FR2524513A1 - Caisse a pate pour machine de fabrication de papier - Google Patents

Abstract

CETTE CAISSE A PATE COMPREND UNE CHAMBRE CONVERGENTE AYANT UNE OUVERTURE DE REGLE, ET AU MOINS UN VOLET 33 DE SEPARATION DES COUCHES DANS UN JET DE PATE A COUCHES MULTIPLES. DES MOYENS D'ANCRAGE DE L'EXTREMITE AMONT DU VOLET COMPRENNENT UNE EXTREMITE PLUS EPAISSE DUDIT VOLET, CETTE EXTREMITE PLUS EPAISSE AYANT LA FORME D'UNE BARRE DE SECTION NON CIRCULAIRE, ET PLUSIEURS SURFACES D'APPUI, DES MOYENS, QUI DELIMITENT UNE RAINURE DE FORME COMPLEMENTAIRE DE LADITE BARRE ET RECEVANT LADITE EXTREMITE AMONT PLUS EPAISSE DU VOLET, LADITE RAINURE COMPORTANT DES FACES DE BUTEE POUR LESDITES SURFACES D'APPUI, ET DES MOYENS POUR PRESSER LES SURFACES D'APPUI CONTRE LESDITES SURFACES DE BUTEE. LA RESISTANCE DU VOLET A LA FLEXION EST D'AU MOINS 3 KNM PAR METRE DE LARGEUR TRANSVERSALEMENT A L'ECOULEMENT ET DES COUCHES ADJACENTES DU JET DE PATE ONT UNE DIFFERENCE DE VITESSE D'AU MOINS 15 MMIN.

Description

La présente invention est relative à une caisse à pâte en tête de machine

pour distribuer un jet de

pâte à papier à couches multiples sur une surface de forma-

ge d'une machine de fabrication à deux toiles jumelles cette caisse à pâte comprenant une chambre et une ouverture de règle de caisse à pâte, des moyens pour canaliser au moins deux jets de pâte parallèles,mais distincts l'un de l'autre, à travers la caisse à pâte vers l'ouverture de règle,ces moyens comprenant au moins un volet de séparation disposé dans la

chambre et s'étendant d'une paroi latérale de la caisse à pâ-

te à l'autre et en outre prolongé vers le haut au moins jus-

qu'à l'ouverture de règle de la caisse à pâte et des moyens

d'ancrage dudit volet à son extrémité amont,ces moyens d'an-

crage étant conçus pour assurer un blocage rigide du volet.

Une telle caisse à pâte est déjà connue, par exemple,par le brevet CA 1 107 111 (Stenberg) et s'est révélé apte à contribuer efficacement à améliorer la pureté de couche dans la fabrication du papier à plusieurs couches en ce que les différentes couches du jet de pâte à couches

multiples projeté par la caisse à pâte pouvaient être mainte-

nues séparées l'une de l'autre sur une plus grande distance en direction de la surface de formage de la machine à papier grâce à un coin d'air ou d'autre gaz disposé à l'extrémité aval du volet Le volet est articulé à son extrémité amont en ce que la partie de forme plate du volet est fixée à l'aide de vis ou d'autres moyens adéquats à une barre,qui est retenue de façon articulée dans une rainure qui s'étend d'une paroi latérale à l'autre de la caisse L'alimentation du coin en

air ou autre gaz peut s'effectuer à partir d'une source ap-

propriée par des canaux ménagés dans la barre et jusqu'à l'extrémité aval du volet Le montage articulé est tel que le

volet peut osciller librement sur une étendue limitée.

En variante,le volet peut être fixé rigidement à la caisse ou monté réglable dans cette dernière Par ce moyen chaque ouverture de règle de la caisse à pâte peut être réglée séparément en réglant la lèvre supérieure de la caisse et/ou la lèvre inférieure et/ou la position du ou des volets par

l intermédiaire d'un dispositif de commande manuel bien con-

nu et simple disposé en dehors de la caisse Ceci rend pos-

sible le fonctionnement avec des vitesses légèrement diffé-

rentes dans les différentes couches afin d'ajuster les pro.

priétés de la feuille dans les différentes couches du papier.

Les techniciens ont considéré jusqu'à présent qu'un jet de pâte à plusieurs couches doit être projeté avec la même vitesse dans toutes les couches,voir par exemple les brevets US 3 923 593 (Verseput), US 4 141 788 (Justus) et

US 4 181 568 (von Pfaler),de façon à pouvoir fabriquer un pa-

pier satisfaisant Les brevets US 3 923 593 et 4 141 788 ré-

vèlent que les éléments de séparation de la pâte qui doivent

être des feuilles minces flexibles,doivent s'orienter d'eux-

mêmes en réponse aux différences de pression entre ses deux parois Une caisse à pâte à couches multiples,selon le brevet US 3 923 593,doit être conçue pour un rapport déterminé des

débits des différents jets de pâte,et pendant le fonctionne-

ment tout écart appréciable de ce rapport choisi entraîne une

baisse de qualité du papier.

En ce qui concerne la caisse à pâte décrite dans le brevet US 4 181 568, le rapport des débits peut être modifié par le fait que l'extrémité amont du ou des volets

peut être déplacée transversalement à la direction de l'écou-

lenment Si le rapport est réglé,il se produit automatiquement

une variation du rapport entre les surfaces en section des con-

duits d'écoulement séparés dans la chambre De cette maniè-

re,aucune différence de pression n'apparait entre les parois des volets, qui peuvent avoir une partie amont rigi de,et une partie aval qui est rigide mais articulée sur la partie amont ou encore est flexible Dans une autre variantela totalité du volet oscille librement Il est précisé quede cette manière on évite l'apparition de différences de pression qui auraient tendance à repousser les volets des positions

qui assurent des vitesses égales aux courants de pâte débi-

tés par la caisse Il a été établi que ces différences de vi-

tesses provoquent un mélange des courants de pâte entre eux et nuisent ainsi à la structure désirée de la feuille. De plus,une caisse à pâte en tête de machine à plusieurs jets ou nappes pour une table de fabrication du type Fourdrinier ou du type à rouleau de tête est décrite dans le brevet US 3 598 696 (Beck) Cette caisse distribue la pâte sur la toile de fabrication successivement couche par couche,et chaque couche est partiellement épaissie avant que la suivante soit appliquée Avec cette combinaison de caisse à pâte en tête et de table de fabrication,il est indiqué qu'il est possible de débiter les différents jets de pâte sur la

toile de fabrication à des vitesses différentes de fabrica-

tion de façon à modifier la qualité du papier,c'est à dire ses propriétés de résistance Comme exemple,il est indiqué que le premier jet de pâte peut être appliqué sur la toile à une vitesse inférieure à celle de la toile,de façon que les fibres soient alignées dans la direction de la machine, ce qui augmente la résistance du papier dans la direction de

la machine,mais réduit la résistance du papier dans la direc-

tion transversale La couche suivante peut être appliquée à une vitesse supérieure à celle de la toile ce qui donne au jet de pâte un léger effet de roulement,mélangeant ainsi les fibres dans toutes les directions Le troisième jet peut être appliqué de la même façon que le premier,de façon à aligner ses fibres dans la direction de la machine Cette technique ne peut pas être appliquée à une caisse à pâte en tête à couches multiples selon le brevet US 4 181 568,du fait que les

différences de vitesses provoqueraient une turbulence nui-

sible dans la couche limite entre les différents jets de pâ-

te à papier,ce qui provoquerait un enchevêtrement sonsidéra-

ble sinon total des différents jets de pâte à papier,de

sorte que la feuille du papier finie présenterait sensible-

ont partout le même mélange de fibres et ainsi ne serait pas un produit à couches Cette technique n'est pas non plus

utilisable avec les caisses à couches multiples sui-

vant les brevets US 3 923 593 et US 4 141 788,du fait que 2 les volets flexibles utilisés comme éléments séparateurs de la pâte à papier se disposent d'eux-mêmes de façon à

éviter les différences de pression nécessaires pour pro-

duire des différences de vitesses.

Le but de l'invention est de fournir une cais-

se à pâte en tête de machine capable de distribuer à une -achine de fabrication à deux toiles un jet de pâte à couches multiples présentant des propriétés telles que

la feuille du papier produite dans la machine de fabrica-

tion à deux toiles présente une pureté de couche et une

texture améliorées.

Avec la boite à pâte décrite au préambule, ce but est atteint en ce que le dispositif d'ancrage comprend une extrémité amont du volet plus épaisse,cette extrémité plus épaisse ayant la forme d'une barre, présentant une section de forme non circulaire et plusieurs surfaces d'appui,des moyens qui délimitent une rainure

de forme à peu près complémentaire dans laquelle est en-

gagée l'extrémité amont plus épaisse du volet,la rai-

nure présentant des surfaces de butée pour lesdites sur-

faces d'appui,et des moyens pour appliquer les surfaces d'ap-

pui contre les surfaces de butée,de façon que le volet soit serré rigidement dans la rainure,et en outre du fait que le volet est relativement rigide,au moins depuis son point d'ancrage jusqu'à l'ouverture de règle de la boite à pâte et présente une résistance à la flexion qui est suffisante pour permettre au jet de pâte sur les deux côtés du volet de se produire avec de telles différences de pression les uns par rapport aux autres et avec de telles différences de vitesses d'écoulement que la caisse à pâte est capable de distribuer un jet de pâte à couches multiples qui soit lisse et stable avec une différences de vitesses d'au moins

environ 15 mètres/min entre au moins deux couches adja-

centes dans le jet de pâte.

En supposant un exemple de fonctionnement d'une

telle caisse à pâte à l'intérieur de laquelle il n'existe au-

cune différence de pression de part et d'autre du volet relative ment rigide en tous les points de sa longueur dans le sens de

l'écoulement,il ne se produirait alors aucune différence de vi-

tesses et les couches de pâte seraient distribuées à des vites-

ses identiques les unes par rapport aux autres Si la pompe distribuant la pâte dans un premier canal sur une face du volet

relativement rigide est alors actionnée pour débiter,par exem-

ple,un courant plus important,la pression dans le premier ca-

nal augmentera alors et il apparaîtra entre les faces du volet relativement rigide une différence de pression ayant tendance à le courber et à le faire dévier en l'éloignant du premier canal,dans le second Cette déviation étranglant l'écoulement dan

le second canal et produisant dans celui-ci une contre-pres-

sion qui est maximale dans une partie aval de volet et qui

tend à infléchir le volet en sens inverse de sorte que la li-

gne de flexion du volet s'incurve un peu en sens inverse.

L'accroissement de l'écoulement dans le premier canal augmen-

te la vitesse des jets dans les deux canaux,mais la vitesse du jet dans le premier canal augmentera plus que celle dans le second canal Il est évident que l'inverse se produira dans le cas d'une réduction de l'écoulement dans le premier canal Une modification des vitesses des jets séparés dans les canaux peut aussi être obtenue en modifiant la géométrie du canal,par exemple de la façon indiquée dans le brevet

US 4 181 568.

Le volet doit être relativement rigide et avoir la r-iidité en flexion précitée De façon surprenante, il a été prouvé que, lorsque des jets de pâte à papier sont débités p 2 ar une caisse à pâte à couches multiples, si la vitesse du _je de pâte le plus proche d'un rouleau de farinage lisse

dcns une machine de fabrication du type à rouleau est main-

tenue à un pour cent ou à quelques pour cents supérieurs, u L Dique au moins d'environ 15 mètres/min, à la vitesse d'un

je_ de pâte adjacent, on peut fabriquer un papier à cou-

C cr es multiples présentant une pureté et une texture de cou-

c:e meilleures qu'une résistance à la flexion d'au moins 3 K Nm 2 par mètre de largeur dans la direction transversale à L'écoulement était appropriée pour un volet pour lequel

le rapport de la longueur de la paroi dans le sens de l'é-

cc:lement à l'épaisseur de la paroi est d'environ 75 La clcison peut être faite, par exemple, en matière plastique éSxy armée de fibres de verre ayant un module d'élasticité

d'environ 30 x 109 N/m 2.

D'une façon appropriée les moyens d'ancrage compren-

nent une cloison perforée, orientée transversalement à l'é-

cculement de pâte à papier et dans laquelle est située la

rainure, la profondeur de celle-ci étant parallèle à l'écou-

le=ent de la pâte à papier à travers les perforations de la cloison, et son fond, étant transversal à cet écoulement, l'extrémité amont plus épaisse du volet étant constituée

par une barre fixée à une partie plate du volet, et les mo-

yen S de pression maintenant la barre pressée contre le fond

de la rainure, grâce à quoi on obtient une nouvelle simpli-

fication pour la mise en place et le remplacement du volet.

Pour faciliter la fabrication et réduire les coûts, il est avantageux que la rainure ait une section à peu près rectangulaire.

On peut encore simplifier le montage et le remplace-

ment du volet si les moyens de pression sont constitués par

pl:sieurs vis à tête s'étendant chacune à travers son pro-

pre trou de passage ménagé dans la cloison perforée, et dans sc propre trou taraudé ménagé dans la barre, de façon que

la tête de chaque vis prenne appui contre un épaulement au-

tour du trou de passage.

Il est alors avantageux que les moyens pour cana-

liser les pâtes à papier dans la caisse comprennent une

rangée de tubes parallèles les uns aux autres et en con-

tact, à l'intérieur, avec la pâte à papier, les extrémi- tés aval des tubes traversant et étant fixées dans la cloison perforée, les vis étant parallèles aux tubes, des canaux d'écoulement pour un agent gazeux traversant la cloison perforée et se prolongeant à travers la barre et

1 o la partie plate du volet jusqu'à l'extrémité aval de celui-

ci de façon à permettre la formation d'un coin de gaz, qui maintienne séparées deux couches adjacentes de pâte à papier dans ie jet de pâte à couches multiples sur une

plus longue distance en aval de l'extrémité aval du volet.

Pour bénéficier des possibilités que cette concep-

tion offre, il est approprié que les extrémités amont des tubes traversent et soient fixées dans une seconde cloison

perforée, que la tête de chaque vis soit notablement allon-

gée dans la direction longitudinale de la vis et s'étende dans un trou traversant pratiqué dans la seconde cloison

perforée, de façon que la vis puisse être tournée au mo-

yen d'un outil approprié, et que des cloisons supplémen-

taires soient disposées de façon à former avec les deux cloisons perforées une caisse fermée à travers laquelle passe la rangée de tubes, et que des moyens soient prévus pour mettre en communication l'intérieur de la caisse avec

une source de l'agent gazeux.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion apparaitront au cours de la description qui va sui-

vre, faite en référence aux dessins annexés, donnés uni-

quement à titre d'exemples et dans lesquels: La Fig l est une vue en coupe de la partie la plus importante d'une caisse à pâte suivant un mode de réalisation préféré de l'invention; La Fig 2 est une vue à plus grande échelle d'un détail de la Fig 1; La Fig 3 est une vue en coupe montrant l'un des

différents modes de réalisation du dispositif d'ancrage.

La caisse à pâte représentée schématiquement à la Fig 1 est agencée pour distribuer un jet de pâte à couches multiples sur une surface de formage d'une machine de

Cabrication de papier à deux toiles métalliques La machi-

e représentée schématiquement est du type à rouleaux et comprend une toile intérieure 1 et une toile extérieure 3 constituant des boucles sans fin, un rouleau de formage rotatif 5, qui est disposé à l'intérieur de la boucle de la toile intérieure et qui, dans le mode de réalisation représentée, présente une surface lisse, et un rouleau

rotatif 7 de tête, disposé dans la boucle de la toile ex-

zérieure A partir du rouleau de tête 7 la toile extérieu-

:e 3 se dirige vers la toile intérieure 1 supportée par le rouleau 5 et la suit sur une certaine distance le long de la périphérie du rouleau de formage jusqu'à ce qu'elles

zuittent ensemble le rouleau 5 La partie de la toile ex-

térieure, qui est située entre les points de séparation de la toile extérieure d'avec le rouleau de tête 7 et le rouleau de formage 5, constitue ladite surface de formage qui est désignée par la référence 9 Bien entendu, il

entre dans le cadre de l'invention que la surface du rou-

leau 5 plutôt que d'être lisse puisse comporter par exem-

ple des trous borgnes ou des rainures circonférentielles

et/ou axiales et ce rouleau peut même être un rouleau as-

pirant En outre, la machine de fabrication à deux toiles n'est pas nécessairement du type à rouleaux, c'est-à-dire qu'elle a un rouleau de formage et que si on le désire l'une des toiles 1 et 3, au moins celle de l'intérieur,

peut être en feutre ou d'une autre matière poreuse.

Les principales parties de la caisse àépâte repré-

sentée comprennent un élément inférieur 11, un élément supérieur 13 et deux parois latérales non représentées Ces parties principales enferment entre elles une chambre convergente 15 pourvue d'une ouverture 17 de règle par laquelle un jet de pâte à couches multiples est distribué sur la surface de formage 9 La chambre i 5 converge vers l'ouverture de règle 17, et la largeur de cette ouverture peut être réglée en faisant tourner l'élément supérieur 13 autour d'un axe 19 par rapport à l'élément inférieur il

au moyen d'un vérin, non représenté, qui actionne un sys-

tème de tringlerie 21, qui est partiellement représenté.

Les parties principales comprennent aussi une chambre de mélange 23 reliée à l'élément inférieur il et à travers laquelle les pâtes à papier sont conduites dans la caisse

a pâte.

De plus, la caisse à pâte comprend des moyens pour conduire au moins deux pâtes parallèles entre elles mais

séparées l'une de l'autre à travers la caisse vers l'ouver-

ture de règle 17, et ces moyens comprennent au moins un volet séparateur disposé dans la chambre 15 et s'étendant d'une paroi latérale de la caisse à l'autre, et en outre

prolongé vers le haut au moins jusqu'à l'ouverture de règle.

Dans le mode de réalisation préféré représenté, la chambre de mélange 23 comprend trois rangées de courts tuyaux 25 ',

" et 25 ''', dans le sens transversal de la machine, aux-

quelles les pâtes sont amenées par des tuyaux souples, non représentés, depuis des distributeurs transversaux coniques, également non représentés Chaque rangée de tuyaux peut être alimentée par son propre distributeur, ou également

deux rangées, en règle générale les deux rangées extérieu-

res,peuvent être alimentées par un distributeur transversal commun Les pâtes pénètrent dans la chambre de mélange par

ces tuyaux 25 ', 25 " et 25 ''', cette chambre étant subdivi-

sée en trois chambres de mélange 29 ', 29 " et 29 ''', une pour chaque rangée de tuyaux, par deux cloisons 27 ' et 27 " orientée transversalement à la machine Plusieurs rangées de conduits tubulaires 31 parallèles les uns aux autres s'étendent à travers l'élément inférieur Il et relient chaque chambre de mélange 29 ', 29 " et 29 ''' à la chambre 15 Dans cette chambre 15 deux volets de séparation 33 ' et 33 " sont disposés transversalement à la machine, leurs extrémités

amont sont fixées sur l'élément inférieur 11, et ils s'é-

tendent d'un bord à l'autre de la caisse dans la chambre et au-delà de l'ouverture de règle 17, de sorte que la chambre 15 est subdivisée en trois canaux 15 ', 15 " et 15 "''

convergeant vers l'ouverture de règle 17 et qui correspon-

dent aux chambres de mélange 29 ', 29 " et 29 ''' respective-

ment Les volets 33 ' et 33 " sont fixés à leur extrémité amont à l'élément inférieur 11 par des moyens d'ancrage, qui sont désignés dans leur ensemble par les références 35 ' et 35 " Ces moyens d'ancrage 35 ' et 35 " sont conçus pour

assurer un serrage rigide des volets 33 ' et 33 ".

Selon l'invention, chaque volet est relativement rigide, au moins à partir de son point d'ancrage jusqu'à l'ouverture de règle 17, et a une résistance à la flexion suffisante pour permettre qu'un écoulement de pâte à papier se produise sur les deux faces des volets 33 ' et 33 " avec des différences de pression et de vitesses telles que la caisse à pâte soit capable de distribuer un jet de pâte à couches multiples lisse et stable avec une différence de vitesse d'au moins environ 15 mètres/mn entre au moins deux couches adjacentes du jet de pâte à papier De préférence, la résistance d'un volet à la flexion, avec un rapport de la longueur de la paroi dans le sens de l'écoulement, à l'épaisseur de la paroi d'environ 75, est au moins de 3 K Nm 2 par mètre de largeur dans la direction transversale

de l'écoulement Dans le mode de réalisation préféré repré-

senté les volets 33 ' et 33 " ont une épaisseur de 12 mm et une longueur d'environ 0,9 m et 0,75 m, et sont faits

en une résine époxy armée de fibres de verre ayant un mo-

dule d'élasticité d'environ 30 x 10 N/m 2.

Selon l'invention, les moyens d'ancrage 35 ' et " comprennent en outre, ce qui est mieux visible à la Fig 2, une extrémité amont plus épaisse des volets 33 ' et 33 ", l'extrémité plus épaisse 37 ' en forme de barre présentant une section transversale non circulaire et ayant plusieurs surfaces d'appui 39 '-45 ', des moyens 47 '-51 ' qui délimitent une rainure 53 ' de forme à peu près complémentaire, dans laquelle l'extrémité amont plus épaisse du volet 33 ' est engagée, la rainure 53 ' ayant des surfaces de butée 55 '-61 ' pour lesdites surfaces d'appui 39 '- 45 ' et des moyens 63 ' pour appliquer les surfaces d'appui 39 '-45 ' contre les surfaces de butée '-61 ', de façon que le volet 33 ' soit rigidement ancré -dans la rainure 53 ' Bien entendu, les moyens d'ancrage 35 " pour le volet 33 " sont agencés de manière similaire, bien qu'ils ne soient pas entièrement représentés Comme

représenté à la Fig 2, les moyens d'ancrage 35 ' com-

prennent, de façon appropriée, une paroi perforée 65, orientée dans une direction transversale par rapport à l'écoulement de la pâte à papier et dans laquelle est située la rainure 53 ', cette rainure ayant une profondeur parallèle à la direction d'écoulement de la pâte à papier par les perforations de la paroi 65, et son fond 51 '

étant orienté transversalement à cette direction, l'ex-

trémité amont plus épaisse du volet 33 ' étant constituée d'une barre 37 ' fixée à une partie plate 67 ' du volet 33 ', et lesdits moyens de pression 63 ' maintenant la barre 37 ' pressée contre le fond 51 ' de la rainure 53 ' La rainure 53 ' a une section à peu près rectangulaire, et

les moyens de pression 63 ' comprennent plusieurs vis à.

tête traversant chacune son propre trou de passage 69 '

ménagé dans la paroi 65 et se prolongeant dans son pro-

pre trou taraudé 71 ' ménagé dans la barre 37 ', de façon

que la tête 73 ' de chaque vis 63 ' repose contre un épau-

lement 75 autour du trou de passage 69 ' De plus, les conduits tubulaires sont constitués par des rangées de tubes 31 ', 31 " et 31 "' parallèles les uns aux autres et en contact par l'intérieur avec la pâte à papier, leurs extrémités aval s'étendent à travers et sont fixées dans la paroi 65 Les vis 63 ' sont parallèles aux tubes 31, et les canaux d'écoulement 77 ' de l'agent gazeux traver- sent la paroi 65 et se prolongent à travers la barre

37 " et la partie plate 67 " du volet 33 " jusqu'à l'ex-

trémité aval de ce volet 33 " de façon à permettre la for-

mation d'un coin gazeux, non représenté, qui maintienne séparées deux couches adjacentes de pâte à papier dans le jet de pâte à couches multiples sur une plus longue distance en aval de l'extrémité aval du volet 33 " Les extrémités amont des tubes 31 ', 31 " et 31 "' traversent et sont fixées dans une seconde paroi perforée 79 La tête 73 ' de chaque vis 63 ' est notablement allongée dans la direction longitudinale de la vis 63 ' et s'étend dans un trou traversant 81 percé dans la seconde paroi perforée 79, de façon que la vis 63 ' puisse être tournée au moyen d'un outil approprié, par exemple d'une clé hexagonale du type Allen, non représentée En outre, d'autres parois 83-91 {Fig 1) sont agencées avec lesdeux parois perforées 65 et 79 pour constituer une boîte fermée, à travers laquelle s'étend la série de tubes,et

des moyens 93 ' et 93 " sont adaptés pour relier l'inté-

rieur de la boîte avec une source d'un agent gazeux.

En considérant de nouveau la Fig 2, les volets

33 ' et 33 " dans le mode de réalisation préféré repré-

senté sont constitués d'un assemblage collé dans lequel deux feuilles de résine époxy armée de fibres de verre et d'une épaisseur de 4 mm sont réunies par plusieurs bandes plates de 4 mm d'épaisseur et de 20 mm de largeur faites dans la même matière et espacées d'intervalles de 20 mm, de façon que chaque conduit d'air 77 dans les

volets ait une surface de section de 4 x 20 mm A condi-

tion que la résine époxy armée de fibres de verre ait

un module d'élasticité de 30 x 109 N/m 2, le volet pré-

sentera une résistance à la flexion de plus de 4 k Nm 2 par mètre en largeur dans la direction transversale à

la machine.

On peut démontrer par le calcul qu'avec une caisse à pâte à couches multiples à peu près similaire à celle représentée aux Fig 1 et 2, mais construite pour deux couches et ainsi équipée d'un seul volet contenant des conduits d'air et de la forme décrite ci-dessus, ayant

une largeur d'ouverture initiale de 2 x 6 mm à l'ouver-

ture de règle et ayant un volet initialement non chargé 1 o et des angles de convergence égaux pour les deux canaux de règle, un écoulement de 0,16 m 3/seconde par mètre

de largeur dans la direction transversale à la machine -

dans un des canaux et de 0,20 m 3/seconde dans l'autre, produira une vitesse de jet d'environ 1800 m/mn avec

une différence de vitesse de 26 m/mn entre les deux jets.

Le volet long de 0,75 m avec son extrémité amont ancrée rigidement est courbé très légèrement d'abord dans une

direction, puis dans la direction opposée, et la défor-

mation principale est de 1,1 mm et apparaît après envi-

ron deux tiers de la longueur de la paroi mesurée à par-

tir de son point d'ancrage L'extrémité aval libre du volet est poussée d'environ 0,6 mm dans le canal dans lequel le débit est le plus faible, de sorte que les largeurs d'ouverture sont modifiées de 6 mm à environ

6,6 mm et 5,4 mm.

Les extrémités aval des volets 33 ' et 33 ", qui

dépassent au-delà de l'ouverture de règle 17, sont avan-

tageusement munies de minces feuilles flexibles 95 ' et " (Fig 1) en une matière appropriée, par exemple une matière plastique, d'une façon analogue à ce qui est décrit dans le brevet CA 1 107 111 Les feuilles 95 ' et 95 " peuvent avoir la même largeur, dans la direction transversale de la machine que les volets 33 ' et 33 " et s'étendent de façon appropriée assez loin en direction de la machine pour maintenir séparés les différents jets de pâte sur une petite distance supplémentaire après qu'ils se soient rejoints à l'extrémité aval du coin

d'air Ces feuilles éliminent toute composante de vites-

se perpendiculaire au plan des jets et contribuent ainsi

à l'amélioration de la pureté et de la texture des cou-

ches. Dans le mode de réalisation préféré représenté, la surface de la paroi supérieure de la chambre 15 et

les volets 33 ' et 33 " dévient les jets de pâte de légè-

rement moins que 900 au moment o la pâte sort de la série de tubes A cause de ce grand angle, la distance entre les points d'ancrage des volets33 ' et 33 " peut être maintenue grande, de façon-qu'il y ait de la place pour plusieurs rangées de tubes 31 ", malgré le fait que la hauteur maximale de la chambre 15 soit maintenue à une faible valeur Il en est de même pour les rangées de tubes 31 ' et 31 " et les-canaux 15 ' et 15 " On obtient ainsi des conditions d'écoulement améliorées, ce qui contribue à l'amélioration de la pureté et de la texture des couches Deux rangées de tubes 31 " sont représentées

à la Fig 2, alors que les positions de deux autres ran-

gées sont indiquées par des axes en trait mixte repré-

sentant les tubes, de sorte qu'un total de quatre ran-

gées de tubes 31 " débitent la pâte dans la chambre en

Les tubes 31 représentés sont des tubes à télesco-

page du type décrit dans le brevet US 4 225 386.

Les canaux de règle 15 ', 15 " et 15 "' ont une partie divergente à leur extrémité amont o les rangées

de tubes débouchent, mais ils se modifient dès que pos-

sible plus loin pour converger vers l'ouverture de règle 17 De préférence, l'ancrage rigide des volets 33 ' et

33 " dans l'élément inférieur 11 est conçu de telle ma-

nière que lorsque les volets ne sont pas chargés, ni soumis à quelque moment, les largeurs des ouvertures

aux orifices des canaux 15 ', 15 " et 15 "' sont plus gran-

des que les plus grandes largeurs des ouvertures qui doivent être utilisées en fonctionnement Comparée à une caisse à pâte pourvue de volets montés articulés et/ou flexibles, toutes autres caractéristiques étant semblables, unie caisse à pâte suivant l'invention, en fonctionnement, lorsque les orifices ont été réduits en ajustant l'élément supérieur 13 par rapport à l'élément inférieur 11, débite un jet de pâte multicouches dans lequel la vitesse du jet du canal de règle 15 ' le plus proche de l'élément supérieur 13 est plus grande que la vitesse du jet du canal central 15 ", qui elle-même est plus grande que la vitesse du jet du canal 15 "' le plus

proche de l'élément inférieur 11 Par exemple, une cais-

se à pâte pour fabriquer un papier mince à trois couches peut être construite pour une largeur d'ouverture de

3 x 8 mm avec les volets non chargés, mais en fonction-

nement utilisera une largeur d'ouverture d'environ

3 x 4 mm Une autre augmentation des différences de vi-

tesses peut être obtenue, par exemple, en augmentant l'écoulement de pâte dans le canal 151 et/ou en réduisant l'écoulement de pâte dans le canal 15 ", mais alors les concentrations de la pâte doivent aussi être ajustées si on désire maintenir inchangées les forces des couches

de la feuille de papier.

Les barres 37 ' et 37 " ont des bords supérieurs incli-

nés fraisés, qui portent les extrémités amont des parties

plates 67 ' des volets 33 ' et 33 " Chacun de ces bords supé-

rieurs inclinés fraisés a son bord aval légèrement arrondi pour réduire les contraintes dans les volets 33 ' et 33 " lorsque ceux-ci sont soumis à une force tendant à les faire

fléchir autour de ces bords Une rangée de vis, non repré-

sentée, ont leur tête fraisée dans une barre plate 97 ' et

97 " reposant contre le côté de l'extrémité amont de la par-

tie plate 67 ' et 67 " de chaque volet 33 ' et 33 " Les barres

plates 97 ' et 97 " forment avec les bords supérieurs incli-

nés fraisés des barres 37 ' et 37 " un logement destiné à re-

cevoir l'extrémité amont de la partie plate de chaque volet.

* Les vis, qui peuvent être disposées avec un écartement de par exemple 40 mm, s'étendent à travers la partie plate 67 ' et 67 " et se prolongent dans des trous taraudés, non représentés, dans les barres 37 ' et 37 ", de façon que les

parties 67 ' et 67 " soient rigidement fixées aux barres res-

pectives 37 ' et 37 ".

Les surfaces d'appui 39 '-45 ' et 39 "-45 " sur les bar-

res respectives consistent en des saillies, qui sont plus hautes par rapport à la surface environnante pour permettre un usinage précis Deux des surfaces d'appui 39 ' et 45 ', 39 " et 45 " sont situées respectivement contre les bords 47 ' et 49 ', 47 " et 49 " de la rainure, qui a une section à peu près rectangulaire, au bord supérieur de la rainure 53 ' et 53 ", alors que les deux surfaces d'appui restantes, 43 ' et 45 ', 43 " et 45 ", reposent contre le fond de la rainure 51 ' et 51 ", respectivement près des bords de la rainure 47 ' et 49 ', 47 " et 49 " Une bague d'étanchéité 99 ' et 99 ", logée dans une gorge, s'étend à peu près d'une paroi à l'autre de la caisse à pâte, parallèlement à et entre les deux surfaces d'appui portant sur le fond de la rainure 51 ' et 51 " Ces bagues d'étanchéité empêchent la pâte de pénétrer dans le système à air Le serrage des barres 37 ' et 37 " contre les fonds des rainures 51 ' et 51 ", au moyen des vis 63 ' (les vis correspondant à la barre 37 " logée dans la rainure 53 " ne sont pas représentées), qui peuvent être disposées avec des écartements de par exemple 0,6 mètre, assure un ancrage

rigide des extrémités amont des volets 33 ' et 33 " dans l'élé-

ment inférieur 11 Comparé à un autre mode de réalisation

possible, non représenté et non retenu, dans lequel la rai-

nure 53 a une section en forme de T renversé ou trapézol- dale-parallèle, et la barre 37 n'est pas serrée contre le fond de la rainure 51 mais est ancrée rigidement en étant pressée dans la direction opposée au moyen, par exemple, des vis 63, le mode de réalisation selon les Fig 1 et 2 offre

l'avantage que la pression de la pâte dans la chambre 15 'ap-

plique la barre 37 encore plus fortement contre le fond de

la rainure, augmentant ainsi la force d'ancrage.

La chambre de mélange 23 comporte un rebord circu-

laire 101 et est fixée à l'élément inférieur 11 par des vis traversant le rebord, et non représentées Les cloisons 27 '

et 27 " sont fixées de façon étanche à leurs extrémités con-

tre l'élément inférieur 11 et contre la chambre de mélange 23 au moyen de garnitures d'étanchéité 103 ' et 105 ', 103 " et 105 ", respectivement, logées dans des gorges, et de forme

semblable aux éléments d'étanchéité 99 ' et 99 " Afin de ré-

soudre les problèmes d'étanchéité à haute pression qui peu-

vent apparaître dans les chambres de mélange 29 ', 29 " et 29 "', l'élément de chambre de mélange 23 est aussi fixé à l'élément inférieur 11 par des vis, non représentées, qui s'étendent à travers des trous, non représentés, percés dans

les cloisons 27 ' et 27 " et se prolongent dans des trous ta-

raudés, non représentés, percés dans l'élément inférieur 11.

Les cloisons 27 ' et 27 " sont disposées alignées avec les

trous traversants 81 pour les têtes 73 des vis 63.

Comme on l'a indiqué plus haut, les vis pour la bar-

re 37 " ne sont pas représentées, ni les trous pour les têtes de ces vis Des trous traversants 107, coaxiaux aux trous 81, traversent la chambre de mélange 23 et les cloisons 27 ' et 27 " pour établir une communication avec les trous 81, de façon qu'un outil, par exemple une clé hexagonale Allen puisse être introduite dans les trous pour s'ajuster dans, par exemple, un logement hexagonal dans les têtes de vis pour serrer ou desserrer ces vis L'orifice du trou 107 peut être bouché par un dispositif approprié, par exemple

une vis 109 qui, au cas o l'intérieur de la caisse conte-

nant la rangée de tubes est alimenté en air sous pression,

par exemple, par des soufflantes à basse pression, non re-

présentées, reliées aux dispositifs d'arrivée d'air 93 ' et 93 ", empêche les fuites d'air par les trous 81 et 107 Une

autre possibilité consiste à disposer un élément d'étan-

chéité, non représenté, entre la tête de vis 73 et la paroi interne du trou 81 Lorsque les coins d'air ne nécessitent pas une alimentation en air sous pression, mais peuvent asoirer l'air nécessaire du milieu ambiant par l'intérieur de la boîte et les canaux d'air 77, aucune forme de bouchon ou d'élément d'étanchéité n'est nécessaire dans les trous

81 et 107 Pour permettre une commande séparée de l'alimen-

l P tation en air des coins d'air aux extrémités aval des deux volets 33 ' et 33 ", l'intérieur de la caisse est subdivisé

en deux compartiments distincts par une plaque 111 s'éten-

dant d'une paroi perforée 65 à l'autre 79, et d'un bord de

la caisse à l'autre La plaque 111 peut être, convenable-

ment, légèrement courbée pour lui permettre d'être déformée

par les contraintes thermiques sans être détériorée.

La Fig 3 montre un autre mode de réalisation d'un

ancrage rigide d'un volet Cependant, comme ce mode de réa-

lisation est très semblable à celui représenté aux Fig 1

et 2 et décrit plus haut, on a attribué aux éléments corres-

pondants des références dans la série 300 Ainsi, le volet désigné par 33 aux Fig 1 et 2 est désigné par 333 à la

Fig 3.

Dans le mode de réalisation représenté à la Fig 3, le volet 333 a une extrémité amont agrandie en gradins sur

un côté, pourvue de deux surfaces d'appui 341 et 343, cha-

cune située sur son propre gradin, et d'une surface d'appui 339 située sur la face opposée du volet et de niveau avec celle-ci à son extrémité amont Le volet 333 est représenté

engagé dans une rainure 353 de forme à peu près complémen-

taire, les parois 347 et 349 de la rainure étant à peu près parallèles au plan du volet 333 Le fond 351 de la rainure 353 est situé à une profondeur telle que le volet 333, lorsqu'il est pressé en direction du fond 351, puisse être déplacé dans le sens longitudinal de la rainure 353, sans

que les surfaces d'appui 339, 341 et 343 ne viennent au con-

tact des surfaces de butée correspondantes 355, 357 et 359 dans la rainure 353 Lorsque le volet 333 a été poussé dans une position correcte dans une direction axiale, dans la

rainure 353, un tuyau souple 363 ou autre dispositif de pres-

sion convenable adapté entre la surface de l'extrémité amont du volet 333 et le fond de la rainure 351 peut se dilater sous l'action d'un agent de pression, de façon que le volet 333 soit déplacé en direction de son extrémité aval, jusqu'à ce qu'il soit bloqué dans une position o il est rigidement ancré dans la paroi 365 Le tuyau souple 363 empêche aussi

la pâte d'être poussée dans le système à air autour de l'ex-

trémité amont du volet 333 Un second tuyau d'étanchéité dilatable, 399, empêche la pâte de s'infiltrer le long du

côté opposé du volet 333, dans le canal d'air 377.

L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisa-

tion représentés et décrits Par exemple, la chambre 15 peut être orientée dans une direction coïncidant à peu près avec la direction d'écoulément dans l'élément inférieur au lieu

d'être coudée à presque 900 par rapport à cette direction.

De plus, la rangée de tubes et les deux parois dans les-

quelles ils sont fixés peuvent être remplacés par un bloc pourvu de canaux par forage ou moulage, et si on le désire, dilatables L'alimentation en air, si nécessaire, peut être assurée dans l'axe à travers les barres 37 ou autre élément équivalent L'obtention de vitesses différentes entre les jets séparés dans un jet de pâte à couches multiples n'exige jamais l'utilisation de la technique du coin'd'air, même si cela facilite la fabrication de papier ayant les propriétés désirées Pour obtenir des différences de vitesse, il est nécessaire que les volets aient une résistance à la flexion suffisante et s'étendent au moins jusqu'à l'ouverture de

règle, et de préférence au-delà de celle-ci vers l'extérieur.

En aval de l'ouverture de règle il n'est pas nécessaire que les volets aient une certaine résistance à la flexion, du fait que la pression dans les jets de pâte y est nulle Si on n'utilise pas la technique du coin d'air, le volet peut en conséquence être effilé vers une extrémité aval mince ou

pointue, située en aval de l'ouverture de règle, par consé-

quent sans s'écarter du cadre de l'invention En outre, il est bien entendu possible d'alimenter tous les canaux dans

la caisse à pâte avec la même pâte afin d'obtenir une meil-

leure commande de la fabrication et de la distribution des fibres dans la feuille de papier à couche unique, qui est

alors fabriquée.

Claims (7)

REVENDICATIONS - ________________

1. Caisse à pâte en tête de machine pour la fabrication de papier, adaptée pour distribuer un jet de pâte à couches multiples sur une surface de fabrication ( 9) d'une machine de fabrication à deux toiles, ladite caisse comprenant une chambre convergente ( 15) pourvue d'une ouverture de règle ( 17), des moyens ( 22,33) pour amener au moins deux pâtes

parallèlement mais séparément l'une de l'autre à tra-

vers la caisse vers l'ouverture de règle ( 17), ces moyens comprenant au moins un volet de séparation ( 33) disposé dans ladite chambre ( 15) et s'étendant d'une paroi latérale de la caisse à l'autre et en outre vers le haut au moins jusqu'à l'ouverture de règle ( 17), et des moyens d'ancrage dudit volet ( 33) à son extrémité amont, lesdits moyens d'ancrage ( 35) étant adaptés pour assurer un ancrage rigide du volet ( 33), caractérisée en ce que lesdits moyens d'ancrage ( 35) comprennent une extrémité plus épaisse dudit volet ( 33), ladite extrémité plus épaisse étant en forme de barre, présentant une section de forme non circulaire et plusieurs surfaces d'appui ( 39,45), des moyens ( 47,51) qui délimitent une rainure ( 53) de forme à peu près complémentaire dans laquelle est introduite l'extrémité amont plus épaisse du volet

( 33) ladite rainure ( 53) comportant des faces de bu-

tée ( 55,61) pour lesdites surfaces d'appui ( 39,45), et des moyens ( 63) pour presser lesdites surfaces d'appui ( 39,45) contre lesdites surfaces de butée

( 55,61), de façon que le volet soit bloqué rigide-

ment dans la rainure ( 53), le volet ( 33) étant rela-

tivement rigide au moins à partir de son point d'an-

crage jusqu'à l'ouverture de règle ( 17) et ayant une résistance à la flexion suffisante pour permettre à la pâte de s'écouler sur les deux faces du volet ( 33) avec de telles différences de pression et de vitesse d'écoulement sur une face par rapport à l'autre que la caisse est capable de distribuer un jet de pâte à couches multiples lisse et stable présentant une différence de vitesse d'au moins environ 15 mètres par minute entre deux couches adjacentes dans le jet

de pâte.

2 Caisse à pâte selon la revendication 1, caractérisée en ce que la résistance à la flexion d'un volet ( 33) dont la longueur de paroi dans la direction de l'écoulement et l'épaisseur de paroi sont dans un rapport d'environ 75, est d'au moins environ 3 kilonewton mètre carré par mètre de largeur

dans la direction transversale à l'écoulement.

3. Caisse à pâte selon l'une des reven-

dications 1 ou 2 caractérisée en ce que les moyens d'ancrage ( 35) comprennent une paroi perforée ( 65)

transversale par rapport à la direction de l'écoule-

ment de la pâte et dans laquelle est formée ladite

rainure ( 53), ladite rainure ( 53) ayant une profon-

deur parallèle à la direction d'écoulement de la pâte par les perforations ( 31) de la paroi ( 65), et son fond ( 51) étant orienté transversalement à cette direction, l'extrémité amont plus épaisse du volet ( 33) étant constituée d'une barre ( 37) fixée à une partie plate ( 67) du volet ( 33), et lesdits moyens de pression ( 63) maintenant la barre ( 37) appliquée

contre le fond ( 51) de la rainure ( 53).

4. Caisse à pâte selon la revendication 3, caractérisée en ce que la rainure ( 53) présente en

section une forme à peu près rectangulaire.

5. Caisse à pâte selon l'une des revendi-

cations 3 ou 4, caractérisée en ce que lesdits moyens de pression ( 63) comprennent plusieurs vis à tête, s'étendant chacune à travers son propre trou de passage ( 69) ménagé dans la paroi perforée ( 65) et dans son propre trou taraudé ( 71) ménagé dans la barre ( 37) de façon que la tête ( 73) de chaque vis ( 63) prenne appui contre un épaulement ( 75)

autour du trou de passage ( 69).

6. Caisse à pâte selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens ( 23,33) pour amener les pâtes à travers la caisse comprennent une série de tubes ( 31) parallèles les uns aux autres et en contact à l'intérieur avec la pâte, les extrémités aval des tubes traversant et étant fixées dans la paroi perforée ( 65), les vis ( 63) étant parallèles aux tubes ( 31) et des canaux d'écoulement ( 77) pour

un agent gazeux s'étendant à travers la paroi perfo-

rée ( 65) et se prolongeant à travers la barre ( 37)

et la partie plate ( 67) du volet ( 33) jusqu'à l'extré-

mité aval de ce volet ( 33) pour permettre la forma-

tion d'un coin d'air qui maintient deux couches adja-

centes de pâte du jet de pâtes à couches multiples, séparées sur une plus longue distance en aval de

l'extrémité aval du volet ( 33).

7 Caisse à pâte selon la revendication 6, caractérisée en ce que les extrémités amont des tubes ( 31) traversent et sont fixées dans une seconde paroi perforée ( 79), la tête ( 73) de chaque vis ( 63) étant notablement allongée dans la direction longitudinale de la vis ( 63) et s'étendant dans un trou traversant ( 81) percé dans la seconde paroi perforée ( 79), de façon que la vis ( 63) puisse être tournée au moyen d'un outil approprié, et des cloisons supplémentaires ( 83,91) étant agencées de façon à former avec les deux parois perforées ( 65 et 79) une boîte fermée, à travers laquelle s'étend ladite série de-tubes, et des moyens ( 93) étant adaptés pour assurer la communication de l'intérieur de ladite boîte avec

une source d'un agent gazeux.