Brevet FR2136851A1 — publié le 19721229

La présente invention concerne une installation automatique pour la trempe exécutée de proche en proche par chalumeau sur des cylindres cannelés et concerne spécialement une installation pour la trempe des sommets des cannelures de cylindres de papeterie avec gorges circulaires. Ires cylindres cannelés de machine de papeterie sont soumis au frottement du papier dont 1' effet est une usure particuliè- rement marquée sur les sommets des cannelures0 Un traitement thermique qui augmente la dureté superficielle des cannelures est donc nécessaire et la trempe au chalumeau convient bien. Elle offre la possibilité de ne tremper que les sommets des cannelures et les déformations engendrées sont ainsi très faibles. Dans le procédé de trempe au chalumeau, on essaie généralement d'obtenir des résultats constants et indépendants de l'opérateur, en tendant de plus en plus à automatiser ltopération. L'utilisateur a le choix entre un montage rudimentaire, une machine simple et universelle ou une machine spéciale Mais dans le cas particulier des cylindres cannelés avec gorges circulaires, une méca nidation peu poussée que lXon peut réaliser avec un montage du chalumeau sur une machine non spécialement adaptée à l'application ne fournit que des résultats décevants. En effet, la chaleur transmise par le ehalu3eau aux cylindres se propage par conductivité en avant de I' impact du dard du chalumeau sur la cannelure.L'évacuation de la chaleur est nettement plus faible dans les zones proches des gorges que dans les zones éloignées. Âu passage de la flamme du chalumeau sur l'arête formée par le sommet d-e la cannelure et la gorge, la concentration de chaleur obtenue dans cette zone sous-jacente est ainsi la plus forte et la fusion de cette arête devient possible. L'invention a pour objet de fournir une machine adaptée à l'application particulière que constitue la trempe des cylindres cannelés à gorges circulaires. Cette machine permet l'égalisation de la concentration de chaleur et de la profondeur de trempe sur toute la longueur du cylindre, Le procédé selon l'invention comporte un dispositif de réglage automatique de la puissance de chauffage et de refroidissement donnée par un brtleur-arroseur,déclenchant la puissance maximum quand le brAleur-arroseur trempe les cannelures et diminuant la puissance pendant le passage sur les gorges.La diminution de la puissance de chauffe et de refroidissement du brtleur-arroseur est obtenue par un mécanisme qui donne un mouvement de recul au bruleur-arroseur en face des gorges0 La description qui va suivre, en se référant aux dessins annexés, illustre un mode de réalisation non limitatif d'une installation mettant en oeuvre les dispositions de la présente invention0 La fig. 1 est une vue d'ensemble de l'installation. La fig. 2 est un schéma de la commande du mécanisme de recul du brdleur-arroseur, Telle qu'elle est représentée sur la fig. i, l1insta2la- tion comporte un brtleur-arroseur 1 qui opère la trempe de proche en proche le long des cannelures du cylindre 2. Ire brAleur-arro- seur 1 est alimenté en gaz combustible, oxygène et liquide de trempe par les canalisations 3 branchées sur des installations de distribution non représentées.L'appareillage d'alimentation du liquide de refroidissement comporte en particulier un bac de réserve muni d'un système de régula-tion de température commandé par deux thermostats. Ires flammes 4 sortant du brtleur-arroseur chauffent simultanément plusieurs cannelures du cylindre tandis que des Jets de liquide 5 refroidissent le métal. Ires débits et pressions des gaz et le débit du liquide de trempe restent constants pendant une opération de trempe. Ires réglages initiaux dépendent de l'épaisseur trempee que l'on veut obtenir, cette épaisseur correspondant sensiblement à la hauteur du rayon de tête des cannelures.Le brtleur- arroseur t est monté sur un tratnard 6 animé d'un mouvement de translation par vis mère par exemple. La tige d'un vérin pneumatique à double effet 7 porte le brAleur-arroseur 1. Ire vérin 7 est monté horizontalement sur des chariots 8 et 9 qui permettent de le déplacer verticalement et transversalement par rapport an trainard pour régler la position des dards par rapport aux cylindres 2. Ire vérin 7 donne au brtleur-arroseur les mouvements de recul en face des gorges0 Un distributeur électro-magnétique 10 à rappel par ressort alimente le vérin 7 et commande les mouvements d'avance et de recul du brtleur-arroseur 1.La mise sous tension du circuit électrique du distributeur provoque la sortie de la tige du vérin 7 et positionne le brAleur-arroseur près des cannelures,dans sa position normale de trempe. Lorsque une coupure du circuit électrique intervient,le distributeur sous l'effet de son ressort,revient à sa position préférentielle,et l'air est admis dans le vérin de manière à maintenir la tige rentrée et à éloigner ainsi le brAleur-arroseur du cylindre. Ire dispositif de commande électrique du distributeur est représenté plus spécialement sur la fig. 2 et comporte un contact à galets escamotables il branché sur le circuit magnétique qui commande le distributeur 10. Le contact 11 est monté sur le trainard 6 sensiblement dans le plan vertical, perpendiculaire à ltaxe longitudinal du bati 14 et passant par les brûleurs. Les taquets 12 montés mobiles sur le bâti de la machine ou sur une réglette et positionnés au niveau des gorges 13 du cylindre, actionnent au passage du traînard 6 le contact il qui coupe alors le circuit électrique de commande du distributeur.L'ouverture du circuit au passage du contact 11 sur un taquet 12 provoque le mouvement de recul du brû- leur-arroseur. Une temporisation par minuterie 15, prolonge la durée de coupure du circuit de commande du distributeur et empêche le retour trop rapide du brûleur-arroseur près des cannelures. Un relais qui s'enclenche en début de passe de trempe coupe le circuit électrique de commande du distributeur 10 en fin de chariotage. Le brAleur-arroseur 1 est-donc éloigné au cylindre 2 pendant le retour du traînard 6 à la position de départ d'une passe de trempe. Le cylindre cannelé monté classiquement entre pointes est alors animé d'un mouvement de rotation qui amène des cannelures non trempées en face du brûleur-arroseur. L'invention n'est pas strietement limitée au seul mode de réalisation décrit à titre d'exemple, mais elle couvre aussi d'autres réaiisations qui n'en différeraient-que par des détails. C'est ainsi que nous avons décrit une réalisation dans laquelle le brt- leur-arroseur estmonté mobile longitudinalement par rapport au cylindre mais une réalisation dans laquelle le cylindre se déplace devant le brûleur-arroseur animé du seul mouvement de recul, est également envisageable. Dans une autre variante de l'invention, la diminution de la puissance de chauffe des brûleurs au-dessus des gorges pourrait être obtenue en réduisant ou annulant le débit du mélange gazeux par une électrovanne montée sur le circuit principal ou sur un bypass, et commandée électriquement par un: dispositif semblable à celui du mode de réalisation décrit à titre d'exemple ci-dessus. La commande programme assurée par un contact électrique et des taquets est également réalisable par d'autres moyens tels que came, combinateur, etc... Une commande pneumatique peut également remplacer facilement la commande électrique du distributeur0 Ire dispositif objet de l'invention peut être monté sur une machine réalisée spécialement pour la trempe superficielle des cylindres cannelés à gorges ou peut être monté sur une machine servant également à des opérations d'usinage telle que tour, rectifieuse ou raboteuse REVENDICAtIONS 1. Procédé et dispositif de trempe superficielle de cylindres cannelés, au moyen d'-n brAleur-arroseur, le cylindre et le brtleur-arroseur étant mobiles l'un par rapport à l'autre, caractérisé par le fait qutil comporte un dispositif de réglage automatique de la puissance de chauffage et de refroidissement donnée par le brûleur-arroseur, qui déclenche la puissance maximum quand le brtleur-arroseur balaye et trempe les sommets des cannelures et qui diminue la puissance au moment du passage sur les gorges0 2.Procédé et dispositif de trempe superficielle de cylindres cannelés selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la diminution de la puissance de chauffage et de refroidissement est obtenue par un mécanisme qui donne un mouvement de recul au brAleur-arroseur, en face des gorges. 3. Procédé et dispositif de trempe superficielle de cylindres cannelés, selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le mécanisme de recul comporte un vérin dont la tige est liée au brûleur-arroseur. 4. Procédé et dispositif de trempe superficielle de cylindres cannelés, selon les revendications 1, 2 et 3, comportant un vérin alimenté par un distributeur, lequel est commandé électriquement ou pneumatiquement par un élément dtentrée qui ferme le circuit de commande au passage de taquets, caractérisé par le fait que l'élément d'entrée, est positionné dans le plan vertical perpendiculaire à l2axe du cylindre passant par les brûleurs, et que les taquets sont positionnés en face des gorges. 5. Procédé et dispositif de trempe superficielle de cy gindres cannelés, selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 caractérisé par le fait que le brAleur-arroseur est mobile longitudinalement, le cylindre cannelé étant fixe, et que l'avance de l'élément d'entrée est égale à ltavance du brûleur-arroseur, les taquets étant fixes.