Dispositif d'alimentation en pâte d'une machine à fabriquer le papier La présente invention. a pour objet un dispositif d'alimentation en pâte d'une machine à fabriquer le papier.
Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte un circuit fermé de pâte, des moyens réglages d'in troduction d'un débit d'apport de pâte dans ledit cir cuit, des moyens de .déchargement :de ce débit d'ap port dans la machine, ayant une grande largeur pré déterminée correspondant à la largeur de la feuille, ledit circuit fermé ayant une première partie qui s'étend entre les moyens d'introduction et les moyens de déchargement et où le .débit de pâte est sensible ment constant et supérieur à la plus grande valeur possible du débit d'introduction, et une seconde par tie qui s'étend entre les moyens -de déchargement et les moyens d'introduction et qui comporte un d6ver- soir,
et une commande asservie au fonctionnement dudit déversoir pour régler les moyens d'introduc tion en vue de maintenir le .débit sensiblement cons tant dans ladite première partie de circuit, ladite première partie de circuit comportant une pompe, un premier conduit relié à cette pompe et ayant une largeur moindre que ladite largeur prédéterminée des moyens de déchargement, un deuxième conduit ad jacent auxdits moyens .de déchargement et ayant la même largeur que ces .moyens de déchargement,
-et une boîte de répartition disposée entre ces deux con duits et comportant des moyens de déflection pour rabattre latéralement la pâte sortant du -premier con duit, cette boîte de répartition ayant la même largeur que lesdits moyens de déchargement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution @du dispositif d'alimentation en pâte d'une machine à fabriquer le papier. La fig. 1 en est une vue schématique générale ; la fig. 2 est une vue, à plus grande échelle, de la boîte de répartition en coupe verticale suivant la ligne II-II de la fig. 3 ; la fi g. 3 est une vue .correspondante en plan, avec des parties en coupe, suivant la ligne III-III de la fig. 2 ;
les fig. 4 et 5 montrent les sections transversales des extrémités du premier conduit débitant dans la boîte de répartition, respectivement suivant la ligne IV-IV de la fig. 2 et la ligne V-V :de la fig. 3 ; la fig. 6 est une vue schématique en perspective du déversoir comportant une rangée d'arêtes de dé versement parallèles.
la fig. 7 est une vue analogue à la fig. 2 mais concerne une variante .de construction de la boîte de répartition ; la fig. 8 est une vue correspondante en plan de cette variante, avec des parties en coupe, suivant la ligne VIII-VIII de la fig. 7 ; les fig. 9 et 10 concernent deux variantes du déversoir respectivement.
On se référera d'abord aux fig. 1 à 6. Le dis positif d'alimentation en pâte représenté, dit caisse de tête, pour machine à fabriquer le papier, comporte (fig. 1) : un circuit fermé de pâte 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ;
des moyens réglables d'introduction 8 d'un débit d'apport de pâte dans ledit circuit; et des moyens de déchargement 9 de ce débit d'apport dans la ma chine, ayant une grande largeur prédéterminée cor respondant à la largeur de la feuille. Dans la partie 1, 2, 3, 4, 5, du circuit comprise entre 8 et 9, où 2 désigne une pompe de construction usuelle, le débit de la pâte est maintenu sensiblement constant et supérieur à la plus grande valeur possible du débit d'introduction en 8. L'autre partie 6, 7 du circuit comprise entre 9 et 8 comporte un déversoir 10.
Une commande 11 est asservie au fonctionnement du déversoir 10 et règle les moyens d'introduction en 8 en vue de maintenir le débit sensiblement cons tant dans la partie 1, 2, 3, 4, 5 du circuit.
Le déversoir 10 se compose (fig. 1 et 6) d'une rangée d'arêtes de déversement 16 parallèles à l'axe longitudinal de la machine, de telle sorte que la longueur de déversement soit considérablement su périeure à la largeur prédéterminée des moyens de déchargement 9 en vue d'assurer une bonne stabilité transversale de la surface libre de déversement<B>NI</B> et de maintenir sensiblement constante la hauteur piézométrique dans le conduit 5.
En outre, grâce à la longueur importante de déversement, la lame dé- versante sur chacune des arêtes 16 a toujours une faible hauteur, quelle que soit la vitesse de fonc tionnement de la machine, et l'on. obtient un excellent amortissement des turbulences et des ondes de débit et de pression qui peuvent se produire à la suite d'une instabilité de la pompe 2 ou pour toute autre cause quelconque. On notera également que des dé bits importants peuvent être déversés sous faible charge, c'est-à-dire sans entraînement d'air appré ciable, de sorte que les risques de formation de mousse sont évités.
Les arêtes de déversement 16 sont groupées par paires et les arêtes 16 de chaque paire sont disposées à l'extrémité supérieure d'une pièce .en forme de hotte 17 qui définit un passage ascendant de pâte, ces divers passages constituant dans leur ensemble le conduit 6 relié au conduit 5. La pâte déversée par les arêtes 16 est admise dans le conduit 7 qu'elle remplit jusqu'au niveau N_, .
Une chambre d'air 18 est ménagée au-dessus des niveaux N, et N.@ et est définie par une enveloppe hermétique 19 surmontant l'ensemble des conduits 6 et 7. La chambre 18 peut être mise en pression ou en dépression en vue d'assurer une variation de charge qui permet de régler la vitesse de sortie de la pâte par les moyens de déchargement 9, sans que le fonctionnement de la pompe 2 soit affecté puis que le conduit d'aspiration 1 et le conduit de refoule ment 3 de ladite pompe 2 sont soumis, l'un comme l'autre, à la même valeur de pression ou dépression en 18.
Pour la mise sous pression ou dépression de la chambre 18, une .pompe à vide 20 est reliée à ladite chambre 18 par une canalisation 21. Suivant les be soins de pression ou .de dépression, on intervertit aspiration et refoulement sur la canalisation 21. Un manomètre 22 branché sur la chambre 18 permet de connaître à tout moment la valeur .de la pression ou de la dépression au-dessus des niveaux<B>Ni</B> et N.. Un robinet manuel 23 permet un réglage grossier de cette pression ou dépression tandis qu'une valve automatique 24 permet un réglage fin.
La commande 11 est asservie au niveau N., et règle le débit introduit en 8 en sorte que le niveau N.> se maintienne à une cote légèrement inférieure à -celle du niveau N,. De cette manière, le débit utile introduit en 8 compense exactement le débit déchargé en 9. La commande 11 peut avoir toute forme appropriée pour régler un servomoteur 25 associé à une vanne 26 du conduit d'introduction 8 et comporte, par exemple, un dispositif électrique 27, 28 sensible au niveau N., .
La partie 1, 2, 3, 4, 5 du circuit comporte à la suite de la pompe 2 et de son aspiration 1 : un pre mier conduit 3 relié au refoulement de la pompe 2 et ayant une largeur notablement moindre que la largeur en 9 ; un deuxième conduit 5 adjacent aux moyens de déchargement 9 et ayant la même Jar- geur que ces moyens 9 ; et une boîte de répartition 4 qui est disposée entre les conduits 3 et 5 et qui a la même largeur que les moyens de déchargement 9.
On se référera maintenant plus particulièrement aux fig. 2 à 5.
La section du premier conduit 3 suivant l'extré mité de raccordement 12 avec la pompe 2 a une forme ramassée, en général circulaire, de manière à s'adapter à la section, généralement circulaire, du conduit de refoulement de la pompe 2. Par contre, la section du deuxième conduit 5 est très aplatie et très large. Le passage entre deux sections aussi dis semblables se fait en deux étapes : une première étape par une augmentation de la largeur du con duit 3 entre l'extrémité 12 et l'extrémité 13 de rac cordement avec la boîte 4 ; et une deuxième étape grâce à un élément déflecteur 15 qui est disposé dans la boîte 4 et qui rabat l'écoulement de pâte latéralement.
Pour fixer les idées, la largeur de l'extrémité 13 du conduit 3 est égale au double de la largeur de l'extrémité 12 et est écale au tiers de la largeur de la boîte 4.
L'élément déflecteur 15 a la même largeur que la boîte 4. L'extrémité 13 du conduit 3 est sensible ment tangente à la périphérie de la boîte 4, de sorte que la pâte soit introduite tangentiellement dans cette boîte et s'écoule en volute vers l'élément dé flecteur 15 qui, à son tour, la rabat et assure un étalement latéral de la pâte tel qu'au sortir de la boîte 4, la pâte s'écoule dans le conduit 5 avec une répartition très uniforme.
Afin d'assurer des conditions convenables d'écoulement dans le conduit 3, celui-ci est conver gent malgré sa largeur croissante. De cette façon, la pâte est mise en vitesse dans le conduit 3 et tout risque de formation d'un jet central, avec décolle ment des parois, est écarté. Pour fixer les idées, la section en. 13 (fig. 5) peut être égale à 701% environ de la section en 12 (fig. 4).
Grâce à cette disposition, la pâte est répartie d'une manière très uniforme dans le conduit et sort en 9- avec un débit régulier sur toute la largeur, mal gré l'importance de celle-ci.
En variante (fig. 7 et 8), la disposition est ana- loème à celle qui vient d'être décrite en référence aux fi.. 1 à 6, mais la boîte .de distribution 4 com porte, outre l'élément déflecteur 15, un autre élé ment déflecteur 14 qui est situé en dessous et dont la largeur est sensiblement égale à celle de l'extrémité 13. Ainsi, la boîte 4 comporte deux éléments dé flecteurs superposés ; un premier élément déflecteur inférieur court 14 et un deuxième élément déflecteur supérieur long 15.
L'écoulement de pâte sortant en 13 du conduit 3 rencontre le .premier élément .dé flecteur 14 qui rabat la pâte latéralement en. sorte qu'une répartition approximative de la pâte soit déjà obtenue lorsque la pâte aborde le deuxième déflec teur 15. Celui-ci parfait alors la répartition de façon que des conditions très uniformes d'écoulement soient réalisées dans le conduit 5.
On se référera maintenant à la fig. 9, se rappor tant à une variante dans laquelle les niveaux Nl et N., sont à l'air libre, tandis que le déversoir 10 com porte une plaque de déversement 29 qui s'étend dans le sens de la largeur et qui ,est montée pivotée autour d'un axe horizontal 30. En modifiant la posi tion de la plaque 29 autour du pivot 30, on règle la hauteur de déversement de façon à ajuster la vitesse de la pâte déchargée en 9. Comme à la fig. 1, un dispositif 27, 28 coopère avec le niveau N.,.
Dans une autre variante (fi-. 10), le déversoir 10 est formé par une cloison 31 submergée suffisam ment pour que les deux niveaux NI et N. forment ici une même surface continue<B>N,.</B>
Dans le cas d'une chambre fermée 18, comme à la fig. 1, le niveau N.; reste constant et .la cloison 31 est disposée à une hauteur telle que le passage de la pâte du conduit 6 au conduit 7 se fasse sans .perte de charge appréciable. La vitesse de déchargement en 9 peut être réglée comme à la fia. 1, en agissant sur la pression dans la chambre 18.
Dans le cas où le niveau N; est à l'air libre, comme à la fia. 9, la cloison 31 est réglable en sorte que le niveau N, soit variable et serve de moyen de commande de la vitesse de la pâte déchargée en 9.
Pulp Feeding Device of a Papermaking Machine The present invention. relates to a device for feeding pulp to a papermaking machine.
This device is characterized in that it comprises a closed circuit of dough, adjustment means for introducing a flow rate of supply of paste into said circuit, means of unloading: of this supply rate in the machine, having a predetermined large width corresponding to the width of the sheet, said closed circuit having a first part which extends between the introduction means and the unloading means and where the dough flow rate is substantially constant and greater than the greatest possible value of the introduction flow, and a second part which extends between the unloading means and the introduction means and which comprises an overflow,
and a control slaved to the operation of said weir to adjust the introduction means with a view to maintaining the flow rate substantially constant in said first circuit part, said first circuit part comprising a pump, a first duct connected to this pump and having a width less than said predetermined width of the unloading means, a second duct ad jacent to said unloading means and having the same width as these unloading means,
-and a distribution box disposed between these two conduits and comprising deflection means for laterally folding the dough coming out of the -first conduit, this distribution box having the same width as said unloading means.
The accompanying drawing shows, by way of example, an embodiment of the pulp feed device of a papermaking machine. Fig. 1 is a general schematic view thereof; fig. 2 is a view, on a larger scale, of the distribution box in vertical section along the line II-II of FIG. 3; fi g. 3 is a corresponding plan view, with parts in section, taken on line III-III of FIG. 2;
figs. 4 and 5 show the cross sections of the ends of the first duct discharging into the distribution box, respectively along line IV-IV of FIG. 2 and line V-V: in fig. 3; fig. 6 is a schematic perspective view of the weir comprising a row of parallel discharge ridges.
fig. 7 is a view similar to FIG. 2 but relates to a construction variant of the distribution box; fig. 8 is a corresponding plan view of this variant, with parts in section, taken along line VIII-VIII of FIG. 7; figs. 9 and 10 relate to two variants of the weir respectively.
Reference will first be made to FIGS. 1 to 6. The pulp feed device shown, called head box, for a paper making machine, comprises (fig. 1): a closed pulp circuit 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7;
adjustable means 8 for introducing a flow rate of supply of paste into said circuit; and means 9 for unloading this feed rate into the machine, having a large predetermined width corresponding to the width of the sheet. In part 1, 2, 3, 4, 5, of the circuit between 8 and 9, where 2 designates a pump of conventional construction, the flow rate of the dough is kept substantially constant and greater than the greatest possible value of the flow rate d 'introduction at 8. The other part 6, 7 of the circuit between 9 and 8 comprises a weir 10.
A control 11 is slaved to the operation of the weir 10 and regulates the introduction means at 8 with a view to maintaining the flow substantially constant in part 1, 2, 3, 4, 5 of the circuit.
The weir 10 consists (fig. 1 and 6) of a row of discharge ridges 16 parallel to the longitudinal axis of the machine, so that the discharge length is considerably greater than the predetermined width of the means. unloading 9 in order to ensure good transverse stability of the free discharge surface <B> NI </B> and to maintain substantially constant the piezometric height in the duct 5.
In addition, thanks to the large dumping length, the dumping blade on each of the ridges 16 always has a low height, whatever the operating speed of the machine, and one. obtains excellent damping of turbulence and flow and pressure waves which may occur as a result of pump 2 instability or for any other cause. It will also be noted that large flow rates can be discharged under low load, that is to say without entrainment of appreciable air, so that the risks of foaming are avoided.
The discharge ridges 16 are grouped in pairs and the ridges 16 of each pair are disposed at the upper end of a hood-shaped piece 17 which defines an upward passage for dough, these various passages together constituting the duct. 6 connected to the duct 5. The paste discharged by the ridges 16 is admitted into the duct 7 which it fills up to the level N_,.
An air chamber 18 is provided above the levels N, and N. @ and is defined by a hermetic envelope 19 surmounting the assembly of the conduits 6 and 7. The chamber 18 can be put under pressure or under vacuum in view. to ensure a load variation which makes it possible to adjust the output speed of the dough by the unloading means 9, without the operation of the pump 2 being affected then the suction duct 1 and the delivery duct 3 of said pump 2 are subjected, one like the other, to the same value of pressure or depression at 18.
For the pressurization or depression of the chamber 18, a .pump 20 is connected to said chamber 18 by a pipe 21. Depending on the needs of pressure or .de depression, the suction and discharge are inverted on the pipe 21. A manometer 22 connected to the chamber 18 makes it possible to know at any time the value of the pressure or of the depression above the levels <B> Ni </B> and N. A manual valve 23 allows a rough adjustment of this pressure or depression while an automatic valve 24 allows fine adjustment.
The control 11 is slaved to the level N., and adjusts the flow rate introduced at 8 so that the level N.> is maintained at a level slightly lower than that of the level N ,. In this way, the useful flow introduced at 8 exactly compensates for the flow discharged at 9. The control 11 may have any suitable form for adjusting a servomotor 25 associated with a valve 26 of the introduction duct 8 and comprises, for example, a device. electrical 27, 28 sensitive to the N level,.
Part 1, 2, 3, 4, 5 of the circuit comprises after the pump 2 and its suction 1: a first duct 3 connected to the discharge of the pump 2 and having a width notably less than the width at 9 ; a second duct 5 adjacent to the unloading means 9 and having the same Jar as these means 9; and a distribution box 4 which is arranged between the conduits 3 and 5 and which has the same width as the unloading means 9.
Reference will now be made more particularly to FIGS. 2 to 5.
The section of the first duct 3 along the connection end 12 with the pump 2 has a compact shape, generally circular, so as to adapt to the section, generally circular, of the delivery duct of the pump 2. By against, the section of the second duct 5 is very flattened and very wide. The passage between two so-called similar sections takes place in two stages: a first stage by increasing the width of the duct 3 between the end 12 and the end 13 for connection with the box 4; and a second step thanks to a deflector element 15 which is arranged in the box 4 and which folds the flow of dough laterally.
To fix ideas, the width of end 13 of duct 3 is equal to double the width of end 12 and is equal to one third of the width of box 4.
The deflector element 15 has the same width as the box 4. The end 13 of the duct 3 is substantially tangent to the periphery of the box 4, so that the dough is introduced tangentially into this box and flows in a volute. towards the deflector element 15 which, in turn, the flap and ensures a lateral spreading of the dough such that on leaving the box 4, the dough flows into the duct 5 with a very uniform distribution.
In order to ensure suitable flow conditions in the duct 3, the latter converges despite its increasing width. In this way, the dough is brought up to speed in the duct 3 and any risk of a central jet forming, with detachment from the walls, is eliminated. To fix ideas, the section in. 13 (fig. 5) may be equal to approximately 701% of the section at 12 (fig. 4).
Thanks to this arrangement, the paste is distributed in a very uniform manner in the duct and comes out at 9- with a regular flow over the entire width, despite the importance of the latter.
In a variant (fig. 7 and 8), the arrangement is similar to that which has just been described with reference to fi .. 1 to 6, but the distribution box 4 comprises, in addition to the deflector element 15. , another deflector element 14 which is located below and whose width is substantially equal to that of the end 13. Thus, the box 4 comprises two superimposed deflector elements; a first short lower deflector element 14 and a second long upper deflector element 15.
The flow of dough exiting at 13 from conduit 3 meets the first element .de flector 14 which folds the dough laterally in. so that an approximate distribution of the dough is already obtained when the dough touches the second deflector 15. The latter then perfects the distribution so that very uniform flow conditions are achieved in the duct 5.
Reference will now be made to FIG. 9, refers to a variant in which the levels Nl and N. are in the open, while the weir 10 comprises a discharge plate 29 which extends in the direction of the width and which, is mounted pivoted about a horizontal axis 30. By modifying the position of the plate 29 around the pivot 30, the discharge height is adjusted so as to adjust the speed of the dough discharged at 9. As in FIG. 1, a device 27, 28 cooperates with the level N.,.
In another variant (Fig. 10), the weir 10 is formed by a partition 31 submerged sufficiently so that the two levels NI and N. here form the same continuous surface <B> N, </B>
In the case of a closed chamber 18, as in FIG. 1, level N .; remains constant and .la partition 31 is arranged at a height such that the passage of the paste from the duct 6 to the duct 7 takes place without appreciable pressure loss. The unloading speed in 9 can be adjusted as in fia. 1, by acting on the pressure in chamber 18.
In the event that the level N; is in the open air, as in the fia. 9, the partition 31 is adjustable so that the level N is variable and serves as a means of controlling the speed of the dough unloaded at 9.