindre rainuré 122 qui tourne vers le bas, l'eau enlevée de la bande à la zone de serrage N-11 de bande est enlevée du cylindre de la même façon, par un balayeur 126a, un racleur 127a et une auge 128a qui fonctionnent de la façon déjà décrite, sauf le fait que leurs positions sont inversées en comparaison de celles des éléments 126, 127 et 128.
En se reportant maintenant à la figure 12, on voit que les éléments qui y sont représentés correspondent pour une grande part aux éléments représentés dans l'ensemble de presse 120 de la figure 11, et les éléments qui ont les mêmes structures et fonctions que ceux de la figure 11 sont désignés sur la
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figure 12 par les mêmes références numériques dans la série
130. Une différence importante dans l'ensemble de presse com- partimentée 113 est le fait que le cylindre de presse inférieur'
123 est un cylindre rainuré dont la structure est à peu près identique à celle du cylindre rainuré central 132 (qui à son tour est identique à celle du cylindre 122 sur la figure 11).
Le cylindre rainure inférieur 123 sert à enlever une quantité d'eau plus importante du feutre 134 dans la zone d'essorage
N-12A pour,feutre seul, de sorte qu'on obtient une meilleure action sur la teneur en eau du feutre et ceci permet à la bande
W-12 de se déplacer pour entrer et sortir de la zone de serrage
N-12'de la presse de bande, sur le feutre 134.
L'enlèvement de , l'eau dans la zone de serrage N-12 de bande est effectué presque , complètement par le cylindre de presse rainuré 132, qu'on peut faire fonctionner sans le balayeur 136a et le racleur 137a agissant sur le côté tournant vers le bas, si on le désire, pour la raison qu'il peut transférer à peu près complètement toute l'eau enlevée depuis la zone de serrage N-12 de la bande jusqu'à la zone d'essorage N-12A pour feutre seul, où elle est finalement transférée dans les rainures du cylindre inférieur 123.
La zone d'essorage N-12A du feutre seul a ainsi la fonction supplémentaire consistant à effectuer l'enlèvement à peu près complet de l'eau depuis le cylindre rainuré 132 aussi bien que depuis le feutre
134, jusqu'à la valeur désirée, à la zone d'essorage N-12A pour feutre seul. Les rainures sur les deux cylindres 132 et 133 sont de préférence légènement déportées axialement. Le balayeur 133a (qui est combiné ici avec un racleur 133d coopérant avec lui) et le racleur 133b, ainsi que les éléments d'auge 133c servent
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à enlever l'eau des rainures du cylindre rainuré inférieur 133 de la façon décrite précédemment.
Des dispositifs de montage anti-déviation actionnés par fluide, indiqués d'une façon générale en 139 et 139a pour les cylindres supérieur et inférieur 131 et 133, sont également utilisés dans la presse comparti- mentée 130 pour commander les charges aux zones de serrage et essorage, de la façon déjà décrite.
La figure 13 représente schématiquement un ensemble global de presses, indiqué d'une façon générale par la référence 200, dans le but de montrer la souplesse des cylindres rainurés de la présente invention. Dans l'ensemble 200, la bande W-13 est enlevée d'une toile métallique de formage FW (qui repart en tournant autour d'un rouleau 201) par un feutre d'enlèvement 202 enroulé autour d'un cylindre d'enlèvement classique à aspiration 203, la zone d'aspiration étant indiquée schématiquement en 203a. puis la bande W-13 traverse une première presse P-1, une seconde presse P-2 et une troisième presse P-3, dans lesquelles les pressions de serrage sont successivement 36 kg, 54 kg et 72 kg par centimètre linéaire pour effectuer l'enlèvement de l'eau de la bande W-13.
Chacun des cylindres de presses 222. 242 et 272 a essentiellement la même structure et la même fonction que les cylindres de presses rainurés 22, 42,et 72 précédemment décrits; et le cylindre de presse rainuré 242a a une structure et une fonction comparables à celles du cylindre 242 sauf le fait qu'il présente des rainures ayant une largeur de 0,89 mm approximativement et d'une surface ouverte de 25 % environ, pour recevoir le maximum de charge d'eau et fonctionner comme cylindre de presse de transfert dans la première presse P-1 en coopération
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avec un cylindre à aspiration classique 290 pour transférer la bande W-13 au feutre de presse inférieur 291.
Le feutra d'enlèvement 202 passe ensuite autour de rouleaux de guidage usuels comme indiqué sur la figure et pénètre dans la zone d'esso- rage N-14 pour feutre seul d'une presse compartimentée formée par un cylindre anti-déviation 293 et un cylindre à aspiration.
294.
La seconde presse P-2 a à peu près la même structure que la presse 20 sur la figure 6 et les éléments correspondants ont les mêmes références sur la figure 13 dans la série 200. La bande W-13 est prise à la sortie de la deuxième presse P-2 et passe sur un rouleau de guidage de bande 296 et va dans la zone de serrage N-208 de la troisième presse P-3, qui est composée d'éléments dont la structure et la fonction correspondent à peu près à celles des éléments décrits pour la figure 8, et qui ont les mêmes références numériques dans la série 200.
Comme dans le cas du cylindre rainuré 242a précédemment mentionné, le cylindre rainuré 242 est muni d'une auge 245 sur laquelle est monté un racleur 250 tout contre le côté entrée de la zone de serrage et un balayeur 249, représenté ici comme fonctionnant sur le côté du cylindre rainuré qui tourne vers le haut, pour enlever l'eau des rainures (principalement par commodité de représentation sur le , dessin, car le balayeut 49 de la figure 8 fonctionne mieux sur.. le côté du cylindre qui tourne vers le bas).
La troisième presse P-3 diffère également de la presse' 40 de la figure 8 par le fait qu'elie fait partie d'un ensemble-. de presse compartimentée avec une zone d'essorage N-209A pour feutre seul qui correspond à peu près comme fonction et structure "
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à la zone d'essorage N-9A pour feutre seul (vertical) précédem- ment décrite de la figure 9, et les éléments représentés en liaison avec la zone d'essorage N-209A pour feutre seul, qui correspondent à peu près comme structure et comme fonction à ceux qui sont associés à la zone d'essorage N-9A précédemment décrite, portent les mêmes numéros dans la série 200.
De plus, on voit que le feutre 243 en traversant la troisième zone de serrage N-208 est monté sur des rouleaux de guidage 296a, 297b, etc., qui coopèrent avec les rouleaux de guidage du papier 296 et 297 pour séparer la bande W-13 du feutre 243 à la fois à l'entrée et à la sortie de la zone de serrage N-208.
Dans l'ensemble de presse 20C de la figure 13, on se rend compte que les cylindres à aspiration 290 et 294 peuvent tous les deux :être des cylindres de presse rainurés présentant la structure précédemment décrite pour le cylindre de presse 22.
En fait on se rend particulièrement compte de la souplesse de la présente invention sur la figure 13, car le cylindre de presse 22 pourrait être utilisé comme cylindre de presse dans les positions 242,242a, 222,272, 290 et/ou 294. De plus, de tels cylindres de presse rainurés dont les parois n'ont pas de per- forations, et qui sont montés sur les dispositifs anti-déviation décrits plus haut, peuvent être utilisés dans des ensembles de presses à commande automatique, semi-automatique ou par un opérateur, tels que l'ensemble 200 comporte des panneaux de commande Cl, C2, C3 de type classique, pouvant recevoir un ou plusieurs signaux donnant la teneur en humidité et provenant d'appareils de mesure de l'humidité (jauges bêta) placés en Bl, B2 et/ou B3,
pour actionner de façon sélective les différents
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dispositifs de montage des cylindres anti-déviation actionnés par la pression d'un fluide, indiqués aux flèches à double tête et designés par FP sur le dessin, Les douches indiquées schématiquement en S-1 et S-2 fonctionnent également à peu prés de.la même manière que celle qui a été décrite pour la ,.douche 119 de la figure 10, elles sont de même susceptibles d'être commandées depuis les panneaux de commande Cl à C3, suivant les procédés de commande connus et avec des appareils de commande connus, Les différentes lignes pour les signaux de commande sont indiquées en pointillés sur la figure 13.
En se reportant maintenant aux figures 7B et 7C, on voit que suivant un aspect supplémentaire, la présente invention comporte un dispositif pour nettoyer un cylindre rainuré en spirale tel que le cylindre 22 pendant qu'il est en service. Cet appareil . ,
300 est sûr et a une structure tout à fait simple, qui comprend. un élément d'appui 301 qui peut être en bois et sur le dessous
310a duquel sont montés rigidement ou noyés un certain nombre de dispositifs de guidage écartés, minces, relativement courts et à peu près parallèles ayant la forme de bandes de métal 302a à
302e, Chacune des bandes de 302a à 302e est destinée à parcourir les rainures 22c voisines, entre les cloisons 22b à la périphé- rie du cylindre 22.
Les guides extérieurs 302a, 302b, 302d et
302e ont une dimension (radiale) peu profonde de sorte qu'ils , n'atteignent pas le fond des rainures 22c mais les parcourent simplement pour guid@@ l'élément 300. L'élément central 302c, cependant, est de préférence l'élément qui effectue le nettoyage et cet élément a une épaisseur ou une dimension radiale plus
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grande, de sorte qu'il parcourt le fond d'une des rainures 22c comme indiqué sur la figure 7B, et qu'il nettoie celle-ci en la parcourant. L'élément d'appui 301 est également muni d'un bord d'attaque 301b qui forme en général un angle aigu avec les dos des éléments de guidage 302a, etc.
(ou le plan général dans lequel ils se trouvent tous), de sorte que le bord d'attaque du racleur 30 s'ajuste contre ce bord d'attaque 301b et permet un déplacement axial relatif entré le racleur à lame 30 et l'élément d'appui 301. De cette manière, les rainures en spirale
22c donnent un mouvement axial au peigne 300, pendant que le cylindre 22 fonctionne d'une :
Façon continue en poussant le peigne
300 contre le r@cleur 30, Les rainures 22c seront bien entendu placées sur le cylindre 22 de façon à s'étendre au .delà des dimensions axiales du racleur 30 ou jusqu'au bord complet du corps du cylindre 22, de sorte qu'on peut faire partir le peigne
300 d'un bord du cylindre 22, puis le séparer,du racleur 30 à l'extrémité opposée du cylindre 22 quand le peigne 300 a traversé toute la largeur du cylindre 22 (transversalement).
On se rend compte que l'angle global de la spirale des rainures 22c n'est que de quelques degrés, de sorte que des guides à peu près droits 302a, etc., parcourront facilement les rainures 22c bien qu'ils soient déplacés axialement de la façon décrite plus haut, tandis que le guide dnettoyage 302c enlève la matière indésirable de la rainure qu'il parcourt le long de son arête d'entraînement indiquée en 302c-l.
On voit ainsi que le peigne 300 est un appareil destiné à nettoyer les corps de cylindres de presse tournant d'une façon continue, comportant une surface périphérique
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présentant des rainures 22c alignées à la circonférence et alternant avec des arêtes 22b également alignées, les rainures
22c formant une spirale continue à la périphérie du cylindre
22. Le peigne 300 est destiné à avoir un contact coulissant avec le bord du racleur 30 pour se déplacer relativement d'une façon axiale en portant un certain nombre de dispositifs de gui- dage parallèles, alignés à la périphérie, 302a, b, etc., coulissant dans les rainures à la périphérie du cylindre, le dispositif de guidage 302c venant en contact avec les fonds des rainures 22c.
On voit ainsi que le peigne 300 de la présente invention constitue un appareil remarquable, robuste et à l'abri des fausses manoeuvres pour nettoyer facilement les cylindres rainures . (rainures en spirale) de la présente invention pendant leur fonc- tionnement, l'appareil peut être utilisé avec n'importe quel racleur à lame, par exemple le racleur à lame,30, il peut être utilisé avec un élément de guidage séparé présentant un bord comparable au bord du racleur à lame, de préférence sur le côté entrée du racleur et de préférence pour un certain nombre d'opérations, sur le côté de l'un des cylindres rainurés tournant vers le bas, de sorte que le peigne est poussé contre cet appareil non seulement par un effet de frottement ou de traînage du cylindre rainuré,
mais également par la pesanteur et qu'il a moins de chance de s'échapper de l'extrémité d'un racleur, quand l'opérateur n'observe pas l'opération et qu'il risquerait de tomber dans certaines parties en fonctionnement de la machine. Un opérateur expérimenté sera capable de se pré-
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munir contre une telle situation, et la nécessité de structure essentielle pour la coopération entre le cylindre et la pièce transversale est que le rainurage en spirale sur le cylindre doit s'étendre transversalement au-delà de la pièce ou racleur transversal fixe, où bien que.les rainures en spirale doivent s'étendre jusqu'à l'extrémité de la coquille du cylindre,
de sorte qu-on puisse mettre en route le peigne et l'enlever sans déplacer le racleur ou une autre pièce transversale utilisée pour guider le peigne au cours de son déplacement axial.
En se reportant aux rainures 22c représentées sur la figure 7C comme étant à peu près v@@ticales et alignées parallèlement les unes aux autres sur la petite partie de la surface du cylindre représentée sur cette vue, on se rend compte que l'angle de la spirale ou l'angle de ces rainures 22c avec l'axe centroïdal du corps du cylindre doit être un angle relativement petit, alpha, qu'il est possible d'exprimer en disant que pour un cylindre de presse de 50,8 cm de diamètre (c'est-à-dire un rayon de 25,4 cm) la tangente de l'angle alpha doit être approximativement de t
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La tangente alpha doit être comprise dans une gamme allant d'environ 0,003 jusqu'à environ 0,03, de préférence,
Il va de soi que la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits et représentés et est susceptible de recevoir toutes variantes rentrant dans son cadre et dans son esprit.
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IMPROVED PRESSES FOR PAPER MACHINES AND CYLINDERS EQUIPPING THESE PRESSES.
The present invention relates to an improvement in devices intended to extract a liquid from a strip material containing liquid, and more particularly relates to improved paper machine presses and press cylinders for equipping these machines.
Although the present invention can have a large number of uses in different fields, it is particularly advantageous in the art of papermaking and will be described primarily in connection with this technique. In a tape press, such as is used in a papermaking machine, a web clamping zone is formed between two opposed press rolls, and a moving web of paper is passed through this clamping zone. contact with a felt.
In prior art structures, the press rolls used were smooth, or
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well the cylinder covered by the felt in the clamping area was formed with a perforated casing having a suction fitting facing the clamping area to help remove moisture from the tape through the felt, cam is the case in conventional vacuum presses. In other instances, as disclosed in Walker U.S. Patent No. 3,023,805 of March 6, 1962, the felt-covered press cylinder includes a non-perforated, rubber-covered casing pierced with blind holes to accommodate at least temporarily the water squeezed from the strip through the felt in the tightening area of the strip.
In still other web presses, the press cylinder covered by the felt has other types of blind hollows or a fine pore structure, or a structure in the form of a woven fabric wound on top of the cylinder. , or parts of the cylinder surface may have non-perforated envelopes, and in such cases the felt ordinarily serves to dry the web by removing a significant amount if not all of the water which is to be removed from the web at the bottom. clamping area. This then requires a separate operation and / or apparatus to rid the felt of water before returning it to the band tightening area.
In the French patent application filed the same day as the present in the name of the same applicant, and entitled, "Mechanism and method for the removal of moisture from the felt, in a paper machine", certain improvements to the devices intended for removing water from the felt at a separate "felt only" wiping zone, are described in further detail in said
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Described herein are some press cylinder structures for removing water from the felt at a felt-only spin zone, in a compartmentalized press as well as for helping to remove water from the felt at the web press (i.e. (i.e. to help remove from the felt the water that was squeezed from the tape through the felt at the tape clamp area).
The present invention relates to presses comprising a grooved press cylinder, and the grooved press cylinder itself or with certain ancillary accessories functioning remarkably in combination with the grooved press cylinder,
Heretofore, some press arrangements have been used to attempt to remove the water from the felt at the web clamp area. Each of these arrangements has required a structural modification with respect to a press clamp area. smooth, either by incorporating additional materials in the clamping zone, or by modifying the smooth press cylinder which supports the felt in this zone, for example by replacing the cylinder with a suction cylinder.
The suction cylinder is capable of giving excellent results for certain uses, but it must be realized that the manufacture of the perforated bodies of suction cylinders, to which must be added the essential auxiliary equipment to maintain in the cylinder connection them desired depressions or partial voids is relatively expensive. In addition, the use of a connection on the suction cylinder, inside the perforated body of the cylinder, makes it impossible to use conventional or improved devices preventing the cylinder from deflecting and
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which are mounted inside the body to maintain completely uniform pressures in the tightening zone.
The relatively large dimensions of the perforations of the suction cylinder (plus the pressure difference created by the suction fitting at the periphery of the cylinder), facilitate the removal of water from the felt, but in cases which involve the use of light weight markers and / or when producing relatively sensitive paper tapes or high quality paper tapes, these tapes tend to exhibit what is known as "shadow marks" which originate from these tapes. cylinder perforations, even when covered with felt in the clamping area of the suction press.
In 16s presses recently studied and called "compartmentalized presses" efforts have been made to avoid the use of suction press cylinders at the web clamping area, by replacing these cylinders with a smooth press cylinder or with cylinders. of the general type comprising unperforated walls but covered with a multitude of blind holes, small blind hollows, pores, etc. These cylinders having such hollows are used mainly to avoid overloading the clamping of the band with water and to allow some of the water to lodge in the hollows in this area although the water load in this area. the hollows generally return almost completely to the felt on the exit side of the band clamping zone.
Other various press roll arrangements, including suction press rolls, were then used on a separate press for felt alone.
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to rid the felt of water in an amount necessary to prepare it and allow it to return to the tape clamping area in such a compartmentalized press assembly. The present invention relates directly to improvements not only to the structure of the web press but also to the structure of the press for felt alone, which are due mainly to the use of certain grooved press rolls in these structures. .
An important advantage of such press rolls, which have grooves generally aligned on their peripheries or on their circumferences, is that the cylinder surfaces in the clamping region are connected to the ambient atmosphere through the grooves. so as to facilitate drying of the press cylinder in the clamping area. It will be appreciated that with such grooved press cylinders, the grooves are applied to a wall devoid of perforations which can be mounted with a device preventing it from deviating and without expensive auxiliary suction equipment. Still other important advantages can be obtained by using particular grooved cylinder structures and auxiliary equipment which will be described in more detail herein.
Consequently, the present invention proposes in particular to provide $
An advanced press assembly for removing liquid from liquid-containing web material (which may be wet felt alone or in combination of felt and tape)
An advanced compartmentalized press assembly in which the rollers of the belt press and / or press for
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felt alone have improved structure and functioning,
An improved press structure in which the advantages of "anti-deflection" cylinder mountings, inexpensive cylinder structures, and simplified structures can be utilized for removing water from a wet belt or. a felt and / or the surface of the press cylinder itself;
An improved grooved press cylinder structure which is inexpensive to manufacture, particularly useful and safe in its function of removing water, and which can be easily maintained in operating condition, and
Improved devices intended to cooperate with such a grooved cylinder for cleaning and maintaining the latter in good condition. rid it of water during its operation, and advantageously use this function of removing water from the latter,
Other characteristic objects and advantages of the present invention will emerge from the detailed description which follows, with reference to the accompanying drawings, in which.
Figure 1 is a schematic side view of a press mechanism according to the present inventions
Figure 1A is a partial detail view taken along the line A-A of Figure 1;
Figure 2 is a partial detail sectional showing part of the clamping area of the prior art vacuum press,
FIG. 3 is a view similar to FIG. 2, showing part of the clamping zone under a press using blind holes drilled on a cylinder, according to the prior art $
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Figure 4 is a view similar to Figures 2 and 3 but showing a press clamping area according to the present invention;
'
Figure 4A is a partial axial section of detail taken by line A-A of Figure 4,
Figure 4B is a partial enlargement in section, taken on the part surrounded by a circle designated by IV B in Figure 4A;
Figure 5A is a partial axial section, similar to that of Figure 4A but showing another embodiment of the present inventions
Figure 5B is a partial enlargement taken in Figure 5A roughly on the part surrounded by a circle and marked V B;
Figures 6 and 8 are elevational views, essentially schematic, of press assemblies according to the present invention,
Figures 7 and 7A are detail, partial, and enlarged views, taken from the circled parts of Figure 6, and marked VII and VII A, respectively.
Figure 7B is a slight enlargement of the view of Figure 7A showing a cleaning device of the present invention and Figure 7C is a view of Figure 7B taken along the line VII C-VII C thereof ,
Figure 9 is a substantially schematic elevational view of a compartmentalized press assembly according to the present invention.
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Figure 10 is a substantially schematic elevational view of a compartmentalized hot press assembly according to the present invention;
Figures 11 and 12 are elevational views, substantially schematic of different sets of compartmentalized presses according to the present invention, and
Fig. 13 is a substantially schematic elevational view of the press section of a paper machine, showing the universal character of the grooved cylinder of the present invention.
Referring to Figure 1, it can be seen that a press assembly, generally indicated by the numeral 10, comprises a loop-shaped press felt 11 mounted on guide rollers 11a, 11b, 11c, 11d , lle and a tension roller llf. A first smooth press cylinder 12 and a second lower press cylinder 13 form a first band clamping zone N-1 receiving the felt 11 and a wet band W-1, in order to transfer the water from the band W-1 felt 11 in this clamping zone Nl. A third press cylinder 14 and a fourth ¯ / lower press cylinder 15 form a second spin zone N-2 for felt alone, Press cylinders 13 and 14 are inside the loop of felt 11 and the press rolls 12 and 15 are outside this loop.
The second press cylinder 13 is formed of a body or basic structure devoid of perforations as in the case of the blind hole cylinders of the prior art, such as those described in the aforementioned patent No. 3,023,805 and in French patent application
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already mentioned.
The second press cylinder 13 thus differs from the conventional perforated suction cylinder (which has perforations such as those shown here in Figure 2) and the cylinder 13 has a top which has a large number of fine recesses for retaining the press cylinder. water between the surfaces of the flats of the partitions which support the felt 11 in the clamping zone Nl, The cylinder 15 has a similar top structure, More particularly, with reference to Figure 1A, the structure of cylinders 13 and 15, which is shown in section at 15a in FIG. 1A, has a number of flattened surfaces of partitions aligned at the periphery (or generally at the circumference) with relatively fine or narrow grooves 15c between the surfaces of the flats of the partitions,
intended to receive the water coming from the felt 11 at the wiping zone (for example at the wiping zone N-2 for the cylinder 15). One realizes that the crosses 15b have a sufficient width and that the grooves 15c are sufficiently narrow to allow the felt 11 to be easily supported in the wiping zone N-2 (or in the corresponding clamping zone N-1 by the cylinder 13), so that water can be squeezed out of the felt 11 and go into the grooves 15c, but the felt 11 itself is not compressed in the grooves 15c to any significant extent;
and in the case of the clamping zone N-1, that the felt 11 is not deformed or temporarily modified in any other way, passing through the clamping zone N-1 which would produce pronounced shadow marks or very pronounced on the W-1 strip coming from the relief of the flats and grooves on the surface of the cylinder 13.
Referring in particular to the operation of the press cylinder 15, it can be seen that at a point remote from the outlet side of
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the spinning zone N-2, the press cylinder, grooved 15 is first subjected to a water jet 15d, then to the action of a scraper 15e fitting into the grooves 15c and operating in conjunction with the water jet 15d to sweep and / or scrape fibers, fines, water, etc. and bring them out of the grooves 15c. As can be seen in FIG. 1A, in which the scraper 15e is shown partially but clearly visible, it is provided with a certain number of fingers 15f which function in the very vicinity of the grooves 15c, to scrape or sweep d 'efficiently all the solids and get them out of the grooves 15c.
The water jet 15d naturally contributes to this sweeping action and to keeping the front face of the scraper 15e clean, the rinsing water flowing into a conventional trough 15g. A 15h rotating brush is also mounted to brush the water droplets and push them out of the grooves in a region remote from the spin zone N-2. The brush 15h can be replaced by flexible sheets or by similar elements intended to sweep the interior of the grooves 15c and to brush the droplets out. Finally, a jet of air or an air scraper 15i spread over the periphery of the brush cylinder 15h, finishes removing the moisture from the grooves 15c.
It will be appreciated that the air scraper 15i also serves to wipe and completely dry the surfaces of the wall flats 15b almost immediately on the entry side of the area.
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jy 5 N-2 spin.
From this point of view, it should be noted that the "longitudinal" direction indicated here, always refers to the direction of travel of
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tape or felt or other object indicated as following that direction, while the "transverse" or "cross-machine" direction or direction is at right angles to the longitudinal direction generally in the plane of the felt of the band to which we relate.
With respect to each tightening or wringing zone (for example N-1 or N-2), the "entry" side of the zone is the side of the zone along which the band and / or the moving felt approaches; while the "exit" side of the clamping or wringing area is in the longitudinal direction with respect to the entry side of any clamping area and is on the side of the clamping area along which the web or strip is felt move longitudinally away from this area. Likewise, the inlet and outlet sides of any part of the auxiliary equipment, such as the air scraper 15i are, respectively, the direction in which the rotating surface of the cylinder approaches and the direction in which the cylinder is approached. surface of the rotating cylinder leaves this air scraper 15i.
Thus, for example, the brush 15h is on the inlet side of the air scraper 15i and the wiping zone N-2 is on the outlet side of the air scraper 15i. On each of the drawings given here, the arrow heads indicate the direction of travel of the elements on which they are placed.
As regards the cylinder 13, it can be seen that it is also provided with a water jet 13d on the side of the cylinder 13 rotating downwards, preferably cooperating with a scraper
13th (on the outlet side of it) fitting into the grooves on the surface of cylinder 13. There is also a 13g trough
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and on the upward rotating side of cylinder 13, a suitable brush 13h and air jet or air scraper 13i (on the outlet side of the brush 13h) complete the removal of moisture from the grooves and surfaces flats of partitions by sending water into the trough 13g.
Referring now to Figure 4A and Figure 4, it is seen that Figure 4A is a sectional detail view similar to Figure 1A, except that it is taken along the line IVA-IVA of figure 1 at the clamping area N-1, so as to partially show the upper cylinder 12, the lower cylinder 13, the strip W-1 (all in section) and the felt 11 in full view for simplicity the drawing. It can be seen that the cylinder 13, like the cylinder 15 of FIG. 1A has grooves 13c and) flats surfaces of partitions 13b of approximately equal dimensions (the surfaces of flats of partitions 13b forming the peripheral cylindrical surfaces of edges also designated by the reference 13b).
Figure 4 is another partial detail view in section along the line IV-IV of Figure 4A and Figure 4 shows the upper cylinder 12, the lower cylinder 13 (with some elements shown in section and others cut away), tape W-1 and felt 11 (in full view, with an arrow indicating the longitudinal direction). The groove 13c is shown in figure 4 as constituting a part of the set of ridges 13b and grooves 13c alternating and aligned on the circumference of the cylinder 13, but the detail of figure 4 is taken from a part of the set of the press so small, that the curvatures of the cylinders 12 and 13, as well as those of the bottoms of the rain @@ es 13c are not highlighted.
In itself
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Referring to Figure 4B however, it is seen that the grooves 13c each have a very small or narrow axial dimension 16 at their entrance or at their peripheral part which is aligned with the cylindrical outer surfaces 13b or surfaces of the ridges partitions, these partitions d 'ridge having an axial dimension 17 which is shown in Fig. 4B as being approximately the same as the axial dimension 16 of the grooves 13c at or at the entrance to the outer periphery,
It can also be seen that the grooves 13c are between radial walls 13c-1 and 13c-2 which extend parallel to one another and which are spaced at least at the axial dimension 16 over the large radial distance of their depth 18 which is greater than the axial dimension 16 of the inlets of the grooves and the axial dimension 17 of the partitions (in fact, it is about twice the one and the other axial dimensions 16 or 17).
Referring now to FIG. 6, it can be seen that it represents a press assembly generally indicated by the reference 20, which comprises a significant improvement on the embodiments of the present invention indicated so far. to the clamping zones N-1 and N-2 of figure 1. The press assembly 20 comprises a smooth upper press cylinder 21 whose structure is comparable to that of the smooth press cylinder 12, and a lower press cylinder grooved 22 comparable in some respects to the grooved press rolls 13 and 15 described above.
The press rolls 21 and 22 form a press clamping zone which receives a wet web W-6 in contact with the smooth press roll 21 and which is carried by a felt 23 passing over guide rollers 24a and 24b, this 23 felt moves with the W-6 strip in contact with it, ...
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on the inlet side, in the pressure zone, and on the outlet side of the clamping zone N-3, as shown here, The grooved cylinder
22 is provided with a trough indicated generally at 25 and shown as formed of three parts 25a, 25b and 25c.
. The grooved cylinder 22 is shown partially in detail in Figures 5A and SB (with Figure 5A taken approximately along the line VA-VA of Figure 6), and the grooved cylinder 22 is seen to have a top 22a in solid elastomer (rubber) on a 22x envelope in malleable iron without perforations. The top 22a may be formed of stainless steel which is preferable in some cases and also allows fine grooves 22c to be cut between partitions 22b which in size and shape are shown in Figures 5A and 5B.
Referring more particularly to Figure 5B, it will be seen that the top 22a of the grooved cylinder 22 is shown in the view without hatching to facilitate its detailed description, the grooves 22c are shown here as having a substantially uniform axial dimension 26 which is 0.635 mm between cylindrical (smooth) partitions 22b on ridges alternating with the grooves 22c, these partitions 22b having an axial dimension 27 of 2.54 mm, that is to say about four times the dimension 26 of the entry of the groove, resulting in an open contact area of the grooved cylinder 22 of approximately 20%. The grooves 22c extend radially inward to a depth 28 by 3,
175 mm which is greater both than the axial dimension of the grooves 26 and that of the partitions 27; these grooves 22c are comprised between walls extending radially and in parallel 22c-1 and 22c-2, axially spaced apart by the distance
26, axial dimension of the inlet of. the groove or which is superior
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at this dimension (but not more than 100% because of the inconvenience of hollowing out the partitions 22b), so that the water which enters the peripheral inlets of the grooves 22c is not constrained to flow radially inwardly of the groove 22c.
Referring again to Figure 6, it can be seen that the water expressed from the strip W-6 through the felt 23 at the clamping area N-3 goes into the grooves 22c of the grooved cylinder 20 and for the most part is carried away from the felt 23 on the exit side of the clamping zone N-3. The first trough portion 25a is mounted as close as possible to the exiting felt 23 and the exit side of the cylinder 22 so as to catch water droplets excited by the centrifugal force of the grooves 22c immediately upon exiting the trough. the clamping zone N-3. However, the grooves 22c resist the centrifugal force which tends to eject these droplets out of the cylinder 22, particularly at slow working speeds.
However, at higher working speeds of 150 m per minute and more, the tendency of the narrow grooves 22c to resist the expulsion of water from the cylinder 22 as a result of the centrifugal force is overcome at least. in part, and the trough portion 25a acts to reduce the possibility of the underside of the W-6 rewetting as a result of this ejection.
However, a large amount of water remains trapped in the narrow grooves 22c on the grooved cylinder 20 until this cylinder passes in front of a sweeper 29, which is remarkably simple, and which is simply constituted by a flat sheet d 'a moderately elastic material such as
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sheet of metal 29a fixed to a transverse bar 29b, pushed continuously transversely against the partitions 22b at the periphery of the cylinder 22.
In this way, the sheet 29a of the sweeper does not enter the grooves 22c but simply presents an axially continuous surface on the transverse peripheral dimension of the cylinder 22 along a transverse line of contact (i.e. actually on a limited peripheral contact surface), on which the sweeper 29 ', extends axially continuously from the exit side of this contact line L-1 and slowly separates or diverges' from the periphery exiting from the grooved cylinder 22 so as to produce a pumping effect, a withdrawal of the water contained in the grooves 22c (which in reality is swept from the grooves 22c by the air which rushes in to fill the partial vacuum produced by the pumping action of the sweeper 29).
Water which has been held in the grooves despite the combination of centrifugal force and gravity, on the downward rotating side of the grooved cylinder 22, is thus roughly completely swept away from the grooves 22c and for a large part, goes into the second or lower part 25b of the trough.
Part of the water which is thus withdrawn from the grooves 22c remains on the partitions (in the form of a meniscus), as well as the humidity or the droplets which are generally found in the immediate vicinity of the high speed press rolls in the machines. paper which also tend to settle on the partitions 22b on the upward rotating side of the grooved cylinder 22, and this water on the partitions 22b is then removed by a conventional scraper, preferably by simply having
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the shape of a blade scraper 30, which at high speeds effectively rejects water droplets from the surface of the cylinder, as shown in Figure 6, against the third part 25c of the trough which flows into the lower part 25b thereof.
The blade scraper 30 here forms a scraper right up against the inlet side of the clamping zone N-3 and allows the partitions to be dried. Preferably the scraper 30 acts in cooperation with the partitions 22b within what constitutes at least the last 120, and preferably the last 90 of the path of the grooved cylinder 22 approaching the clamping zone N-3, so that the partitions 22b come out dry at the immediate entrance to the clamping zone N-3, If a few water droplets are carried by the scraper 30 from the partitions 22b and go to the bottom of the grooves 22c, it has been found that the particular function of the grooved cylinder 22 is not significantly altered,
while if moisture remains on the partitions 22b this makes a considerable difference to the operation of the grooved cylinder 22, for reasons which will be described in detail later.
Theory and advantages of the inventions shown in Figure 1 and Figure 6.
As indicated above, certain aspects of the embodiment of the present invention shown in FIG. 6 apprt important and remarkable improvements to the embodiment according to FIG. 1; and although it is not desired to limit the invention to any particular theory, it is believed that certain theoretical considerations will explain the superiority of the embodiment of Figure 6 over that of
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Figure 1, as well as the superiority of the embodiments shown in both Figures 1 and 6 over the prior art.
The use of grooved cylinders for the paper pressing technique has been considered for several generations and has been rejected. For example in 1915, U.S. Patent No. 1,123,388 of January 5, 1915 was issued to Schanning, it related to a grooved press cylinder with which it was claimed to replace the felt-covered cylinders, and it disclosed grooves having a shape which according to Schanning had to retain water by capillary effect. Already in 1905, Fletcher (US Patent No. 800,845 of January 30, 1904) proposed a grooved cylinder made with some parts in the form of segments.
During the 1920s, Goodfellow (U.S. Patent No. 1,369,365 of February 22, 1921) proposed a press cylinder having circumferential grooves as well as axial grooves which interrupted the circumferential continuity of the partitions, this cylinder was covered with felt; and Wagner obtained U.S. Patent No. 1,483,562 dated February 12, 1924 relating to grooved rolls used with two press felts co-operating with certain suction mechanisms outside the press rolls. US Patent No. 1,321,956 of November 18, 1919 to Wagner referred to grooved cylinders in a coating mechanism.
U.S. Patent No. 1,520,489 of December 23, 1924 to Wagner relates to a cylinder having a grooved liner. U.S. Patent No. 1,517,036 of November 25, 1924 to
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Wagner's name refers to a pair of press rollers intended to compress a moving web of paper with their bare surfaces unprotected, one such roll having grooves on its surface, "
More recently in 1958, however, Wagner obtained a United States Patent No.
2,858,747 of November 4, 1958 which referred to grooved press rolls operating with a suction apparatus mounted outside the cylinder body, but with these exceptions in the art, it has been found that almost the entire press industry Papermaking turned its attention to the perforated cylinders, the suction cylinders, for removing water, in a squeeze-on press, once this structure was discovered and introduced into industry.
In fact, for the last thirty or forty years, the perforated type suction cylinder has been used predominantly and in practice exclusively in the papermaking industry, to remove water in n Any large quantities of wet paper webs in papermaking machine press assemblies.
As shown here in figure 2, in the wiping area N-4 of the suction press, the cylinder body 31 is perforated, that is, it is closed with a large number of holes 32 , 32 of large dimensions (i.e. having at least
6.35 mm in diameter and generally comprising inlets 32a flared at the periphery, of larger dimensions) which are drilled completely through the body 21 of the cylinder (the latter having at least a thickness of 25.4 mm), to ensure the
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communication with the suction strainer G which extends over the entire width of the wall 31 of the cylinder inside, in
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'j] b opposite the spin zone N-4.
At the wiping zone N-4 of the -,: suction press, a press felt 33 is interposed between the strip W-2 and the perforated wall 31 of the suction cylinder, (mainly as a protective layer, permeable to l (water, strip W-2), and the water which is squeezed from strip W-2 completely passes through the felt 33 and goes into the holes 32-32, of the perforated wall 31. Part of the water continues and goes into the strainer G, part of it is usually retained in the holes 32-32 on the outlet side of the spin zone N-4, where the pressure below the atmospheric pressure prevailing in the strainer G tends to oppose the centrifugal force which pushes the water droplets outside the holes 32,32 and against the felt 33 which is subjected to atmospheric pressure.
The felt 33 can thus remain in contact with the strip W-2 on this exit side of the spinning zone N-4 without the strip W-2 being wetted again in a significant way (by the water which is projected onto the felt 33 through the holes 32,32 of the suction cylinder).
In addition, troughs (not shown) are placed in a conventional manner between the felt 33 and the wall 31 of the perforated cylinder, immediately on the outlet side of the strainer G to catch droplets escaping from the holes 32, 32 of the suction cylinder, especially after these holes have passed the limit (i.e. the outlet seal, not shown), of the internal suction strainer G serves that there is no longer any pressure difference to maintain the droplets in the holes 32,32. The outgoing felt 31 must be guided to avoid
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this trough and this often results in the need to guide the felt with or against the web on the exit side of the spin zone N-4.
The perforated suction cylinder, with its suction strainer, and with or without the trough, thus serves to carry almost all the water expressed from the belt to the spin zone.
Despite the excellent results obtained with perforated suction rolls for a number of uses in papermaking, it must be recognized that these rolls and their auxiliary equipment are expensive to manufacture. The suction strainer placed inside, almost completely prevents the use of conventional "anti-deflection" cylinder structures allowing greater flexibility and giving greater uniformity to the pressure setting in the clamping area. .
In addition, the large dimensions of the inlets 32 of the perforations, acting with the pressure difference produced by the suction strainer against the unsupported portions of the felt 33 in front of these perforations 32, tend to produce "shadow marks. "on the tape, in some cases.
It is only recently, after many years of industrial use of perforated perforated cylinders, that what is known as a "side press" type structure has been developed which does not require the use of. perforated suction cylinders, for the belt press. In the compartmentalized press, the felt alone is cleaned, freed from water and put into condition in a separate press spin zone, then introduced with the bandeumide into what is called
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a * band clamping region which is formed between rolls having walls without perforations (unlike the walls of perforated suction rolls).
As shown in Fig. 3, ordinarily the water load in such an N-5 band clamping area is such that at least one of the press rolls 35,35a has on the surface of the recesses 36 which temporarily take charge of the pressure. Water entering the N-5 band clamping area to prevent crushing of the W-3 band carried by the felt 37.
As shown in Figure 3, a preferred form of such recesses 36 is obtained by giving a press cylinder 35 a rubber top which contains a multitude of relatively fine blind holes (i.e. having a diameter of d. 'about 1.5 to 6 mm or even less as in the case of U.S. Patent No. 3,023,805 supra) and in the case of most W-3 tapes and conventional felts, these holes Fine 36,36 almost completely avoid or eliminate the "shadow marks" characteristic of some perforated suction cylinders. In the compartmentalized press, the principle of water removal is quite different.
The water is not carried away from the wiping zone N-4 by the wall 31 of the suction cylinder but instead, the water squeezed from the strip W-3 into the felt 37 is carried away from strip 'W-3 roughly all the way through felt 37 on the exit side of clamp area N-5.
The excess water at the N-5 clamping area, which is entrained in the blind perforations 36,36 and which removes the water load from the N-5 clamping area, usually contains a certain amount of air at the bottom of these blind perforations 36, 36 and this, cooperating with the capacity of the felt to absorb
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of water as it expands on the outlet side of the zone, clamping N-5, results in a significant amount of water being removed from the system through the felt 37 which is then passed through , as previously mentioned, through a press for felt alone where it is stripped of the desired amount of water, in a separate press wringing zone.
The principle of removing water from an N-5 band press clamping area of the compartmentalized press also features a relatively good balance of forces in the clamping area itself, where the W- band 3 is compressed so that it is freed of its water but where it is pressed against a felt 37 which is held over a large area of flats of partitions 36a between the inlets of the multiple perforations 36,36 and these perforations 36, 36 fill with water under considerable pressure (especially when air is trapped at the bottom of blind holes 36,36)
so that overhanging or unsupported felt areas at clamp area N-5 and which correspond to perforation openings up to 3 or 6 mm in diameter are actually very well supported from below and usually show little sign of lack of support for these felt areas on the resulting compressed web W-3 (i.e. little, if any, signs in the form of "shadow marks").
In addition, the unperforated walls 35,35a which effectively pierce the band clamping area N-5 are so constructed that they easily lend themselves to being supported by various anti-deflection devices, so that the band press N-5 has important advantages of flexibility in adjusting the pressure at the clamping area and in the
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maintenance of uniform loads in the axial clamping zone.
. The present invention, however, as shown in the embodiments of Figures 4, 4A and 4B, as well as for its improvements shown in Figures 5A, 5B and 8 is based on another different basic principle. , for water removal, in press clamping areas.
First, the present invention presents a unique improvement in the compartmentalized press assembly (fig. 1) by using a grooved cylinder in place of the cylinder 35-described in connection with FIG. 3 (or, as will be explained further into the dewatering zone for felt alone) so as to obtain either a number of marked advantages over the compartmentalized strip press structure which has just been described (at the expense of certain other advantages), or to obtain all the advantages of the compartmentalized press which has just been described, with a certain number of additional advantages.
One of the essential concepts of the present invention involves the use of a grooved cylinder with flats of partitions 13b and 22b (of the series of figure 4 and figure 5) which are roughly continuous around its circumference, so that the flats of the partitions have continuous, cylindrical working surfaces of which the outside or the outer periphery is smooth, and which come into contact with the strip or the felt 11, 23 and which support the latter. Circumferentially discontinuous bulkhead flats are almost impossible to clean during cylinder rotation.
Also an essential idea of this first concept is that the use of such
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flats of partitions having an axial dimension 17, 27 very narrow between alternating grooves 13c, 22a which also have a small axial dimension 16, 28, but which are connected (at the periphery) to the ambient atmosphere so that the water expressed at the press clamping zone Nl, N-2 and N-3 does not experience resistance in this respect, to flow through the material of the web or felt, axially as well as radially and go in these grooves entries connected to. atmosphere (which are large enough to easily receive pressurized water).
The grooves are of sufficient size to enable them to receive the water load at the press clamping area, while remaining connected to the ambient atmosphere and this in such a way that they do not exhibit resistance to water. The flow of water in the grooves, mainly as a result of the depth of the groove, which is formed to increase the axial dimension 16,26 of the groove to enable it to receive greater water loads. The depth of the grooves 18,28 in most use of paper machines must thus be considerably greater than the opening 16,26 of the groove at the periphery of the cylinder, so that the very essential function of communi- cation with the atmosphere is spared.
In practical embodiments of the present invention the ratio of the depth 18.28 of the groove, to the axial dimension 16.26 thereof at the periphery of the cylinder is preferably at least 2. / 1, approximately, and may be up to approximately 10/1 or more depending on additional practical considerations such as cylinder strength, ease of cutting grooves, etc.
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In addition, it has been found important to ensure that the groove can easily receive the water load, by the fact that it has side walls 13c-1, 130-2, 1 or 22c-l, 22c-2 which (being radially aligned) are axially spaced from each other, by at least the width of the entrance to the groove 13,26 for at least an initial groove depth of approximately equal to the axial dimension 16,26 of the entry of the groove (at least 1.27 mm and preferably 3 mm) and preferably over the entire radial dimension of the groove 18,28.
This concept would make it possible to give the interior of the groove axial dimensions greater than those of the axial dimensions.
16,26 of the inlet, if the formation of the latter was practical and did not decrease the resistance of the cylinder or interfere with other maintenance considerations such as its cleaning, but this concept would prohibit the use of little grooves. deep bevels which would be intended to oppose the entry of water (and / or their communication with the atmosphere) but which would not prevent an extremely slow inclination between the walls of relatively deep grooves, such as the walls would be approximately parallel in order to allow their operation in the region of the entrances of the grooves.
In addition to the possibility that the grooves 13c and 22c have to be connected to the ambient atmosphere in the press clamping area and thus easily receive water, it has been found that an even more important consideration was part of this concept, and this consideration involves the use of a minimum axial dimension 17.27 for the flats of smooth cylindrical walls on the ridges between the grooves. As
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shown in Figure SB, the maximum axial distance that the water flow through the felt 23 (in compressed form) is approximately the distance between the midpoint M of the wall flat 22b and the edge of the adjacent groove 22c.
This midpoint M is in a radial plane cutting in two equal parts the individual edge and the wall flat 22b and the axial distance
27-1 / 2 to the groove is approximately half of the wall flat 27.
The liquid itself, in any medium such as water in a strip-type medium, exhibited by the felt 23, exhibits resistance to flow under any circumstance, and in the compressed felt 23, which has a dimension in the range from 1.6mm to 3.18mm, the water resistance is large enough that it is necessary to be very careful in delimiting the dimension 27- to maintain maximum efficiency in removing water from the clamping area.
From this point of view the axial dimension of the wall plate 17,27 should be about 25% at 2005 of the radial thickness 23a of the compressed felt to obtain the best results for the water flow 'axially, laterally to. through the compressed felt and into the grooves 22c on each side of each wall plate 22b. Preferably the ratio of the axial dimensions of the flats of the partitions
17.27 to the thickness 23a of the compressed felt is found e.itre 1/2 and 1/1.
Another important consideration in the practice of the present invention with respect to the axial dimension of the grooves 16,26, at the entrance to them, is that of "shadow marks" in the case of the webs passing through. the clamping area.
We realize that the "shadow marks" in themselves are not important when it comes to a press for ...
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felt alone, nor is an important factor in the case of certain types of inferior webs or in the case of certain paper machines in which extremely heavy felts are used. In such cases, it might be possible to use grooves having large axial dimensions 16, 26 of up to about 3 mm, above which the felt would tend to enter the grooves by a significant amount, this which would produce unnecessary additional wear of the felt, possible clogging of the water flow and / or the communication to the atmosphere, etc.
Further study of this issue has shown, however, that 16.26 axial dimensions of grooves, which are much greater than about 0.89mm tend to produce unwanted marking on some tapes and / or allow the felt of most. of the weights used to temporarily enter the grooves in a disadvantageous manner, under the change of the clamping area, which increases the wear of the felt and it was found that a groove dimension, at most 089 mm a very important limited point for most pressing operations. The axial dimension of the grooves 16.26, the minimum practicality which allows water to be received and performs the essential function of communication with the atmosphere, is in the vicinity of about 0.127 mm.
As previously indicated, the best results are obtained using an axial groove dimension of approximately 0.635 mm.
The foregoing concept of communication with the atmosphere which is essential for the practice of the present invention is based on certain fundamental theories.
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which involve the design of grooves having the best qualities to receive water and to connect to the atmosphere the pressure of the clamping zone to which is added the design of flat surfaces of partitions having superior qualities to produce axial or transverse flow of water through the compressed felt to send it into the grooves with minimal discomfort and minimal pressure gradients, across the surfaces of the flats of the partitions.
In the case of a band clamping area such that the pressure gradient is a function of the pressure of the fluid that exists at the interface between the felt and the band, it is important for the pressing to connect to the atmosphere this fluid pressure in the felt, or to relax it to as low a level as possible, which is best obtained by uncovering the "back" of the felt so that it is sufficient that the water only passes through the thickness compressed felt to join the ambient atmosphere that exists in the grooves.
Another aspect of the present invention which has been found to be very important is that of reducing the flow of water through the felt compressed in these grooves, obtained by preparing the surfaces of the flats of the partitions. on the entry side of the clamping area. From this point of view, reference should be made to FIG. 7A, which shows in a view directed transversely, the surfaces 22b of the flats of the outer peripheral partition wall alternating between the grooves 22c but carrying water droplets D (in the form of 'a meniscus) which adhere to the flats of the partitions 22b.
We realize that in the operation of paper machines which include
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pressing parts, a significant amount of water is handled and this water comprises droplets in the form of mist in the air as well as water which actually remains as droplets on the surface of the cylinder , so that the surface of the cylinder usually tends to remain continually wetted.
It should be realized, however, that any droplet carried by a wall flat 22b in the nip zone N-3 (or N-1, N-2) is first immediately compressed in the body of the felt and must then travel the axial dimension indicated above, through the compressed felt and go into the grooves in communication with the atmosphere on each side of the partition 22b. This phenomenon is avoided according to the practice of the present invention by means of a very simple process.
In Fig. 1, the scraper in the form of an air apparatus blows on these droplets and pushes them from the flats of the partitions to dry them on the inlet side of the clamping area N-1, N -2 (within an arc of at least 120 on the entry side the clamping areas on grooved press rolls, and preferably within roughly the last quadrant or
90 of rotation of the grooved cylinder which approaches the clamping area), The press assembly 20 of FIG. 6 shows the use.
sation of a simpler, robust, inexpensive and advantageous scraping device to obtain the desired result with greater ease and without the need to atomize or blow the droplets into the ambient atmosphere so that they are redeposit on other elements in operation. This is essentially achieved by the use of the blade scraper 30 which is a
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classic blade scraper in all other respects and which has this advantage.
He went up, however Immediately to the side. entry of the clamping zone N-3 so as to be sure that the flats of partitions 22b are dry when they approach the clamping zone N-3, From this point of view, it can be seen that the scraper
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30 which presents what aonsitue a c4nti surface, naked ac.à3.eamen. pushed against (or all against) the rotating periphery of the cylinder, has a structure considerably simplified in that it is not complicated by devices intended to reach the interior of the grooves 22c.
An important aspect of the present invention is that devices for reaching the interior of the grooves 22c at this particular location are not essential, as the grooves
22 are provided with sufficient depth 28 to allow the return of at least a small quantity of water in the clamping zone N-3, in the grooves, without hindering the overall operation of the press 20 The important point to consider here is that unnecessary additional water flow axially through the compressed felt is avoided by introducing water onto the surfaces of the wall flats 22b at the clamping area.
N-3,
Ericore another very important point to consider is the fact that on the press cylinder 22 which constitutes the preferred embodiment of the invention the grooves 22c and the circumferential and alternating ridges 22b ,, on-1; the volume of continuous spirals, which differs from the grooves and ridges exactly aligned around the circumference and exactly spaced axially around the entire periphery of the cylinder.
This last structure
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of cylinder can be used in the practice of the present invention giving a number of advantageous results and the spiral grooving is clearly superior from the point of view of manufacture and use as will be demonstrated. far, there are machine tools for cutting the desired grooves (in the form of spiral threads) on the surface of such cylinders with much more ease and precision than can be done in the practical operation of workshop 'which peddles the cutting of exactly circumferential grooves.
In addition, the ranger 30 has a continuous axial surface which is able to cooperate only with a spiral groove to rid the flats of the partitions of their water, while neither any apparatus which needs to reach the interior of the spiral groove. could not be maintained at a fixed point, and have an operation as simple as that of the apparatus 30.
Referring now to Figure 7, it will be seen that the sweeper 29 also has a unique arrangement for generally removing water from grooved cylinders, and particularly for removing water from cylinders having grooved grooves. spiral of the type just described.
The sweeper 29 does not enter the grooves 22c, but performs its function of pumping water from the grooves 22c by means of its new and simple structure, and performs this function on the inlet side of the scraper 30, so that it does not take water in the ures 22c to put it on the surfaces of the flats of the partitions 22b so that the water is carried away in
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the H-3 clamping xone on these partitions.
Essentially, the sweeper 29 has an axially continuous surface portion 29a
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which extends from a close vicinity of the cylinder surface 22 (and which is actually pushed against this surface) on peripheral surface portions or on wall flats 22b thereof, this surface 29a moving apart gradually from said surface of the cylinder or surfaces of the flats of partitions 22b (from the contact region L-1) so as to form with the periphery of the cylinder, which turns away,
two gradually diverging surfaces used to pump liquid out of grooves 22c as the surface of the cylinder passes the sweeper
29. As shown in Fig. 7, the combination of centrifugal force, gravity and vacuum produced on underside 29c of sheet 29a of sweeper 29 results in:. withdrawing the water (indicated schematically at 29d) to bring it out of the grooves 22c and send it in the general direction of the underside 29c of the sheet 29a.
This is, of course, achieved primarily by the purge air A-7 which rushes (as shown schematically) along the peripheral surface of the grooves 22c to fill the partial vacuum produced by this pumping effect. It will be appreciated that the structure of the scanning apparatus thus represented is remarkable for its simplicity, for its ease of assembly, installation, operation, maintenance, etc., and moreover for its function at the same time. 'With regard to grooves 22c having a general spiral shape,
because the device rids them of their water without having to reach the interior of the grooves and consequently without proper axial displacement necessary for a sweeping device
29 which should run continuously through the spiral grooves.
It was found that the basic and simple structures
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of the sweeper 29 and the scraper 30 cooperate in a highly efficient manner with the press assembly 20 to give the best working results. The scraper 30 itself has the unique function of improving the efficiency of the press at the area. clamp N-3, and 1 sweeper 29 that of drawing water from the grooves 22c by a very simple structure and phenomenon, These two devices
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29 and 30 #.
individually and in cQm.bimd..son, are very helpful to work with the spiral grooved press cylinder in that they improve the basic operation thereof.
In addition to the previously mentioned advantages of spiral grooving on the cylinder 22, which involves the least expensive size and the most safe from mishandling of these cylinders on a lathe, there is a special cooperation between the surfaces of the flats. 22b spiral partitions and the scraper
30 and / or the sweeper 29 which causes no damage to the felt 23. around the clamping zone N-3 the spiral grooves 22c and the ridges 22b momentarily come into contact with the felt 23 under compression (which moves exactly circumferentially ).
and during this momentary contact the course of the grooves 22c and the ridges 22b is approximately (and practically) aligned circumferentially, and their axial course is so small that no damage results to the felt. The ridges 22b fill a exactly opposite function vis-à-vis the scraper 30 and / or the sweeper 29.
These devices remain in a fixed position and come into contact with the ridges 22b of, so that the spiral component of their displacement (axial movement) has the net effect of continuously cleaning, sweeping and / able to scrape the contacting surfaces of the machine. scraper 30 and / or sweeper 29,
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In many respects, the foregoing structures of grooved cylinders 13 and 22 are particularly useful even when the inlets of grooves 16, 26 may have larger dimensions (eg up to 2.5mm or more at the area of spin N-2 for felt only), even when they go so far as to produce certain marks at one of the tightening or spin zones N-2 or N-3.
In the preferred embodiment, these marks are avoided by using very narrow groove openings 16,26, having an axial dimension of less than about 0.89 mm (and preferably having about 0.79 mm). It has been found that this maximum axial dimension is significantly greater when used in the practice of the present invention. It has been found that axial dimensions much larger than this do not give a much better result for any ordinary use of the present cylinder, while larger axial dimensions tend to produce marks on the web, in the process. most cases.
In manufacturing and selling grooved press rolls for the uses contemplated in the practice of the present invention, it has thus been found to be particularly advantageous to maintain the axial dimensions of the grooves at 0.89 mm or less. Among other things, this has the advantage of avoiding the need to give special instructions on the use in the workshop of grooved rolls, since such grooved rolls can be used in presses for felt alone, as well as presses for felt-only presses. strips, using felt of different weights and paper strips of different qualities and types.
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Within the limits stated above, it is understood that certain relationships between the grooves and ridges in the felt-covered press cylinder (eg cylinder 15 of Fig. 1) of a web press in a compartmentalized press may not be so delicate because the felt 11 is intended to take away the greater part of the water expressed from the strip Wl and that rewetting of the strip is avoided, in FIG. 1, by guiding devices separating the strip and the felt at the immediate exit of the clamping zone Nl.
The ratio of the axial dimension 16 of the groove to the axial dimension of the partition 17 is at least about 1/1 and preferably within the limits of 1/1 to 1/3 (i.e. say 0.79mm to 1.59mm and up to 2.38mm) to remove water from the strip satisfactorily, which assumes an open area of between 50% and about 25%.
Extensive research has revealed, however, that significantly better results are obtained using a considerably smaller open area, not exceeding 25% (e.g. less than 0.79mm for the groove with 2.38mm for the bulkhead. ). This constitutes an important difference between the cylinders 13 and 22, without taking into account that an essential aspect of the present invention is the ease of the grooves to receive large amounts of water. The reasons why this upper limit of open area of about 25% (and preferably
20% with 0.635 mm grooves and 2.54 mm partitions, in fig. 5B) is that it has been found that this relatively small open area does not appreciably prevent water removal of the tape (by the felt)
with the clamping zone pressures used,
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while it makes it possible to fulfill what is perhaps the second most important function, that which gives great flexibility to the grooved cylinders according to the invention, This function consists in reducing the possibilities of rewetting the felt at the exit from clamping zone N-3.
While this feature greatly helps to remove water in a (compartmentalised) web press clamping area, and reduces or weakens the water load carried by the felt from the web into the compartmentalized press, it is capable of actually removing just about all the water (through the grooved cylinder in a tape press clamping area) and allows the grooved cylinder to replace a conventional suction cylinder in a tape press, as shown in Figure 6 , particularly on a second or third press in a set of presses (eg the set shown in Fig. 13).
In Figure 6, it will be noted that the felt 23 is roughly aligned on a tangent plane TT to the clamping area (or preferably slightly above) on both the inlet 23a and outlet 23b sides, by means of the upper surfaces of the guide rollers 24a, 24b which are placed on the side of the tangent plane TT opposite to the cylinder 22 so that the felt 23 has only minimal contact with the cylinder 22 (only at the area N-3), that some of these parts do not tend to be trapped in the grooves 22c, that it does not tend to obstruct the ambient pressure on the entry and exit sides of the clamping area N -3, that it only undergoes a minimum of wear by its contact with the edges of the partitions (for example in 22b-1 in fig.SB,
edges which are preferably sharp to achieve the other benefits
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described here), that it undergoes only a minimum of wear as a result of the axial displacement of the spiral partitions 22b at the clamping zone N-3, that it allows to properly position the trough 25, and . that it does not withdraw or receive a minimum of water from the grooves 22c on the outlet side 23b of the clamping zone N-3.
The grooves 22c, of course, oppose the expulsion of water by centrifugal force (particularly more on the side of cylinder 22 which turns upwards or on its top, than on the side which turns downwards. when gravity is added to the centrifugal force) but what is expelled (in D-3) is almost entirely thrown against the upper part of the trough 25a immediately at the exit of the clamping zone N-3 between the cylinder 22 and the felt 23b.
Although the path of the felt 23b on the exit side is important for many uses, the open area is still very important because some rewetting of the felt 23b on the exit side of the clamping zone N-3 is roughly instantaneous because the felt expands when released from the pressure of the clamping area and is then very absorbent, At this point the "path" of the water is reversed outside the grooves 22c to go to the most distant parts of the absorbent felt 23, which would be along the center line or, plane M (fig.SB) above each partition 22.
It has been found that this reversal of the water path in a preferred construction of cylinder 22 can be reduced by using a ratio of the width of groove 26 to the width of a partition 27 having a practical minimum value of. 1/3 to a practical maximum of about 1/20 above which removal of water from the web and / or felt is unduly hampered in the press clamping area N-3 (and using preferably an open area ranging from about 25%
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around 10%, in practice).
In particular, when using the combination of the previous ratios (grooves to partitions) of 1/3 to 1/20, partitions having approximately a width ranging from 1.27 mm to 3.81 mm, grooves having With a width ranging from 0.25 mm to 0.89 mm, a remarkably flexible press cylinder is obtained which can be used in any press assembly (eg the one shown in Figure 13). Best results have been obtained using approximately the exact dimensions given for cylinder 22.
Groove depths 28 at least sufficient to carry the water load are used and preferably the preceding combination includes grooves which have depths (approximately radial) of at least two to ten times their width and equal to less than the width of the partition, and having at least 0.25 mm, with a maximum groove depth limited mainly by practical considerations, although angled or rounded groove bottoms not exceeding a depth of about 6 mm are generally superior to other structures when it comes to combining strength, cleaning and ease of manufacture.
Within the limits of the previous parameters, open areas of 25%, 20% and 15% (successively) can be used on the first, second and third web presses of a machine, each time removing a little less of water to each press.
Using the press cylinder 22 hereof. invention in a compartmentalized press (for example at the positions of the cylinders 13 and 15 in fig. 1), an adjustment is obtained
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of the condition of the strip which enters the strip press clamping zone and the guiding devices 11a, 11b, 11c, 11d can advantageously be used to keep the felt approximately tangent to the zones N-1, N -2, with additional guiding devices, 19,19 to separate the strip W-1 from the felt 11 immediately at the entrance and at the exit of the clamping zone N-1 to better act on the water transfer from tape W-1 to felt 11, and vice versa,
Further embodiments of the present invention,
- Referring now to Figure 8, it can be seen that this embodiment of the present invention, generally indicated by the reference 40, represents a band press in which the press clamping area N-8 is formed between a grooved upper cylinder 42 and a lower liana cylinder 41, which is in contact with the strip W8 moving on the underside of the felt 43. The elements of Figure 8 which correspond to those of Figure 6 have been designated by the same reference numbers in the 40 series.
It can be seen that the smooth bottom cylinder 41 may tend to carry a small amount of water from the strip W-8 and this cylinder 41 is cleaned by a scraper 41 on the inlet side of the spinning zone N-8, the scraper discharging water and the like into a trough 41b. Grooved cylinder 42 has much the same construction as cylinder 22 previously described except that preferably the width of the grooves is only 3.81mm for a 15% open area and press 40 is used as the third. press to remove a relatively insignificant amount of water. The reduced open area decreases rewetting of the felt 43 on the exit tee of the spin zone N-8.
Part 45a of the trough on the exit side of the N-8 dewatering area
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extends between the felt 43 and the surface of the cylinder 42 approximately immediately at the exit of this zone N-8 and it collects some water droplets as shown schematically.
On the side of the grooved cylinder 42 which rotates downwards, a scraper 49 having roughly the structure of the scraper 29 and a scraper 50 which has approximately the structure of the scraper 30 are mounted to cooperate together, as well as with the part 45c of a trough. Trough 45c carries scraper 50 as close to the inlet side of spin zone N-8 as is practical to allow trough 45c to collect and draw water swept from partitions 42b of cylinder 42 by scraper 50.
Referring now to Figure 9, it can be seen that it represents a compartmentalized press generally indicated by the reference 60, with a band clamping zone N-9 between a smooth upper cylinder 61 and a grooved lower cylinder 62 in which the elements are arranged roughly as shown and described in connection with Fig. 6, except that the web W-9 is guided by rollers 71a and 71b at the entrance and exit of the zone of tightening N-9 so that the strip W-2 is in contact with the felt 63 only about only in this zone N-9 (the strip W-9 tending to adhere to the side of the upper cylinder 61 which turns upwards (granite) at the exit of, the nip zone N-9, which helps to separate the web W-9 and the felt 63 immediately at the exit of the nip zone N-9,
even if the felt F-3 is mounted on guide rollers 64and 64b which keep it just a little above the tangent plane passing through the clamping area N-9).
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The removal of the water and the cleaning of the groove cylinder 62 are carried out by elements whose structure and function correspond to those already described for figure 6 and which are designated by corresponding reference numerals in the series of 60, the scraper being designated by 70.
In Fig. 9 there is also a felt-only wiping zone generally indicated at N-9A which is formed by a smooth press cylinder 73 placed inside the loop formed by the felt 63 and by a grooved press cylinder 72, which has the same structure as the grooved press cylinder 62 and the grooved press cylinder 22 previously described, and which is placed outside the loop formed by the felt 63 to act on the outer peripheral "working" surface 63a of the felt 63 to be cleaned, repaired and freed of its water.
The grooved cylinder 72 is provided with a trough 75 for mounting a sweeper 79 having the same structure and function as the previously described sweepers 29 and 69 as well as a scraper 80 having approximately the same structure and function as the scraper 50 of the machine. Figure 8, which also acts with the turning side down of a grooved cylinder. The scraper 80 is placed against the inlet side of the spin zone N-9A for felt only, and. in order to be more efficient at removing water from this area N-9A, it is mounted so as to cooperate with the trough 75 to trap the water removed in this way to cooperate with the trough 75 to trap the water removed in this way and water which is thrown from the periphery of cylinder 72 by the action of sweeper 79.
The felt 63 is mounted so that it moves approximately beyond an indicated tangent plane
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generally in T-9A, in order to have minimum contact with the surface of the grooved cylinder 72, and to separate quickly at the exit of the spinning zone N-9A and to be able to place d Advantageously, the leading edge 75a of the trough 75 immediately at the exit of the dewatering zone N-9A for felt alone between the felt 63 and the surface of the grooved cylinder 72.
The compartmentalized press 60 is used to obtain an extremely efficient action on the movement of water in the two areas of clamping N-9 and spinning N-9A.
Referring now to Figure 10, it can be seen that the embodiment of the present invention shown in Figure 10 includes a heat press 100 which receives a heated web W-10 from the last dryer 101, which it passes over a roll. guide 102 and goes into the clamping zone N-10, from which the hot strip W-10 passes over a guide roller 103 separating the strip W-10 and the press felt 104 immediately upon exiting the zone N-10 clamp, by passing the W-10 web over the first dryer 105 of the next drying section, The heat press 100 has a web press clamping area formed by a smooth upper cylinder 106 and a cylinder lower press 107 which has roughly the same structure as the cylinder 22 described above,
with a trough 108 which corresponds to the trough 25, a sweeper 109 which corresponds to the sweeper 29 and a scraper 110 which corresponds to the scraper 30, all of which have been described in more detail with regard to the cylinder 22. The cylinder 107 however has a top 107a of stainless steel, which is grooved as described in connection with grooves 22c and flats of partitions 22b of cylinder 22;
but it is advantageous to use a steel structure 107a
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in the N-10 hot press clamping area. The felt 104 is mounted on felt guide rollers IIIa-IIIb, IIle and III plus a tensioning roller IIle, in a conventional manner, and the zone of The N-10A felt-only spinner is between a smooth press cylinder 112 placed inside the loop of the felt 104 and a grooved press cylinder 113 placed outside the loop of the felt 104.
The . Groove press cylinder 113 is provided with an assembly trough 114 whose function is comparable to trough 108, with a sweeper 115 and a scraper 116 which correspond to the sweeper 109 and the scraper 110, except for the fact that the elements are reversed, the scraper 116 being mounted on the upward rotating side of the cylinder 113 for cleaning the latter immediately in front of the entrance to the spin zone N-10A.
On the press assembly shown in FIG. 10, a control box 117 is shown schematically, it is intended to receive a signal from a conventional humidity detector device (beta gauge). A shower 119 controlled by a control valve 120 is placed inside the loop of the felt 104 to give it the desired quantity of water on the inlet side of the spin zone N-10A for felt alone. The control valve 120 may be manually operated, or it may be, and preferably is, operated through the control panel 117 either automatically or by an operator who can read the moisture content on a device in the machine. control panel 117.
In addition, it is seen that conventional fluid actuated clamping pressure control devices indicated by the
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Double headed booms at 122 and 123 on the lower press rolls 107 and 113 respectively are provided with usual controls which are connected to the control panel 117.
It is thus seen that the grooved cylinders 107 and 113 can be readily used in compartmentalized, pressure-controlled press assemblies in which the pressure at the N-10A felt-only wringing zone is controlled such that it is at least as great as the pressure in the band clamping zone N-10 and preferably slightly higher, to allow the felt 104 which passes through it to be cleaned, repaired and free of water from it, and the overall operation of the press assembly 100 can be performed automatically using the control box 117 in which the elements 122,123 and / or 120 can be controlled in response to signals received by the control box 117 from the detector apparatus humidity 118,
or they can be controlled by the operator who sends conventional pneumatic signals to the control box 117 according to his own observations and the reading of the device indicating: the moisture content.
Another feature of the present invention involves the use of anti-deflection mounting devices, which are shown here schematically as part of the pneumatic charging device 122 and 123 of the cylinders 107 and 113. It will be appreciated that the mounting devices Cylinder deflection protection is now known in the art and is shown in patents such as US Patents Nos.
2.648.122 of August 11, 1953, no. 2.651.103 of September 8, 1953, and no. 2,651,241 of September 8, 1953. Moreover, in the French patent application of April 23, 1963 in the name of the same applicant
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and titled "Anti-deflection cylinder, in particular for papermaking", are described preferred embodiments of anti-deflection mounting devices - for such rolls, and anti-deflection devices of the type described therein. requests are used for editing. cylinders 107 and 113, as well as for all other cylinders shown below, with the schematic symbol of a two-headed arrow for control of clamping pressure or load.
The embodiment described here is that which comprises mounting on rubber parts clamped on a through shaft, shown in the aforementioned French patent application of April 23, 1963,
A common feature of all these anti-cylinders. deviation is the fact that the cylinders have unperforated walls which are supported almost completely or largely axially inwardly from the ends of the walls by support devices placed therein , carried by a shaft allowing the body to turn.
The term "anti-deflection cylinder" used here means a cylinder having a telle structure, which moreover cannot be used with suction cylinder bodies (because inside these is necessarily mounted the strainer),
Referring now to Figure 11, we see that the press it represents and which is indicated in a way. General by reference 120 is a compartmentalized press formed only of three cylinders 121, 122 and 123, the central cylinder 122 being a grooved cylinder having a structure approximately identical to that which has already been described for cylinder 22.
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As indicated on the press 120, the W-11 strip passes through the N-11 strip clamping area but only contacts the felt 124 almost only in the pressure area of the clamping area to remove the desired amount. of water from the strip W-11 and transfer the latter partly to the felt 124 and partly to the grooves of the grooved cylinder 122. The felt 124 then passes around guide rollers 124b and 124c and passes through a dewatering zone N -11A for felt only. The water is removed by the scrapers 123a and 123b which cooperate in a conventional manner with a trough 123c.
The grooved press cylinder 122, however, performs a dual function of removing water from the felt alone in the wiping zone. N-11A from the felt alone, and this water is removed from the upward rotating side of the grooved cylinder 122 by the cooperation of a sweeper 126, a scraper 127 and a bucket 128 having the functions already described here. On the side of the grooved cylinder 122 which rotates downward, the water removed from the web at the band clamping area N-11 is removed from the cylinder in the same manner, by a sweeper 126a, a scraper 127a and a trough. 128a which operate as already described, except that their positions are reversed compared to those of elements 126, 127 and 128.
Referring now to Figure 12, it will be seen that the elements shown there correspond largely to the elements shown in the press assembly 120 of Figure 11, and the elements which have the same structures and functions as those of figure 11 are designated on the
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figure 12 with the same reference numerals throughout the series
130. An important difference in the compartmentalized press assembly 113 is the fact that the lower press cylinder '
123 is a grooved cylinder whose structure is approximately the same as that of the central grooved cylinder 132 (which in turn is identical to that of cylinder 122 in Fig. 11).
The lower groove cylinder 123 serves to remove a larger quantity of water from the felt 134 in the wiping zone
N-12A for, felt alone, so that a better action is obtained on the water content of the felt and this allows the strip
W-12 to move to enter and exit the clamping area
N-12 'tape press, on felt 134.
Removal of the water in the band clamping area N-12 is carried out almost completely by the grooved press cylinder 132, which can be operated without the sweeper 136a and the scraper 137a acting on the rotating side. down, if desired, for the reason that it can transfer almost completely all the water removed from the N-12 clamping area of the web to the N-12A felt spin area alone, where it is finally transferred into the grooves of the lower cylinder 123.
The N-12A dewatering zone of the felt alone thus has the additional function of effecting the substantially complete removal of water from the grooved cylinder 132 as well as from the felt.
134, up to the desired value, in the spin zone N-12A for felt only. The grooves on the two cylinders 132 and 133 are preferably slightly offset axially. The sweeper 133a (which is combined here with a scraper 133d cooperating with it) and the scraper 133b, as well as the trough elements 133c serve
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removing water from the grooves of the lower grooved cylinder 133 as previously described.
Fluid actuated anti-deflection mounts, generally indicated at 139 and 139a for the upper and lower rolls 131 and 133, are also used in the compartment press 130 to control the loads at the clamping areas and. spinning, in the manner already described.
Figure 13 schematically shows an overall assembly of presses, generally indicated by the reference numeral 200, for the purpose of showing the flexibility of the grooved rolls of the present invention. In assembly 200, the W-13 strip is removed from an FW forming wire mesh (which runs again by rotating around a roll 201) by a removal felt 202 wound around a conventional removal cylinder. suction 203, the suction zone being shown schematically at 203a. then the band W-13 passes through a first press P-1, a second press P-2 and a third press P-3, in which the clamping pressures are successively 36 kg, 54 kg and 72 kg per linear centimeter to effect the 'W-13 strip water removal.
Each of the press rolls 222. 242 and 272 has essentially the same structure and function as the grooved press rolls 22, 42, and 72 previously described; and the grooved press cylinder 242a has a structure and function comparable to that of cylinder 242 except that it has grooves having a width of approximately 0.89 mm and an open area of approximately 25%, to accommodate the maximum water charge and operate as transfer press cylinder in the first press P-1 in cooperation
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with conventional suction cylinder 290 to transfer web W-13 to lower press felt 291.
The removal feutra 202 then passes around conventional guide rollers as shown in the figure and enters the N-14 spinner zone for felt only of a compartmentalized press formed by an anti-deflection cylinder 293 and a suction cylinder.
294.
The second press P-2 has approximately the same structure as the press 20 in Figure 6 and the corresponding elements have the same references in Figure 13 in the 200 series. The web W-13 is taken at the exit of the machine. second press P-2 and pass over a web guide roller 296 and go to the clamping area N-208 of the third press P-3, which is composed of elements whose structure and function correspond roughly to those of the elements described for figure 8, and which have the same reference numerals in the 200 series.
As in the case of the previously mentioned grooved cylinder 242a, the grooved cylinder 242 is provided with a trough 245 on which is mounted a scraper 250 right up against the inlet side of the clamping area and a sweeper 249, shown here as operating on the side of the grooved cylinder which rotates upwards, to remove water from the grooves (mainly for convenience of representation in the drawing, as the sweeper 49 in figure 8 works best on the side of the cylinder which rotates downwards ).
The third press P-3 also differs from the press 40 of Figure 8 in that it is part of an assembly. compartmentalized press with an N-209A spin zone for felt only which roughly corresponds in function and structure "
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to the dewatering zone N-9A for felt alone (vertical) previously described in FIG. 9, and the elements shown in connection with the dewatering zone N-209A for felt alone, which roughly correspond in structure and as a function those which are associated with the previously described spin zone N-9A bear the same numbers in the 200 series.
In addition, it is seen that the felt 243 passing through the third clamping zone N-208 is mounted on guide rollers 296a, 297b, etc., which cooperate with the paper guide rollers 296 and 297 to separate the web W -13 of the felt 243 both entering and exiting the N-208 clamping area.
In the press assembly 20C of Fig. 13, it will be appreciated that the suction rolls 290 and 294 can both be grooved press rolls having the structure previously described for the press roll 22.
In fact, the flexibility of the present invention is particularly appreciated in Fig. 13, since the press cylinder 22 could be used as a press cylinder in positions 242,242a, 222,272, 290 and / or 294. In addition, from such grooved press rolls, the walls of which have no perforations, and which are mounted on the anti-deflection devices described above, can be used in press assemblies with automatic or semi-automatic control or by an operator , such that the assembly 200 comprises control panels C1, C2, C3 of conventional type, able to receive one or more signals giving the moisture content and coming from humidity measuring devices (beta gauges) placed in B1 , B2 and / or B3,
to selectively operate the various
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fluid pressure-actuated anti-deflection cylinder mounting devices, indicated by double-headed arrows and designated by FP in the drawing, The showers shown schematically at S-1 and S-2 also operate at approximately. the same way as that which has been described for the shower 119 of FIG. 10, they are likewise capable of being controlled from the control panels C1 to C3, according to the known control methods and with control apparatuses known, The different lines for the control signals are shown in dotted lines in Figure 13.
Referring now to Figures 7B and 7C, it is seen that in a further aspect, the present invention includes a device for cleaning a spiral grooved cylinder such as cylinder 22 while it is in use. This device . ,
300 is safe and has a quite simple structure, which includes. a support element 301 which can be made of wood and on the underside
310a of which are rigidly mounted or embedded a number of spaced apart, thin, relatively short and approximately parallel guide devices in the form of metal strips 302a through
302e, Each of the strips 302a to 302e is intended to run through the adjacent grooves 22c, between the partitions 22b at the periphery of the cylinder 22.
The outer guides 302a, 302b, 302d and
302e have a shallow (radial) dimension such that they do not reach the bottom of the grooves 22c but simply run through them to guide the element 300. The central element 302c, however, is preferably the element which performs cleaning and this element has a thickness or a radial dimension more
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large, so that it runs along the bottom of one of the grooves 22c as shown in FIG. 7B, and that it cleans the latter by traveling it. The support element 301 is also provided with a leading edge 301b which generally forms an acute angle with the backs of the guide elements 302a, etc.
(or the general plane in which they all lie), so that the leading edge of the scraper 30 fits against this leading edge 301b and allows for relative axial displacement between the blade scraper 30 and the element. bearing 301. In this way, the spiral grooves
22c give an axial movement to the comb 300, while the cylinder 22 operates with:
Continuous way by pushing the comb
300 against the scraper 30, The grooves 22c will of course be placed on the cylinder 22 so as to extend beyond the axial dimensions of the scraper 30 or to the full edge of the body of the cylinder 22, so that ' we can remove the comb
300 from one edge of cylinder 22 and then separate it from scraper 30 at the opposite end of cylinder 22 when comb 300 has passed the full width of cylinder 22 (transversely).
It will be appreciated that the overall angle of the spiral of the grooves 22c is only a few degrees, so that nearly straight guides 302a, etc., will easily run through the grooves 22c although they are axially displaced by as described above, as the cleaning guide 302c removes unwanted material from the groove it traverses along its drive edge indicated at 302c-1.
It can thus be seen that the comb 300 is an apparatus intended to clean the bodies of continuously rotating press rolls, comprising a peripheral surface
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having grooves 22c aligned circumferentially and alternating with ridges 22b also aligned, the grooves
22c forming a continuous spiral at the periphery of the cylinder
22. The comb 300 is intended to have sliding contact with the edge of the scraper 30 to move relatively axially carrying a number of parallel guides, aligned at the periphery, 302a, b, etc. ., sliding in the grooves at the periphery of the cylinder, the guide device 302c coming into contact with the bottoms of the grooves 22c.
It can thus be seen that the comb 300 of the present invention constitutes a remarkable device, robust and immune to false operations for easily cleaning the grooved rolls. (spiral grooves) of the present invention while in operation, the apparatus can be used with any blade scraper, for example the scraper blade, 30, it can be used with a separate guide member having an edge comparable to the edge of the blade scraper, preferably on the inlet side of the scraper and preferably for a number of operations, on the side of one of the downward rotating grooved rollers, so that the comb is pushed against this device not only by a friction or drag effect of the grooved cylinder,
but also by gravity and that it has less chance of escaping from the end of a scraper, when the operator does not observe the operation and there is a risk of falling in certain parts of the operation. the machine. An experienced operator will be able to prepare
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against such a situation, and the essential structural need for cooperation between the cylinder and the crosspiece is that the spiral grooving on the cylinder must extend transversely beyond the fixed crosspiece or scraper, where although .spiral grooves should extend to the end of the cylinder shell,
so that we can start the comb and remove it without moving the scraper or other cross piece used to guide the comb during its axial movement.
Referring to the grooves 22c shown in Figure 7C as being approximately vertical and aligned parallel to each other on the small portion of the cylinder surface shown in this view, it will be appreciated that the angle of the spiral or angle of these grooves 22c with the centroid axis of the cylinder body should be a relatively small angle, alpha, which can be expressed by saying that for a 20 inch press cylinder diameter (i.e. a radius of 25.4 cm) the tangent of the angle alpha should be approximately t
EMI55.1
The alpha tangent should be in a range of from about 0.003 to about 0.03, preferably
It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments described and shown and is capable of receiving all variants falling within its scope and within its spirit.