EP0707109A1 - Perfectionnements aux tamis d'épuration, notamment pour la pâte à papier - Google Patents

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EP0707109A1 EP95402233A EP95402233A EP0707109A1 EP 0707109 A1 EP0707109 A1 EP 0707109A1 EP 95402233 A EP95402233 A EP 95402233A EP 95402233 A EP95402233 A EP 95402233A EP 0707109 A1 EP0707109 A1 EP 0707109A1
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Alain Serres
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Kadant Lamort SAS
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E&M Lamort Fils SA
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
    • D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
    • D21D5/02—Straining or screening the pulp
    • D21D5/16—Cylinders and plates for screens
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F5/00—Dryer section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F5/02—Drying on cylinders

Definitions

  • the present invention relates to a screen consisting of a stack of circular elements stacked on top of each other and held together by a plurality of tie rods parallel to the generatrices of the cylinder, in which each circular element is constituted by a U-profile bent so as to constitute a circle.
  • the circular elements are made from U-shaped elements, there will occur, under the effect of the traction exerted by the tie rods, on the one hand a slight bending of the two branches of the U, which slightly approach the one of the other; on the other hand a slight deformation of the base of the U which bulges very slightly.
  • a stack is thus obtained having sufficient elasticity to withstand the pressure variations caused by the foil, and to allow the pre-tensioning effect which is given by the tie rods to be determined at will.
  • the tie rods are associated with two upper and lower rings to form a rigid cylindrical frame on which the U-shaped circles are threaded; the pre-tensioning of said circles being carried out by tightening on the stack of an additional crown.
  • Figures 1 and 2 show a known type of sieve, as described in patent No. 88.10863 of 12/08/1988.
  • the U-profile thus prepared is then bent, after which either it is wound in a spiral or else it is cut into pieces of the same length so as to form circles which are stacked on top of each other.
  • the U-shaped profile is arranged so that the two side walls of the U are facing towards the 'outside.
  • centripetal regime that is to say when the material to be filtered circulates from the outside to the inside
  • circles of the same diameter are produced with the U-shaped profile. For that or else bend the U-shaped section so as to obtain several windings, then cut sections which make it possible to form circles with the desired diameter; or else cut the U-shaped section into sections of the same length and bend them so as to form a circle.
  • a circle 1 is obtained in which the side walls of the U are turned inwards, as shown in FIG. 3 or else a circle 1 ′ in which the side walls of the U are turned outward, as shown in Figure 6.
  • crown 2 at the base of the stack and another crown 3 at the top.
  • tie rods 4 are threaded at their two ends so as to be able to receive nuts 6 which allow a sufficiently large tightening to be achieved so that the circles are held without play against one another in operation.
  • each tie rod 4 is screwed into the lower ring 2 and is provided with a nut 6 on its upper part; but it is possible to put a nut 6 at each end, the two crowns 2 and 3 then being identical.
  • FIGS. 3 and 4 which represent a sieve which must operate in centripetal regime, it is preferable that there are as few obstacles as possible on the outside surface of the screen: the tie rods 4 are then placed inside the screen.
  • the tie rods are used, not to clamp the Us against each other but to constitute, in cooperation with two crowns, a rigid cylindrical framework on which the Us are threaded. one after the other.
  • the elastic tightening with pre-tensioning of the Us is then carried out by means of an additional crown, known as a clamping crown which is precisely screwed onto said rigid framework.
  • the rigid cylindrical framework is produced by bars 14 which are, by means of screws 15 fixed securely to an upper ring 10 and a lower ring 12.
  • the two rings 10-12 and the bars 14 form a kind of solid cage.
  • the ends 14a and 14b of the bars 14 are fitted into corresponding housings formed in the crowns 10 and 12.
  • a crown 13 is then placed on the U-shaped circle which is the first of the stack and this crown 13 is tightened by a plurality of screws 17 on the upper crown 10.
  • the lower face 13a of the crown 13 thus exerts a clamping pressure on the stack of circles 11.
  • one or more shims 16 are placed between the lower face 13a of the tightening ring 13 and the first circle 11.
  • the clamping ring 13 and the upper ring shims 18 are between the clamping ring 13 and the upper ring shims 18 in the form of washers.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

Tamis à fentes ou à trous réalisé au moyen d'un profilé en U constitué par un empilage de cercles identiques, chaque cercle (1, 1') étant fait à partir d'un profilé en U cintré dont les deux extrémités sont soudées ou reliées mécaniquement l'une à l'autre, caractérisé par le fait que cet empilage de cercles (1, 1') est maintenu serré entre deux couronnes (2-3, 2'-3') par une pluralité de tirants (4, 4') et que les parois latérales des cercles de l'empilage reposent les unes sur les autres sans fixations additionnelles entre elles, de telle sorte que les parois des profilés puissent se déformer élastiquement sous l'action de serrage. <IMAGE>

Description

  • Dans le brevet EP 0 354 846 déposé le 9/08/1989, on a décrit un épurateur et classificateur de pâte à papier caractérisé par la juxtaposition d'éléments à section transversale en U comportant un fond plat muni de perforations et deux parois latérales. Selon un premier mode de réalisation on réalise des cercles disposés les uns sur les autres; selon un deuxième mode de réalisation on enroule le profilé en U sur lui-même en spirale.
  • Dans les deux cas il est nécessaire de souder les unes aux autres les extrémités des parois latérales du U afin d'éviter que, sous l'effet de la pression, ils ne se séparent, même très légèrement, les uns des autres.
  • Lorsque le tamis doit fonctionner en régime centrifuge, les parois latérales du U enroulé en spirale, sont tournées vers l'extérieur ; de sorte qu'il est possible de les souder entre elles. Par contre, lorsque le tamis doit fonctionner en régime centripète, les parois latérales du U, enroulé en spirale, sont tournées vers l'intérieur et il est alors très difficile de procéder à des soudures à l'intérieur du cylindre ainsi réalisé.
  • En outre, la mise en place d'une soudure sur tout le trajet en spirale et une opération onéreuse.
  • Or, il est indispensable de prévoir une fixation : pour éviter le déplacement partiel du U sous l'effet de l'organe mobile (couramment appelé "foil") qui défile le long de la paroi du tamis afin de provoquer des variations de pression; pour assurer un parfait parallélisme entre les deux faces du tamis; pour obtenir une bonne rigidité du tamis dans le sens transversal.
  • Dans la demande de brevet WO90/12147 on a décrit un tamis constitué par un empilage d'éléments cylindriques en matière céramique entre lesquels sont interposés des couronnes intercalaires, cet empilage étant maintenu assemblé par des tirants munis de rondelles élastiques.
  • Cependant malgré la présence de ces rondelles élastiques, du fait que les éléments filtrants sont en céramiques et que les couronnes intercalaires sont massives, un tel tamis ne présente aucune élasticité.
  • Or il s'avère que polir les tamis de pâte à papier qui sont munis d'un organe mobile de décolmatage par variation de pression (communément appelé "foil") il est préférable que ces tamis présentent une certaine élasticité.
  • La présente invention concerne un tamis constitué par un empilage d'éléments circulaires empilés les uns sur les autres et maintenus assemblés par une pluralité de tirants parallèles aux génératrices du cylindre, dans lequel chaque élément circulaire est constitué par un profilé en U cintré de façon à constituer un cercle.
  • Du fait que les éléments circulaires sont faits à partir d'éléments en U il se produira, sous l'effet de la traction exercée par les tirants, d'une part une légère flexion des deux branches du U, qui se rapprochent légèrement l'une de l'autre; d'autre part une légère déformation de la base du U qui se bombe très légèrement.
  • On obtient ainsi un empilage ayant une élasticité suffisante pour encaisser les variations de pression provoquée par le foil, et pour permettre de déterminer à volonté l'effet, de pré-tension qui est donné par les tirants.
  • On obtient en plus une fixation des éléments en U sans avoir recours, comme c'était le cas précédemment à la soudure ou à la pose d'un cavalier sur les extrémités des branches des U.
  • Cette élasticité et cette pré-tension, qui sont recherchées afin d'avoir une bonne tenue à l'usage du tamis présentent cependant un inconvénient pour les tamis de grands diamètres, c'est-à-dire ayant un diamètre supérieur à 1 mètre parce qu'il se produit alors des glissements des cercles en U les uns sur les autres et la pile de cercles en U se déforme.
  • Selon une variante de réalisation de l'invention les tirants sont associés à deux couronnes supérieure et inférieure pour constituer une ossature cylindrique rigide sur laquelle les cercles en U sont enfilés; la mise en pré-tension desdits cercles étant réalisée par serrage sur l'empilement d'une couronne additionnelle.
  • A titre d'exemple non limitatif et pour faciliter la compréhension de l'invention, on a représenté aux figures annexées :
    • Figure 1, une vue schématique d'un tamis de type connu;
    • Figure 2, une vue en coupe de profilé en U au moyen duquel est réalisé le tamis la figure 1;
    • Figure 3, un premier mode de réalisation de l'invention;
    • Figure 4, une vue partielle à plus grande échelle de la figure 3.
    • Figure 5, une vue de dessus du tamis de la figure 3;
    • Figure 6, un deuxième mode de réalisation de l'invention;
    • Figure 7, une vue de dessus du tamis de la figure 5.
    • Figure 8, une vue partielle illustrant le montage et la mise en tension des cercles en U pour un tamis centripète de grandes dimensions.
  • Les figures 1 et 2 représentent un tamis de type connu, tel que décrit dans le brevet n° 88.10863 du 12/08/1988.
  • En se reportant à ces figures, on voit que pour réaliser un tamis, on utilise un profilé dont la section est un U dont la base est percée soit par des fentes soit par des trous.
  • Le profilé en U ainsi préparé est ensuite cintré, ce après quoi ou bien on l'enroule en spirale ou bien on le coupe en morceaux de même longueur de façon à réaliser des cercles qui sont empilés les uns sur les autres.
  • Lorsque le tamis doit fonctionner en régime centrifuge (c'est-à-dire lorsque la matière à filtrer est introduite à l'intérieur du cylindre), le profilé en U est disposé de façon que les deux parois latérales du U soient tournées vers l'extérieur. A l'opposé, lorsque le tamis doit fonctionner en régime centripète (c'est-à-dire lorsque la matière à filtrer circule de l'extérieur vers l'intérieur), les parois latérales du U sont tournées vers l'intérieur.
  • Dans les deux cas, il est impératif de fixer les unes aux autres les circonvolutions du profilé en U.
  • Dans le premier cas, lorsque les parois latérales du U sont tournées vers l'extérieur, il est possible de les fixer les unes aux autres par un étrier ou par un cordon de soudure ; mais cette opération supplémentaire est onéreuse.
  • Dans le deuxième cas, il s'avère très difficile de réaliser un cordon de soudure à l'intérieur du cylindre ainsi formé et il est pratiquement impossible de mettre en place un étrier.
  • Selon la présente invention, on réalise avec le profilé en U des cercles de même diamètre. Pour cela ou bien on cintre le profilé en U de façon à obtenir plusieurs enroulements, puis on découpe des tronçons qui permettent de former des cercles au diamètre souhaité; ou bien on découpe le profilé en U en tronçons de même longueur et on les cintre de façon à former un cercle.
  • Lorsque le cercle est mis en forme, les deux extrémités du tronçon sont soudées l'une à l'autre; de sorte que l'on obtient un cercle rigide.
  • Suivant le sens dans lequel chaque tronçon est incurvé, on obtient un cercle 1 dans lequel les parois latérales du U sont tournées vers l'intérieur, comme représenté à la figure 3 ou bien un cercle 1' dans lequel les parois latérales du U sont tournées vers l'extérieur, comme représenté à la figure 6.
  • Les cercles ainsi obtenus sont ensuite empilés les uns sur les autres.
  • Pour les maintenir serrés les uns contre les autres, on dispose à la base de l'empilage, une couronne 2 et au sommet une autre couronne 3.
  • Entre les couronnes 2 et 3, on dispose une pluralité de tirants 4.
  • Ces tirants 4 sont filetés à leurs deux extrémités de façon à pouvoir recevoir des écrous 6 qui permettent de réaliser un serrage suffisamment important pour que les cercles soient maintenus sans jeu les uns contre les autres en opération.
  • Dans l'exemple représenté à la figure 3, chaque tirant 4 est vissé dans la couronne inférieure 2 et est muni d'un écrou 6 sa partie supérieure ; mais il est possible de mettre un écrou 6 à chaque extrémité, les deux couronnes 2 et 3 étant alors identiques.
  • Dans le cas des figures 3 et 4 qui représentent un tamis devant fonctionner en régime centripète, il est préférable qu'il y ait le moins d'obstacles possibles à la surface extérieure du tamis : les tirants 4 sont alors disposés à l'intérieur du tamis.
  • Dans le cas des figures 5 et 6, c'est la paroi interne du tamis qui ne doit comporter aucun obstacle ; de sorte que les tirants 4' se trouvent alors à l'extérieur.
  • Dans les deux cas, afin que l'empilage des cercles soit stable, il est préférable d'interposer régulièrement des couronnes 5.
  • Cette disposition est particulièrement avantageuse. En effet :
    • il s'avère plus facile et moins onéreux de fabriquer des cercles qu'une spirale;
    • il y a beaucoup moins de soudure à faire, puisqu'il n'y a qu'une soudure par cercle au lieu d'une soudure tout le long de la spirale;
    • il est possible de faire aussi facilement des tamis centrifuges ou des tamis centripètes;
    • la suppression des soudures évite les problèmes de déformation et de fragilisation locale dus à la soudure;
    • cela permet une réduction très importante de la durée d'assemblage et rend possible le regroupement des opérations d'assemblage et de contrôle dimensionnel final du tamis.
  • Mais surtout cela permet d'obtenir un empilage de U qui soit rigide tout en ayant une certaine élasticité.
  • En effet comme cela a déjà été mentionné précédemment sous l'effet de la traction exercée par les tirants 4 les U vont avoir tendance à se déformer élastiquement, les deux branches de chaque U se rapprochant légèrement l'une de l'autre et le fond de chaque U se bombant légèrement.
  • Cette élasticité permet d'appliquer avec précision une pré-tension déterminée, ce qui n'est pas possible avec l'empilage décrit dans le brevet antérieur WO90/12147 et l'on peut donc ainsi adapter chaque tamis aux variations de pression qu'il subira en fonctionnement.
  • Cette élasticité relative est un grand avantage, mais elle présente un inconvénient pour les tamis de grands diamètres, c'est-à-dire pour des tamis dont le diamètre est supérieur à 1 mètre.
  • En effet, il se produit alors inévitablement des glissements des cercles en U les uns sur les autres.
  • De tels glissements ne peuvent pas se produire avec les éléments du brevet antérieur WO90/12147 parce que ces éléments comportent des crans qui s'emboîtent dans des rainures ; mais il n'est pas possible de réaliser de tels crantages sur les parois des profilés en U.
  • Selon l'invention et comme cela est illustré à la figure 8 on utilise les tirants, non pas pour serrer les U les uns contre les autres mais pour constituer, en coopération avec deux couronnes, une ossature cylindrique rigide sur laquelle les U sont enfilés les uns après les autres. Le serrage élastique avec pré-tension des U se fait ensuite au moyen d'une couronne additionnelle, dite couronne de serrage qui est vissée avec précision sur ladite ossature rigide.
  • En se reportant à la figure 8 on voit que l'ossature cylindrique rigide est réalisée par des barreaux 14 qui sont, au moyen de vis 15 fixés solidement à une couronne supérieure 10 et une couronne inférieure 12. Ainsi les deux couronnes 10-12 et les barreaux 14 forment une sorte de cage solide. Pour améliorer la rigidités de l'ensemble, les extrémités 14a et 14b des barreaux 14 viennent s'encastrer dans des logements correspondants ménagés dans les couronnes 10 et 12.
  • Les cercles 11 en U sont alors enfilés sur la cage ainsi formée. Bien évidemment les dimensions des couronnes 10-12 et des barreaux 14 sont déterminés de façon à correspondre au diamètre interne des cercles 11 en U.
  • Une couronne 13 est alors mise en place sur le cercle en U qui est le premier de l'empilement et cette couronne 13 est serrée par une pluralité de vis 17 sur la couronne supérieure 10. La face inférieure 13a de la couronne 13 exerce ainsi une pression de serrage sur l'empilement des cercles 11.
  • De préférence on dispose entre la face inférieure 13a de la couronne de serrage 13 et le premier cercle 11 une ou plusieurs cales 16.
  • De préférence également on dispose entre la couronne de serrage 13 et la couronne supérieure des cales 18 sous forme de rondelles.
  • Ainsi grâce aux cales 18 on peut déterminer avec précision la course de serrage de la couronne 13 sur la couronne 10 et donc, compte tenu de l'épaisseur des cales 16, la valeur exacte de la pré-tension à laquelle est soumis l'empilage des cercles 11 en profilé en U.
  • Bien évidemment l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation tel que décrit à la figure 8 qui n'est donné qu'à titre d'exemple ; tout autre mode de réalisation d'une structure rigide sur laquelle les cercles 11 en profilé en U sont enfilés entrant dans le cadre de la présente invention.

Claims (13)

  1. Tamis à fentes ou à trous réalisé au moyen d'un profilé en U constitué par un empilage de cercles identiques, chaque cercle (1, 1') étant fait à partir d'un profilé en U cintré dont les deux extrémités sont soudées ou reliées mécaniquement l'une à l'autre, caractérisé par le fait que cet empilage de cercles (1, 1') est maintenu serré entre deux couronnes (2-3, 2'-3') par une pluralité de tirants (4, 4') et que les parois latérales des cercles de l'empilage reposent les unes sur les autres sans fixations additionnelles entre elles, de telle sorte que les parois des profilés puissent se déformer élastiquement sous l'action de serrage.
  2. Tamis selon la revendication 1, dans lequel au moins une couronne intermédiaire (5) est disposée entre deux cercles de l'empilage.
  3. Tamis selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les parois latérales du U sont tournées vers l'intérieur et les tirants (4) disposés à l'intérieur, pour un fonctionnement en régime centripète.
  4. Tamis selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les parois latérales ou ailes des U sont tournées vers l'extérieur et les tirants (4') disposés à l'extérieur, pour un fonctionnement en régime centrifuge.
  5. Tamis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des tirants (4) sont filetés à leurs deux extrémités et reçoivent, des écrous (6) qui permettent de réaliser un serrage suffisamment important pour que les cercles soient maintenus sans jeu les uns contre les autres en opération.
  6. Tamis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des tirants (4) sont filetés à leurs deux extrémités, sont vissés dans une couronne inférieure (2) et munis d'un écrou (6) à leur partie supérieure.
  7. Tamis selon la revendication 2 dans lequel on interpose régulièrement des couronnes (5) entre les cercles de l'empilage.
  8. Tamis selon la revendication 1 caractérisé par le fait que il comporte une structure cylindrique rigide sur laquelle les cercles (11) en U sont enfilés les uns sur les autres.
  9. Tamis selon la revendication 8 dans lequel la structure cylindrique rigide est constituée par une couronne supérieure (10) et une couronne inférieure (12) reliées rigidement l'une à l'autre par une série de barreaux (14), les dimensions des couronnes (10-12) et des barreaux (14) étant déterminées de façon à correspondre au diamètre interne des cercles (11).
  10. Tamis selon la revendication 9 dans lequel l'empilage des cercles (11) sur la structure rigide (10,12,14) est obtenu par une couronne additionnelle de serrage (13) qui prend appui par sa face inférieure (13a) sur le premier cercle 11 et est serré sur la structure rigide (10,12,14) par une pluralité de vis de serrage (17).
  11. Tamis selon la revendication 10 dans lequel des cales de réglage (16) sont interposées entre la couronne de serrage (13) et le premier cercle (11) à profilé en U.
  12. Tamis selon la revendication 11 dans lequel des cales de réglages (18) sont interposées entre la couronne de serrage (13) et la couronne supérieure (10) de la structure rigide.
  13. Tamis selon la revendication 12 dans lequel des cercles rigides sont interposés entre des cercles répartis sur la hauteur de façon à améliorer la rigidité de l'ensemble.
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