FR2512856A1 - PRESS FOR EXTRACTING WATER FROM A PAPER PULP AND METHOD OF MANUFACTURING A BELT FOR SUCH A PRESS - Google Patents
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Abstract
CETTE PRESSE POUR EXTRAIRE L'EAU DE FEUILLES FIBREUSES COMPREND UNE LIGNE DE CONTACT MENAGEE ENTRE UN ROULEAU 12 ET UNE COURROIE SANS FIN 16 QUI EST APPLIQUEE A FORCE VERS LE ROULEAU PAR UN PATIN DE PRESSION 14 PLACE CONTRE LE ROULEAU POUR APPLIQUER UNE PRESSION A LA FEUILLE FIBREUSE 24 PASSANT DANS LA LIGNE DE CONTACT PAR L'INTERMEDIAIRE DE LA COURROIE. LA COURROIE COMPREND UNE SURFACE IMPERMEABLE LISSE ET UNIFORME QUI EST ATTAQUEE PAR UN PATIN DE PRESSION 14 ET ELLE COMPREND UN TISSU DE BASE IMPREGNE D'UNE MATIERE POLYMERE. LE TISSU DE BASE EST SUFFISAMMENT OUVERT POUR AVOIR ETE IMPREGNE SANS QU'IL SE FORME DE VIDE OU PORES DANS L'IMPREGNATION. APPLICATION AUX MACHINES DE FABRICATION DU PAPIER.THIS PRESS FOR EXTRACTING WATER FROM FIBROUS SHEETS INCLUDES A CONTACT LINE BETWEEN A ROLLER 12 AND AN ENDLESS BELT 16 WHICH IS FORCE APPLIED TO THE ROLLER BY A PRESSURE PAD 14 PLACED AGAINST THE ROLLER TO APPLY PRESSURE TO THE ROLLER. FIBROUS SHEET 24 PASSING INTO THE CONTACT LINE THROUGH THE BELT. THE BELT INCLUDES A SMOOTH AND UNIFORM WATERPROOF SURFACE WHICH IS ATTACKED BY A PRESSURE PAD 14 AND INCLUDES A BASE FABRIC IMPREGNATED WITH A POLYMERIC MATERIAL. THE BASE FABRIC IS OPEN ENOUGH TO HAVE BEEN IMPREGNATED WITHOUT THE FORM OF A VACUUM OR PORES IN THE IMPREGNATION. APPLICATION TO PAPER MAKING MACHINES.
Description
La présente invention se rapporte aux mécanismes pour extraire de l'eauThe present invention relates to mechanisms for extracting water
d'une bande de matière et plus particulièrement d'une bande ou feuille fibreuse formée a strip of material and more particularly a strip or fibrous sheet formed
dans une machine à papier.in a paper machine.
Pendant le processus de fabrication du papier, on forme une bande en déposant une suspension fibreuse ou pâte liquide sur une toile métallique de forme Pendant ce processus, une grande quantité d'eau est extraite de la pâte, après quoi la bande ou feuille nouvellement formée îo parvient à une section de pressage La section de pressage comprend une série de lignes de contact Finalement, la bande parvient à une section de séchage qui comprend des tambours sécheurs chauffés et dans laquelle la teneur en During the papermaking process, a web is formed by depositing a fibrous suspension or liquid slurry on a shaped wire cloth. During this process, a large amount of water is extracted from the pulp, after which the newly formed web or web The pressing section comprises a series of contact lines. Finally, the strip reaches a drying section which comprises heated drying drums and in which the content of
eau est réduite à un niveau désirable. water is reduced to a desirable level.
Compte tenu du coût élevé de l'énergie, il est souhai- Given the high cost of energy, it is desirable to
table d'éliminer autant d'eau-que possiblede la bande avant qu'elle ne pénètre dans la section de séchage Dans cette section les tambours sécheurs sont fréquemment chauffés par de la vapeur et les coûts peuvent être importants si l'on doit as much as possible of water-as possible from the belt before it enters the drying section In this section the drying drums are frequently heated by steam and the costs can be significant if one has to
éliminer une grande quantité d'eau. remove a large amount of water.
L'utilisation de lignes de contact de grande longueur The use of long lines of contact
s'est révélée être avantageuse, comparativement à l'utili- proved to be advantageous compared to the use of
sation de lignes de contact formées par des paires de rou- of contact lines formed by pairs of rou-
leaux adjacents En allongeant le temps pendant lequel la bande est soumise à la pression dans la ligne de contact on peut extraire une plus grande quantité d'eau Ce fait a été reconnu des techniciens et plusieurs brevets ont déjà été accordés dans ce domaine Ces brevets comprennent les Adjacent waters By lengthening the time during which the band is subjected to pressure in the contact line can extract a greater amount of water This fact has been recognized technicians and several patents have already been granted in this field These patents include the
brevets US Pe 30 268, 4 201 624, 4 229 253 et 4 229 254. U.S. Patent Nos. 3,026,268, 4,201,624, 4,229,253, and 4,229,254.
Lorsqu'on utilise des lignes de contact étendues pour déshydrater une feuille fibreuse, la feuille est de façon When extended contact lines are used to dehydrate a fibrous sheet, the sheet is so
caractéristique serrée entre deux feutres absorbant l'humi- characteristic sandwiched between two felts absorbing moisture
dité et une courroie Ces feutres sont entraînés autour d'un rouleau de presse cylindrique avec la feuille interposée entre eux tandis que la courroie est agencée pour appliquer The felts are driven around a cylindrical press roll with the sheet interposed between them while the belt is arranged to apply
une pression aux feutres et aux rouleaux Un patin de pres- a pressure on the felts and rollers A pressure pad
sion exerce une pression sur la courroie dans la zone de pressage. Il s'est posé un problème pour la déshydratation des feuilles dans des lignes de contact allongées On a constaté qu'il se forme un renflement dans la courroie en amont de la ligne de contact Ce problème est reconnu dans les brevets sion exerts pressure on the belt in the pressing zone. There has been a problem with dewatering the leaves in elongated nips. It has been found that a bulge develops in the belt upstream of the nip. This problem is recognized in the patents.
us 4229 253 et 4 229 254 et certaines constructions de cour- US 4,229,253 and 4,229,254 and some construction of
roies ont déjà été proposées pour résoudre ce problème. roies have already been proposed to solve this problem.
L'invention vise à réaliser un appareil pour déshydrater une feuille fibreuse, qui comprend une ligne de contact allongée, munie d'un rouleau et d'une courroie spécialement The aim of the invention is to provide an apparatus for dehydrating a fibrous sheet, which comprises an elongated contact line, provided with a roller and a specially-formed belt.
conçue, qui est forcée vers le rouleau par un patin de pres- designed, which is forced towards the roller by a pressure pad
sion pour appliquer une pression à la feuille fibreuse et, to apply pressure to the fibrous sheet and
un ou plusieurs feutres de machine à papier, destinés à trans- one or more paper machine felts intended to convey
porter la feuille dans la ligne de contact La courroie carry the sheet in the line of contact The belt
comprend un tissu de base qui est imprégné d'une matière poly- comprises a base fabric which is impregnated with a
mère thermoplastique ou thermodurcissable Le tissu de base qui peut être monocouche ou multicouche est suffisamment ouvert pour permettre d'obtenir une imprégnation totale de la thermoplastic or thermosetting mother The basic fabric which may be monolayer or multilayer is sufficiently open to allow complete impregnation of the
matière à supprimer tout vide dans le tissu final Un avan- to remove any voids in the final tissue
tage particulier de cette construction de courroie est qu'elle peut être fabriquée à une longueur quelconque puisqu'elle n'exige pas de mandrin pour sa fabrication On réalise un tissu de base sans fin en appliquant une technologie textile classique et, ensuite, on l'enduit et on l'imprègne de la The particular aspect of this belt construction is that it can be manufactured to any length since it does not require a mandrel for its manufacture. An endless base fabric is produced by applying conventional textile technology and then coated and impregnated with
matière polymère.polymeric material.
La structure résultante est à la fois légère et suffi- The resulting structure is both light and
samment stable pour travailler dans les conditions qu'on stably stable to work in the conditions
rencontre dans les machines à papier Elle possède une résis- in paper machines It has a resistance
tance à l'abrasion suffisante pour résister à l'usure qui peut sufficient abrasion resistance to withstand the wear and tear that can
se produire dans le dispositif à ligne de contact allongée. occur in the elongate contact line device.
A la différence des matières qui sont fabriquées à la façon Unlike materials that are made in the same way
d'un bandage pneumatique et qui peuvent fluer et/ou se décol- pneumatic tires and which can flow and / or decompose
ler, l'invention fournit une courroie qui conserve son inté- the invention provides a belt which retains its
grité Elle résout également le problème de la formation d'un renflement à proximité des lignes de contact La courroie présente une surface polymère, lisse et uniforme, qui est attaquée par un patin de pression servant à appliquer une pression dirigée vers le rouleau. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention It also solves the problem of forming a bulge in the vicinity of the nips. The belt has a smooth, uniform polymeric surface which is driven by a pressure pad for applying pressure directed toward the roller. Other features and advantages of the invention
apparaîtront au cours de la description qui va suivre Aux will appear in the description which follows
dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, la Fig 1 est une vue en élévation latérale d'une ligne annexed drawings, given solely by way of example, FIG. 1 is a side elevational view of a line
de contact suivant l'invention; -contact according to the invention; -
la Fig 2 est une vue de face, en partie en coupe, de la ligne de contact représentée sur la Fig 1; la Fig 3 est une vue en élévation latérale et en Fig 2 is a front view, partly in section, of the nip shown in Fig 1; Fig 3 is a side elevational view and
coupe de la courroie utilisée suivant l'invention. section of the belt used according to the invention.
L'invention a pour objet une ligne de contact allongée destinée à déshydrater une feuille ou bande de matière en mouvement La ligne de contact 10 est définie par un rouleau de pressage cylindrique 12, un patin de pression 14 ayant une surface incurvée qui fait face au rouleau de pressage, et une courroie 16 agencée de manière à porter contre la The invention relates to an elongate contact line for dewatering a moving sheet or web of material. The nip 10 is defined by a cylindrical pressing roll 12, a pressure pad 14 having a curved surface facing the pressing roll, and a belt 16 arranged to bear against the
surface du rouleau de pressage La surface du patin de pres- surface of the press roller The surface of the pressure pad
sion présente à peu près le même rayon de courbure que celle sion has approximately the same radius of curvature
du rouleau de pressage La distance entre le rouleau de - of the pressing roll The distance between the roll of -
pressage et le patin de pression peut être réglée au moyen pressing and the pressure pad can be adjusted by means of
d'un dispositif hydraulique ou mécanique classique (non repré- conventional hydraulic or mechanical device (not shown
senté) relié à une tige 18 qui est articulée sur le patin 14. felt) connected to a rod 18 which is articulated on the pad 14.
La tige peut également être actionnée pour appliquer la pression désirée au patin On remarquera que le patin de pression et le rouleau de pressage décrits plus haut et représentés sur les Fig 1 et 2 sont classiques et que l'on The rod can also be actuated to apply the desired pressure to the pad. It will be noted that the pressure pad and the pressing roller described above and shown in FIGS. 1 and 2 are conventional and that one
peut utiliser d'autres agencements conformément à l'invention. may use other arrangements according to the invention.
La courroie 16 utilisée suivant l'invention est repré- The belt 16 used according to the invention is
sentée en détail sur la Fig 3 Elle s'est révélée être supé- 3 It has been shown to be superior to
rieure aux courroies couramment utilisées dans la technique, à la fois d'un point de vue du fonctionnement et pour des considérations de fabrication La courroie 16 comprend un the belts commonly used in the art, both from an operational point of view and for manufacturing considerations.
tissu de base 20 qui est imprégné d'une matière polymère 22. base fabric 20 which is impregnated with a polymeric material 22.
Les résines thermodurcissables telles que les polyuréthanes se sont révélées constituer des matières d'imprégnation appropriées Les polymères thermoplastiques tels que le Thermosetting resins such as polyurethanes have been found to be suitable impregnating materials. Thermoplastic polymers such as
polypropylène sont également acceptables. polypropylene are also acceptable.
Le tissu de base 20 est suffisamment ouvert pour per- mettre une imprégnation totale Ceci élimine le risque de The base fabric 20 is sufficiently open to allow total impregnation. This eliminates the risk of
formation de vides dans le tissu final, vides qui permet- formation of voids in the final tissue, empty which allow
traient au lubrifiant utilisé entre la courroie et le patin de traverser la courroie et de contaminer le feutre et la feuille fibreuse Ce tissu de base est sans fin dans sa construction finale et d'une épaisseur uniforme Le tissu treats the lubricant used between the belt and the skid to cross the belt and contaminate the felt and the fibrous sheet This basic fabric is endless in its final construction and of uniform thickness The fabric
doit également être réalisé de manière à présenter une sta- must also be carried out in such a way as to
bilité suffisante dans les conditions qu'on rencontre dans les machines à papier En d'autres-termes, il doit avoir une bonne stabilité en longueur et en largeur et une bonne In other words, it must have good stability in length and width and good
aptitude au guidage.guiding ability.
La résine thermoplastique-ou thermodurcissable utilisée doit être une composition massive à peu près à 100 % pour The thermoplastic or thermosetting resin used must be a solid composition approximately at 100% for
éviter la formation de bulles pendant le processus de durcis- avoid the formation of bubbles during the hardening process
sement de la résine dans la structure de la courroie. resin in the belt structure.
La courroie présente au moins une face lisse 16 ' qui entre The belt has at least one smooth face 16 'which enters
en contact avec la patin de pression 14. in contact with the pressure pad 14.
Les courroies fabriquées conformément à l'invention se sont révélées posséder de nombreuses caractéristiques avan tageuses Elles passent facilement sur le patin de pression et sont capables de transmettre la pression du patin à la bande et au rouleau de pressage On obtient une souplesse suffisante et les courroies se sont révélées être insensibles au lubrifiant déposé avant la pénétration dans la ligne de The belts manufactured in accordance with the invention have been found to possess numerous advantageous features. They pass easily over the pressure pad and are capable of transmitting the pressure of the pad to the band and the pressing roll. Sufficient flexibility is obtained and the belts proved to be insensitive to the lubricant deposited prior to penetration into the
contact.contact.
Comparativement aux courroies courantes connues dans la Compared to common belts known in the
technique, l'invention fournit une courroie qui est relati- the invention provides a belt which is relatively
vement mince et légère Les courroies épaisses ont l'incon- thin belts Thick belts have the disadvantage
vénient de tendre à fluer lorsqu'elles se trouvent dans la ligne de contact Par exemple, une courroie de 7,46 x 4,31 M, imprégnée d'une résine thermodurcissable suivant l'invention pèse environ 90 kg Une courroie de mêmes dimensions, ayant des caractéristiques de résistance au gonflement et ayant une structure telle que définie dans les brevets précités pèse environ 545 kg A la différence des courroies plus lourdes l'invention n'exige pas de structure de renforcement. La fabrication de la courroie suivant l'invention peut être réalisée économiquement et sans nécessiter les mandrins ni les autoclaves qui limitent la dimension des autres courroies On peut donc fabriquer une courroie de n'importe quelle longueur On tisse d'abord la structure de base On peut éventuellement aiguilleter une bande dans la base tissée Si la structure de base n'a pas été tissée sans fin, on la transforme en une boucle sans fin en utilisant des techniques de jonction classiques appli cables aux toiles utilisées dans l'industrie du papier Ensuite, on applique une matière polymère au tissu de base et cette matière forme avec le tissu de base un assemblage mécanique On laisse la résine durcir pendant un temps suffisant Après le durcissement on peut poncer ou meuler la surface de la résine pour obtenir une courroie d'une épaisseur uniforme For example, a belt of 7.46 x 4.31 M, impregnated with a thermosetting resin according to the invention weighs about 90 kg. A belt of the same dimensions, having characteristics of resistance to swelling and having a structure as defined in the aforementioned patents weighs about 545 kg. Unlike heavier belts the invention does not require a reinforcing structure. The manufacture of the belt according to the invention can be carried out economically and without requiring mandrels or autoclaves which limit the size of the other belts. It is therefore possible to manufacture a belt of any length. The base structure is first woven. It may be necessary to needle a strip in the woven base. If the basic structure has not been endlessly woven, it is transformed into an endless loop using conventional joining techniques applicable to fabrics used in the paper industry. a polymeric material is applied to the base fabric and this material forms a mechanical assembly with the base fabric. The resin is allowed to cure for a sufficient time. After curing, the surface of the resin can be sanded or ground to obtain a belt. uniform thickness
et ayant au moins une surface lisse. and having at least one smooth surface.
La courroie suivant l'invention peut être utilisée avec The belt according to the invention can be used with
l'appareillage représenté sur la Fig 1 On place la cour- the apparatus shown in FIG.
roie 16 entre le patin de pression et le rouleau de pressage. 16 between the pressure pad and the press roll.
La face revêtue lisse 16 ' de la courroie est mise en contact avec le patin On introduit dans la ligne de contact 10 une feuille fibreuse 24 transportée entre le premier et le deuxième feutres 26 et 27 respectivement La face de la The smooth coated face 16 'of the belt is brought into contact with the shoe. A fibrous sheet 24 conveyed between the first and second felts 26 and 27, respectively, is introduced into the nip.
courroie 16 qui est en contact avec le patin 14 est lubri- belt 16 which is in contact with the pad 14 is lubricated
fiée par des moyens de lubrification 28 placés en amont de by means of lubrication 28 placed upstream of
la ligne de contact.the line of contact.
La courroie 16 est facile à réparer dans le cas o il s'y formerait un trou ou autre irrégularité de surface On nettoie la portion endommagée à l'aide d'un solvant et on applique une quantité appropriée de matière de revêtement à l'aide d'une lame On utilise un pistolet de chauffage pour durcir The belt 16 is easily repairable if a hole or other surface irregularity is formed. The damaged portion is cleaned with a solvent and an appropriate amount of coating material is applied using of a blade A heating gun is used to harden
la surface qui peut ensuite être poncée. the surface that can then be sanded.
En raison des excellentes caractéristiques de sou- Because of the excellent characteristics of
plesse de la structure de base et du fait que le revêtement peut être maintenu à un minimum, la surface de la courroie a moins tendance à se détériorer par suite d'une fatigue par flexion Ceci est du au fait qu'en raison de la faible épaisseur de la courroie, le plan de la surface revêtue se trouve à une distance minime de la fibre neutre de la flexion Ceci réduit le pourcentage d'allongement et de of the basic structure and the fact that the coating can be kept to a minimum, the belt surface is less likely to deteriorate due to bending fatigue. This is due to the fact that the thickness of the belt, the plane of the coated surface is at a minimal distance from the neutral fiber of the flexion This reduces the percentage of elongation and
compression dans le plan de la surface pendant la flexion. compression in the plane of the surface during bending.
Exemple 1 On tisse à plat un tissu de base à deux couches, formé de monofilaments,on le stabilise à chaud et on le transforme en une boucle sans fin en utilisant des techniques d'assemblage normales Ensuite, on enduit le tissu d'une résine de polyuréthane massive à 100 %, Dupont Adiprène L et on durcit La phase de revêtement peut être réalisée par l'utilisation d'une lame docteur ou autre organe analogue, pour obtenir une surface lisse Si la face externe du tissu de base est revêtue, on peut le retourner, l'extérieur en EXAMPLE 1 A two-layer base fabric made of monofilaments is flat-woven, heat-stabilized and converted into an endless loop using normal assembly techniques. Next, the fabric is coated with a resin. 100% solid polyurethane, Dupont Adiprene L and cured The coating phase can be carried out by using a doctor blade or the like to obtain a smooth surface If the outer face of the base fabric is coated, we can return it, the outside in
dedans, pour l'utiliser dans l'application envisagée. in, to use it in the intended application.
Exemple 2Example 2
On tisse un tissu de fils monofilaments en une armure We weave a fabric of monofilament threads into an armor
à deux couches présentant un degré d'ouverture suffisant. two layers having a sufficient degree of opening.
On fixe ce tissu par la chaleur et on réunit ses extrémités pour former une boucle sans fin On place le tissu sans fin sur une machine de finition comprenant deux rouleaux L'un des rouleaux est un cylindre chauffé à l'huile On place une feuille de polyuréthane d'épaisseur appropriée et uniforme sur la face interne du tissu et on fait passer l'ensemble This fabric is fixed by heat and joined together to form an endless loop. The endless fabric is placed on a finishing machine comprising two rollers. One of the rollers is a cylinder heated with oil. polyurethane of appropriate thickness and uniform on the inner face of the fabric and is passed all
entre le cylindre chauffé et la structure du tissu On main- between the heated cylinder and the fabric structure
tient la température du cylindre chauffé à l'huile à un niveau à peu près constant afin d'obtenir une fusion et un soudage uniformes de la pellicule plastique On coupe la keeps the temperature of the oil-heated cylinder approximately constant in order to obtain a uniform melting and welding of the plastic film.
feuille à longueur de manière qu'il n'y ait pas de recou- sheet to length so that there is no overlap
vrement dans la matière qu'il s'agit de faire pénétrer dans la structure du tissu par pression Lorsque le tissu et la feuille passent sur le cylindre chauffé, on entretiextun apport de chaleur suffisant pour obliger le polyuréthane à pénétrer dans le tissu On peut utiliser un rouleau de pression appliqué contre la face externe du tissu pour assurer une imprégnation complète Le polyuréthane est plastifié et est contraint de pénétrer dans les vides du tissu On obtient une surface lisse qui n'exige pas d'autres In the material that is to be penetrated into the structure of the fabric by pressure When the fabric and the sheet pass over the heated cylinder, there is a sufficiency of heat sufficient to force the polyurethane to penetrate into the tissue. a pressure roller applied against the outer face of the fabric to ensure complete impregnation The polyurethane is plasticized and is forced to penetrate the voids of the fabric A smooth surface is obtained that does not require other
phases de finition L'utilisation d'une feuille 100 % poly- finishing stages The use of a 100% poly-
mère élimine également les problèmes qui pourraient se poser dans le tissu fini à la suite de l'utilisation d'un composé d'imprégnation contenant des solvants ou de l'eau Lorsque le tissu a subi l'opération de pressage, on coupe les bords et on les scelle pour permettre l'utilisation dans une mother also eliminates problems that may arise in the finished fabric as a result of the use of an impregnating compound containing solvents or water When the fabric has undergone the pressing operation, the edges are cut and they are sealed to allow use in a
machine à papier.paper machine.
Exemple 3Example 3
On prépare un tissu de base en fils de polyester mono- A base fabric made of monofilament polyester yarn is prepared
filaments et qui possède un degré d'ouverture suffisant pour l'imprégnation Ce tissu est une armure à double couche ayant une bonne stabilité en largeur et en longueur On soude à ce tissu de base une pellicule de polypropylène ayant une épaisseur d'environ 0,5 mm ou plus de la façon décrite à l'exemple 2 On maintient la température du cylindre chauffé à l'huile à un niveau à peu près constant, afin d'obtenir une fusion et un soudage uniformes de la pellicule plastique Le tissu de base a une température de fusion supérieure à celle de la pellicule de polypropylène et n'est pas perturbé par le processus de chauffage Lorsque le tissu a subi l'opération de pression, on rogne et on scelle les bords en vue de l'utilisation dans une machine The fabric is a double-layered weave having good stability in width and length. A polypropylene film having a thickness of about 0 is woven into this base fabric. 5 mm or more as described in Example 2 The temperature of the oil heated cylinder is maintained at a substantially constant level to achieve a uniform melting and welding of the plastic film. The base fabric has a melting temperature higher than that of the polypropylene film and is not disturbed by the heating process. When the fabric has undergone the pressing operation, the edges are trimmed and sealed for use in a machine
à papier.paper.
Il va de soi que la courroie utilisée suivant l'inven- It goes without saying that the belt used according to the invention
tion peut comprendre un tissu de base fait de différentes- may include a basic fabric made of different
matières polymères qui ont les propriétés nécessaires pour l'utilisation dans les machines à papier On peut également utiliser comme matières de revêtement des matières autres polymeric materials which have the properties necessary for use in paper machines Other materials may also be used as coating materials
que le polyuréthane et le polypropylène. than polyurethane and polypropylene.
Claims (9)
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