Appareil pour la fabrication d'un produit fibreux La présente invention a pour objet un appareil pour la fabrication d'un produit fibreux, du papier ou du carton par exemple, obtenu à partir d'une pulpe aqueuse délivrée sur une bande porteuse mo bile, ou sur une pulpe formée, portée par cette bande. Cet appareil comprend un organe perméable agencé pour coopérer avec une bande porteuse mobile pour constituer avec elle un espace à section décroissante qui forme un étranglement pour le libre écoulement d'une pulpe aqueuse.
Cet appareil est caractérisé en ce que cet organe passe autour d'un rouleau perméable adjacent à ladite bande porteuse, de ma nière que la partie de l'organe perméable située sur une partie de la périphérie du rouleau constitue avec ladite bande ledit espace dans lequel s'établit une nappe turbulente de pulpe qui est formée ainsi sur ledit organe perméable. En passant dans ledit étran glement, de l'eau se sépare évidemment -de la pulpe et s'écoule à travers ledit organe.
On a remarqué que la turbulence de la nappe pro duit l'agitation des particules solides contenues dans la pulpe et tend ainsi à orienter les fibres dans toutes les directions et, en même temps, à les entrainer vers l'organe perméable, de sorte que l'eau passe à travers cet organe de manière à former ou à feutrer la pulpe sur ledit organe.
Le rouleau autour duquel passe l'organe per méable est de préférence de grand diamètre, de sorte qu'en coopérant avec la bande porteuse, il forme un espace de dimension notable pour la nappe turbulente de pulpe.
L'organe perméable est de préférence un treillis métallique sans fin dont le brin inférieur est disposé à proximité de la bande porteuse. Un conduit incliné peut être disposé en travers de la surface supérieure du brin inférieur du treillis sans fin, au-delà du rouleau, de manière que l'eau passant à travers ledit brin inférieur, par suite de sa quantité de mouvement, monte dans le conduit débouchant dans un canal d'évacuation.
Le rouleau peut comprendre un dispositif d'aspi ration agencé pour aspirer l'eau à travers des perfo rations ménagées dans ce rouleau.
Le rouleau peut présenter une structure cellulaire, c'est-à-dire que sa surface peut comprendre une série de rubans transversaux et périphériques qui forment des cellules polygonales.
Chaque ruban transversal peut être incliné sur le rayon correspondant du rouleau, de sorte que, lors de la rotation du rouleau, les rubans entraînent l'eau passant dans les cellules et l'envoient dans un conduit d'évacuation.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme et des variantes d'exécution de l'appareil selon l'in vention. La fig. 1 est une vue en élévation de cette forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue partielle, à plus grande échelle, d'un rouleau que comprend cette forme d'exécution.
La fig. 3 est une vue prise depuis la gauche de la fig. 2.
Les fig. 4 et 5 sont semblables aux fig. 3 et 4, respectivement, et montrent une variante.
Les fig. 6 et 7 sont semblables aux fig. 3 et 4, respectivement, et montrent une autre variante. La fig. 8 est une vue latérale, semblable à la fig. 1, d'une variante d'exécution.
La forme d'exécution de l'appareil, représentée à la fig. 1, comprend des pieds 1 fixés au sol et portant des montants 2 agencés pour supporter un bâti supérieur 3.
Un rouleau de tête 4 est monté à rotation sur les pieds 1 et entraîne une bande porteuse mobile prin cipale 5 qui passe autour du rouleau 4 et d'autres rouleaux non représentés, de manière à présenter un brin supérieur 6 horizontal. Des rouleaux 7 et 8 sont agencés pour supporter ledit brin supérieur 6.
Le bâti supérieur 3 porte des paliers pour un organe perméable constitué par un treillis métallique sans fin 9 dont le brin inférieur 10 se déplace sen siblement parallèlement au brin supérieur 6 de la bande 5. L'organe perméable 9 est entraîné autour de rouleaux 11 à 17, le rouleau 17 étant perforé. Ce rouleau 17 est disposé de manière à presser le brin inférieur 10 de l'organe perméable 9 vers le bas, contre le brin supérieur 6 de la bande 5.
Par ce moyen, le secteur du rouleau 17 allant de la position 6 heures à la position 9 heures se trouve au-dessus du brin 6, et un espace de section décroissante 22, dans lequel la formation de la pulpe commence, est compris entre la partie de l'organe perméable 9 située sur la périphérie du rouleau 17 dans ledit secteur et la partie coopérante du brin supérieur 6.
Le rouleau 17 présente un diamètre relativement grand de manière à assurer un espace de formation de dimension notable en coopération avec le brin supérieur 6. Un conduit incliné 19 est disposé au-delà du rouleau perforé de manière que, lors du fonc tionnement de l'appareil, l'eau passant à travers la périphérie du rouleau monte le long de ce conduit et passe dans un canal d'évacuation 20.
L'appareil décrit plus haut convient pour la fa brication d'un carton à simple couche et fonctionne comme suit Une couche de pulpe aqueuse est alimentée de puis un magasin 21 sur la bande porteuse 6 qui conduit la pulpe dans l'espace 22. Dans la position où l'organe perméable est serré contre la bande 6 (position 6 heures ), l'écoulement libre de la pulpe est entravé, de manière qu'il se forme une nappe turbulente 23 dans ledit espace 22. Cette turbu lence agite les particules solides contenues dans la pulpe et oriente les fibres dans toutes les directions et les entraîne vers le treillis supérieur.
L'eau pro venant de la nappe 23 passe à travers l'organe per méable 9 et à travers les perforations ménagées dans le rouleau 17, monte le long du conduit 19 et passe dans le canal 20. Les fibres de la pulpe commencent à se former ou à se feutrer sur ledit organe perméable. Une certaine quantité d'eau de la pulpe est drainée vers le bas et, ainsi, la forma tion de la pulpe se produit aussi sur la bande por teuse 6. Quand la pulpe s'éloigne de l'extrémité conver gente de l'espace 22, et comme le brin inférieur 10 et le brin supérieur 6 sont pressés l'un contre l'autre, l'eau continue à passer vers le haut à travers ledit brin 10 et cette eau s'écoule aussi le long du conduit 19 et dans le canal d'évacuation 20.
On suppose que, lors du fonctionnement de l'ap pareil à haute vitesse, l'eau qui passe à travers l'or gane perméable est maintenue dans les perforations du rouleau et est ensuite rejetée à distance dudit rouleau après qu'il a tourné au-delà de la zone de serrage, c'est-à-dire au-delà de l'extrémité étroite de l'espace 22.
Au lieu d'utiliser un rouleau perforé, on peut utiliser un rouleau à cellules dont une forme d'exé cution est représentée aux fig. 2 et 3. Cette variante comprend un tambour 24 non perforé, présentant des rubans transversaux et périphériques 25A et 25B res pectivement, d'une épaisseur radiale de 2,5 à 5 cm, les rubans 25A étant disposés environ à 5 cm les uns des autres et les rubans 25B à environ 0,6 cm les uns des autres, de manière à former à la surface du rouleau des cellules rectangulaires 26 d'environ 5 X 0,6 cm de surface et de 5 cm de profondeur. La surface du rouleau est recouverte d'un treillis métallique 27.
L'eau passant à travers l'organe per méable s'écoule dans les cellules et est entraînée par celles-ci au-delà de la zone de serrage (position 6 heures ), puis elle est rejetée par la force centri fuge vers le conduit 19. Pour favoriser l'effet de transport et de projection assuré par les cellules, cha que ruban transversal peut être incliné sur le rayon correspondant du rouleau, de manière que les cel lules puissent entraîner facilement l'eau passant à travers la pièce perméable et la projeter vers le conduit 19.
Cette forme d'exécution est représentée aux fig. 4 et 5 qui montrent comment sont placés, dans ce cas, les rubans transversaux 25A1. Les ru bans périphériques 25B de la variante précédente sont remplacés par un ruban continu 25C en hélice.
Dans une troisième variante du rouleau (fig. 6 et 7), un treillis de couverture est enroulé autour d'un tambour perforé 34, ce treillis comprenant des rubans 35 disposés sur la tranche dans des fentes ménagées dans des nervures transversales 36. Le rouleau 17 peut comprendre une structure de base, par exemple un tambour présentant des extrémités circulaires et des barres transversales joignant ces extrémités ensemble, cette structure pouvant être re couverte d'un treillis métallique ou d'une autre cou verture. Une telle structure n'est pas représentée.
On peut utiliser l'appareil décrit pour enlever l'eau d'une couche subséquente de pulpe, en en voyant une nouvelle pulpe aqueuse sur une couche déjà formée portée par la bande porteuse. Le fonc tionnement est semblable à celui décrit. Toutefois, la nappe 23 peut présenter une plus grande dimen sion, puisque pratiquement toute l'eau provenant de la seconde couche constitue la nappe, une petite quantité de cette eau seulement étant absorbée par la couche formée sous-jacente. Ainsi, il peut être avantageux d'utiliser un plus grand rouleau 17 pour la couche subséquente, afin de constituer une plus grande région de débit (espace à section décrois sante).
Une variante particulièrement utile est représentée à la fig. 8 qui montre un appareil fonctionnant plus lentement que l'appareil précédent, par exemple à 61 m/min ou moins. Une boite d'aspiration 28 est montée à l'intérieur du rouleau 17 de grand dia mètre, car dans ce cas la vitesse de la bande porteuse peut ne pas donner une quantité de mouvement suf fisante à la pulpe pour que l'eau grimpe dans le conduit 19. L'eau est ainsi aspirée à travers le treillis perméable supérieur dans la boite d'aspiration 28.
Cette boite s'étend sur une partie de la moitié infé rieure du rouleau 17 et comprend plusieurs sections 29, 30, 31 de diverses pressions d'aspiration. Une force d'aspiration plus grande qu'ailleurs peut être avantageuse, en effet, dans la zone de serrage (31) de manière que, lorsque la formation progresse et que l'eau est ainsi éliminée à travers les fibres déjà formées, un plus grand vide soit exercé sur la nappe.
Dans un appareil à fonctionnement lent (61 m/ min) tel que celui représenté à la fig. 8, on peut prévoir une boîte d'aspiration 32 au-delà du rouleau de grand diamètre, soit pour remplacer, soit pour doubler le conduit 19. Une telle boite agit sur la pulpe après qu'elle a passé dans la zone de compres sion. Elle peut être disposée, soit avant, soit après le conduit 19, quand ces deux éléments sont utilisés ensemble, et, dans une variante, une boîte d'aspira tion peut comprendre une voie d'eau 33 à son extré mité arrière. Ladite extrémité peut être inclinée et fendue sur une courte distance, de sorte que l'eau s'écoulant le long de la face inclinée soit aspirée à travers la fente.
Le conduit 19 peut également être associé à un dispositif d'aspiration.
On a dit que le rouleau 17 présentait un dia mètre relativement grand. Cela signifie que les di mensions du rouleau sont suffisantes pour former une zone (espace à section décroissante) de dimension notable pour la nappe turbulente, selon la vitesse de l'appareil et la nature et la consistance de la pulpe à former. Il faut noter que la nature et la consistance de la pulpe modifient les caractéristiques de la nappe turbulente. Une pulpe lourdement battue, par exem ple, qui ne se sépare pas facilement de son eau, peut constituer une nappe plus haute et plus longue que des pulpes qui se séparent aisément de leur eau.
Avec un appareil à haute vitesse, dont la nappe s'étend sur 5 cm par exemple, un rouleau de 12,5 cm de diamètre suffit en général. Cependant, quand l'ap pareil fonctionne lentement et que la nappe s'étend, par exemple, sur 60 cm, il peut être avantageux d'utiliser un rouleau d'un diamètre supérieur à 90 cm. On pourrait supposer qu'une nappe de 60 cm re quiert un rouleau d'au moins 120 cm de diamètre, mais il n'en est pas ainsi parce que la hauteur de la nappe n'augmente pas proportionnellement à sa longueur. Une bonne partie d'un rouleau de 120 cm resterait ainsi inemployée, et il est évident qu'il n'est pas avantageux d'utiliser un rouleau inutilement grand et, par là, coûteux.
On recherche évidemment à utiliser un rouleaû approprié à toutes les vitesses possibles de la bande porteuse et à toutes les consistances et natures de la pulpe, afin qu'un appareil quelconque s'adapte fa cilement à différentes conditions. A cet effet, le rou leau le plus approprié semble être celui présentant un diamètre d'environ 90 cm.
Dans certains cas, il est avantageux de prévoir un espace fermé au-delà du rouleau 17 et s'étendant jusqu'au conduit 19, ce qui permet de commander l'aspiration avec plus de précision.
Bien que dans les appareils décrits, le rouleau 17 comprime constamment l'un contre l'autre le brin 10 et la bande porteuse 6, il est évident que cela peut se produire seulement quand l'appareil fonctionne.
Par exemple, si une pulpe contenant 98 % d'eau et 2 % de matières solides voit sa teneur en eau réduite à 96 %
quand elle atteint la zone de ser- rage, et que la couche comprenant 96 % d'eau pré- sente, par exemple, une épaisseur de 6 mm, le rou leau 17 peut alors être mis en place pour laisser un jeu de 6 mm.
On suppose qu'en pratique la bande porteuse en mouvement cède sous l'influence de la pulpe quand l'appareil fonctionne.