Brevet FR2024435A1 — publié le 19700828

L'invention a pour objet un procédé pour le réglage de la pression linéaire des rouleaux presseurs lors de l'enroulement de pattes en fonction l'épaisseur de la couche enroulée qui augmente pendant l'enroulement, avec possibilité de pouvoir déterminer la courbe de pression d'une manière simple, moyennant préréglage au tableau de manoeuvre. Lors de la mise en oeuvre des différents procédés de production de putes sons forme de bandes continues, ces dernières doivent être enroulées sur un mandrin pour qu'un produit inter nédiaire ou final soit fabriqué. Cela peut être le cas pour des feuilles de papier, des matières synthétiques, des feuilles diverses, des tissus, des feutres ou des couches comportant des fibres en suspension. Lors de la production des tuyaux en aniante-ciment par exemple la pate, constituant la matière de base, est enroulée sur un mandrin, opération pendant laquelle l'Opaisseur de la paroi de tuyau augmente continuellement, jusqu'à ce qu'après un certain nombre de couches, l'épaisseur de paroi désirée soit obtenue.De même, lors de la production a. plaques en aniante-ciment, la pâte est enroulée sur un cylindre Jusqu'à ce qu'elle atteigne l'épaisseur voulue puis est coupée suivant une génératrice du cylindre, ce qui donne des plaques d'une longueur correspondant à la circonférencede ce dernier. L'enroulement de la plate doit se faire généralement sous pression afin de donner au produit final la compacité et la résistance requises. Il n'est d'aucune importance pour l'invention que le mandrin tourillone dans des paliers fixes et qu'un rouleau.presseur approprié soit serré au moyen des servomoteurs contre le mandrin ou que le mandrin Lui-même soit pressé à l'aide des servomoteurs contre un rouleau rotatif c'est-à-dire contre le rouleau de tête ou que le mandrin tourne librement entre le rouleau de tête et deux rouleaux presseurs montés dans un chariot presseur. La force de serrage qui est proportionnelle à la pression linéaire, est produite au moyen des vérins hydrauliques ou pneumatiques. Compte tenu des coefficients de résistance du produit à fabriquer, cette pression linéaire doit être très élevée ; mais par suite de l'augmentation de l'épaisseur de paroi, il est nécessaire de réduire la pression linéaire afin d'éviter un élargissement prématuré indésiré causé par le re foulement de la pite. Pour satisfaire ces conditions, on connait des procédés et dispositifs qui opèrent les uns en fonction du temps et les autres en fonction de l'épaisseur. Dans le premier cas, il manque la subordination nécessaire de la pression à l'épaisseur instantanée. Celà peut entraîner des difficultés lors de la fabrication de produit de grand diamètre demandant des temps de production plus longs avec des éctrts inévitables ; dans le ou où le temps effectif d'enroulement et le temps calculé diffèrent cet écart modifie le rapport de subordination de la pression linéaire à l'épaisseur du produit. Dans le second cas, bien que la pression soit sabordonnée à l'épaisseur, on peut seulement soit régler la pression linésire qui agit dès le début du @c@@@ enroulement s soit déterminer la courbe désirée au moy@@@@@@@@@@@s ou de cames inchangeables. Ceci exige, pour chaque courDe de pression et pour chaque épaisseur finale, des leviers, cames ou rampes appropriées et, par suite, un stock nécessaire de ces éléments, dont l'échange est de plus une perte de temps. Le procédé selon l'invention utilise une coabiflisol d'élé- ments électriques, hydrauliques ou pneuiatiques et mécaniques connus en soi, mais évite, grâce à leur combinais@@ et 1--r commutation, les désavantages apparaissant dans les systèmes connus et présente, en outre, l'avantage que la courbe a. pression désirée peut être obtenue par réglage simple des éléments électriques en fonction de l'épaisseur de paroi atteinte et de la pression, c' est-à-dire sans échangè des éléments méca- niques tels que leviers, cases ou rampes. En conséquence le préréglage d'une courbe de pression coae celle indiquée par exemple sur la figure 1, peut s'effectuer très simplement. La modification de pression entre deux points prédéterminés du diagramme , qu'elle soit linéaire ou curviligne s'effectue seulement par commutation électrique, ce qui ne forme pas l'objet de l'invention. Dans la manière la plus simple une courbe de pression telle que celle montrée sur les fig.2-et 3 est déterminée par réglage de quatre pptentiomètres,q-ui fixent les valeurs suivantes : pression linéaire au -commencement- de l'enroulement, pression linéaire à la fin de l'enroulement, épaisseur de paroi de tuyau à laquelle l'abaissement de prèssion doit commencer et finalement l'épaisseur à laquelle l'abaissement doit être arrêté. Â cet effet, le procédé selon l'invention pour le réglage --de la pression linéaire de rouleaux presseurs montés dans des machines pour l'enroulement de putes sous pression, particulièrementt dans des machines pour la fabrication des plaques et des tuyaux en amiante-ciment, en fonction de l'épaisseur de la couche enroulée en utilisant des vérins hydrauliques ou pneuaa- tiques à simple ou à double effet dont la pression d'alimentation est réglée de façon connue en soi par une électro-vanne,est caractérisé en ce que le réglage de la pression des vérins est effectué par comparaison de deux courants électriques proportionnelle, l'un à la valeur prédéterminée et l'autre à la valeur effective de la pression linéaire, de sorte que la pression c'est-à-dire sa valeur prédéterminée, est régLable! à volonté pour plusieurs valeurs de l'épaisseur de paroi. et la ligne de Jonction entre les points du diagramme peut être linéaire ou curviligne.De préférence, le réglage de la pression linéaire en fonction de ltépaisseur d'enroulexent est effectué par commutation de potentiomètres. D'autres caractéristiques de l'invention sont indiquées dans la description qui suit et sur la fig.4 des dessins, qui montre un schéma dés équipements et des commutations nécessaxres pour la mise en oeuvre de ce procédé. 1 désigne la pute, 2 le mandrin monté dans des paliers fixes,3 la matière enroulée autour du mandrin 2 et 4 le rouleau presseur. Dans le cas le plus simple, la pression linéaire est produite par deux vérins hydrauliques ou pneumatiques 5 à simple effet agissant aux deux extrémités du rouleau presseur 4. La forc; totale appliquée à la matière enroulée , qui en tant que valeur ra@pportée à l'unité de longueur (par exemple centimètre) est aussi appelée pression linéaire, est la somme des forces des --pistons augmentée du poids propre du groupe total de rouleaux à soulever et à abaisser, moins les forces résultant d'un contrepoids 6 ou d'un ressort pour le levage du rouleau presseur. L'alimentation dés vérins 5 est assurée par un générateur de pression 2 par l'intermédiaire d'une vanne de réglage 8 et d'un accumulateur 2 dont le rôle sera expliqué par la suite. La partie électrique de cette vanne de reglage est constituée par un dispositif de mesure 10 comportant deux bobines électri qtes séparées, qui actionnent en commun le pilotage hydraulique de la vanne de réglage et par suite son tiroir principal de manière qu'en cas d'égalité des courants dans les deux bobine.1 le tiroir principal non figuré en détail, se trouve en position moyenne et qu'en cas d'une différence entre des deux courants il se déplace selon le signe de cette différence, dans l'une ou l'autre direction. Les deux bobines électriques du dispositif de mesure 11 sont traversées par des courants qui correspondent l'un à la valeur prédéterminée et l'autre à la valeur effective de la pression linéaire.Lors d'une inégalité de ces deux valeurs, le mouvement du tiroir principal dans la vanne de réglage 8 anène une correction de la valeur effective en direction de la valeur prédéterminée. Le courant nécessaire à la prédétermination de chaque valeur de pression linéaire est basé sur la tension de @@rtie du dispositif de préréglage 11 - ne faisant @as l'@bjet de l'in- vention - qui est connecté par l'amplificateur 12 au dispositif de mesure 10. Le dispositif de prérêglage 11 fournit suivant le réglage des éléments électriques déterminant la forme de la courbe de pression, par exemple des potentiomètres , une tensie@ de sortie dépendant de la valeur prédétermi@és de la premsion linéaire, en général proportionnelle i cette dermière.L'é@ais- seur croissante de la couche de la pâte @@roulé@ @ ou de tuya@ en cours de fabrication est mesurée par un moy@n mésenique appreprié, transmise au potentiomètre 13 et communiquée au dispositif de préréglage. Le courant correspondant à chaque valeur effective de la pression linéaire est déterminé par la mesure d de es existant dans le système par 1 'intenédiaire d'un @@@@ transducteur électrique de pression 14 et est envoyé à l'autre bobine da dispositif de aesure 10. Dans le cas où, pour le serrage des rouleaux presseurs 4 des vérins à double effet sont utilisés, les pressions régnant des deux côtés des vérins sont transformées, dans des télé- transducteurs électriques de pression, en courants fonction des pressions et les deux courants sont additionnés par couplage en pont, et le courant résultant alimente, par l'intermédiaire d'un amplificateur de valeur effective 15, le dispositif de mesure de la vanne de réglage. Le circuit de la valeur effective peut Btre utilisé pour la compensation du poids propre du chariot de pression. Dans le cas où-ce poids est constant, un seul circuit réglable suffit pour corriger en conséquence par l'intermé- diaire d'un couplage en pont 16, le courant de-la valeur effective. Si le poids du rouleau presseur est variable, par exemple parce que la matière enroulée lui est directement appliquée, le courant pour la compensation du poids peut être varié par 'exemple à 11 aide d'un potentiomètre dont la position est modifiée par l'épaisseur'croissante de la matière enroulée. Il résulte de l'agencement du circuit de réglage, telle que décrit ci-dessus que la valeur effective de la pression linéaire èst ramenée- exactement à la valeur prédéterminée, de sorte que ces deux valeurs sont continuellement égales avec une précision suffisante pour la fabrication. Â cause des irrégularités inévitabLes dans l'épaisseur de patte 1, - lès pistons des vérins peuvent subir des déplacements brusques provoquant des secousses dans le circuit hydraulique et pouvant. laisser des marques sur la pote. Afin d'éliminer ces secousses, un accumulateur 2 comme déjà mentionné, ou de préférence uL réservoir de pression doit être connecté au circuit de pression très près des vérins 5. Le régulateur de pression selon l'invention peut entre équipé en outre de manière très simple de dispositifs de mesure indicateurs 1.7, -18--et/ou enregistreurs 19. A cet effet, il suffit de mesurer ou d'amener à un enregistreur le courant de valeur prédéterminé fonction de l'épaisseur de paroi et le courant de valeur effective fonction- de la-pression. Ce dispositif 19 peut, par exemple,. enregistrer en coordonnées rectangulaires, pendant la fabrication, la courbe effective de la pression linéaire, en fonction de épaisseur de la paroi fabriquée par enroulement. Le principe décrit permet en outre d'effectuer de manière simple les mouvements. commandés manuellement du rouleau pres seur vers le haut ou le bas, nécessaires pendant les intervalles entre les opérations d'enroulemet0 Les mouvements sont effec tués par des vannes de contrôle et d'arrêt metta hors circuit la vanne de réglage décrite ci-dessus. Unetelle vanne d'arrêt assure aussi le blocage du rouleau presseur dans chaque position désirée ; elle est importante,surtout en relation avec les dispositifs de sécurité. - REVENDICAtIONS 1.- Procédé pour le réglage de la-pression linéaire des rouleaux presseurs montés dans des machines pour ltenroulement des pâtes sous pression, particulièrement dans des-machines pour la fabrication des plaques et tuyaux en amiante-ciment, en fonction de l'épais- sueur de patte enroulée, en utilisant -des vérins hydrauliques ou pneumatiques à simple ou double-effet, dont la pression d'alimentation est contre , de manière connue en soi, par une électro-vanne, caractérisé en ce que le réglage de la pression des vérins est effectué par comparaison de deux courants électriques proportionnels, l'un, à la valeur prédéterminée et l'autre, à la valeur effective de la pression linéaire, de sorte que la pression, c'est-à-dire sa valeur prédéterminée, soitréglable, à volonté, pour plusieurs valeurs de ltépaisseur de pâte enroulée et la ligne de jonction entre les points du diagramme peut Btre linéaire ou cúrviligne. 2.- Procédé, selon la revendication 1,caractérisé en ce que la pression linéaire est maintenue constante jusqu'à obtention dune certaine épaisseur de pate enroulée, tandis qu'elle subit ensuite une réduction linéaire jusqu'à obtention d'une certaine épaisseur de pâte à partir de laquelle la pression est maintenue à nouveau constante. 3.- Procédé,selon la revendicationi ou la revendication 2, caractérisé en ce que le réglage de la pression linéaire en fonc- tion de l'épaisseur d'enroulement est effectué par eommutation de potentiomètres. 4.- Procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le fluide sous pression et les vérins-sont utilisés aussi pour arrêter et manoeuvrer, à volonté, dans des positions diverses, le chariot de pression, en dehors des opérations d'enroulement. 5.- Procédé,selon la revendication 1,caractérisé en ce que le poids des rouleaux presseurs est compensé électriquement et de manière réglable dans le courant de la valeur effective,par exemple par couplage en pont. 6,- Procédé, selon la revendication 5,caractérisé en ce qu'un poids variable du rouleau presseur est compensé par un courant variable dépendant du poids, par exemple par un couplage en pont avec - potentiomètre. 7.- Procédé, selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les courants, qui sont fonction, respecti- veinent, de l'épaisseur d'enroulement et de la pression linéaire, sont utilisés pour une indication et/ou un enregistrement graphique de l'épaisseur d'enroulement et/ou de la pression linéaire. 8.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que des accumulateurs ou, de référence, des réservoirs de pression,sont disposés très près des vérins hydrauliques.