Brevet FR2296729A1 — publié le 19760730

la présente invention concerne un dispositif pour le traitement en continu sous pres siozi de nappe de produit, ces nappes passant au moins dans un Satervalre de laminage, avec au moins un cylindre formé d'un noyau fixe entouré d'un cylindre creux qui constitue la surface extérieure du cylindre de travail, des longerons d'étanchéité prévus sur le noyau et appliqués le long du cy 1 dre entre le noyau et le cylindre pour séparer une chambre longitudinale située du côté de l'intervalle de laminage, cette chambre étant remplie de liquide sous pression donnant la pression de travail du cylindre creux. Les brevets allemands I 026 609 et 1 193 739 décrivent des cylindres pour des dispositifs de ce type ; dans ces cylindres la chambre longitudinale corres pond sensiblement à la moitié de la périphérie du noyau ; cela signifie que dans ces dispositifs, les longerons d'étanchéité sont prévus sensiblement l'un en regard de l'autre, è mi-hauteur.Alors que tianS ces modes de réalisation, l'étanchéité anx extrémités est assurée par des plaques d'étanchéité dispo suées transversalement à l'axe, le modèle d'utilité Japonais 5835/65 décrit un cylindre dans lequel on a deux rainures dirigées vers l'intervalle de laminage et réalisées dans le noyau, ces ratnures étant parallèles. bux extrémités,les rai- nures sont réunies par des rainures en arè de cercle et l'en- semble de la rainure reçoit un longeron d'étanchéité sans fin, de forme correspondante, qui s'appuie contre la périphérie intérieure du cylindre creux.La distance des deux rainures longitudinales correspond sensiblement à 900 vue dans la di rection périphérique. Comme la pression de travail de ces cylindres est exercée par le liquide sous pression qui se trouve dans la chambre longitudinale, cette pression est nécessairement régulière sur toute la largeur de la nappe à traiter. Les cylindres de ce type stutilisent touJours lorsqu'il est important de maintenir de façon précise une pression régulière sur toute la largeur de la nappe de produit. De façon préférentielle, cela est le cas dans l'industrie du papier ou, pour des largeurs allant Jusqu'd 10 mètres, on ne pourrait pas assurer une pression régulière par un autre moyen. Dans certaines applications de ce type, on traille à des vitesses très élevées supérieures à 1506 m par miçlute. Cela est notamment le cas pour des presses de doublage ou de triplage pour des nappes de fibres ou tissus. Dans l'impression des Journaux, pour éviter des pertes de temps résultant du collage des diverses nappes de'papier bout à bout, on tend à réaliser des rouleaux de papier aussi grands que possible sur les machines à fabriquer le papier. On rencontre des difficultés notamment pour des largeurs de papier importantes, pour assurer la régularité du rouleau sur toute la largeur de la bande. Les cylindres de support du dispositif d'enroulement doivent de ce fait Outre réalisés eomme indiqué ci-dessus pour fournir une pression appui régulière ou donner une ligne de courbure réglable, ce qui en plus de la régularité de la pression offre un autre avantage pour les cylindres du type ci-dessus dans la mesure où les cylindres sont montés aux extrémités de la chambre longitudinale par l'intermédiaire de paliers, sur le noyau.Les vitesses de fonctionnement sont également très élevées au cours de ces opérations d'enroulement. On a constaté que pour de telles augmentations de vitesse de fonctionnement, la puissance nécessaire à l'entraînement des cylindres augmente de façon inaeeeptable. Pour des vitesses élevées, les pertes par frottement sur les longerons d 'étanchéité diminuent par rapport au frottement interne du fluide sous pression. Le fluide sous pression, visqueux, se trouve dans un intervalle relativement étroit entre le cylindre creux qui tourne très rapidement et son noyau fixe et est entraîné ou fixé au niveau des surfaces limites, ce qui entrains des efforts de cisaillement très importants. Plus la périphérie retenant le fluide sous pression est grande et plus importantes sont les pertes. Les applications décrites cidessus ont, en plus des vitesses de fonctionnement élevées, encore en commur que la pression linéaire nécessaire est faible, eXest-à-dire quelle se situe dans un ordre de grandeur 2 de quelques tg/em2 de longueur de cylindre. Dans les presses à doubler ou à tripler pour des nappes de fibres ou tissus ou analogues, cela tient à la propriété de la matière qui ne nécessite qu'un léger laminage pour titre réunie mais demande un pressage intense. Dans les dispositifs d'enroulement, la pression linéaire varie à mesure que le poids du rouleau ou de la balle augmente et la pression de travail dans les chambres longitudinales des cylindres de support doit être commandée de façon correspondante pour arriver à un enroulement correct.Dans les balles ou les rouleaux de diamètre très grand, la pression linéaire qui doit être exercée par les cylindres de support est toujours faible, car cela ne correspond en fait qu'au poids d'une très mince plaque théorique de la balle, ou dans le cas de deux cylindres de support, cea ne correspond qu'à la moitié du poids précédent. La présente invention a pour but de créer un dispositif du type ci-dessus permettant de réduire la puissance nécessaire lorsqu'on travaille à grande vitesse et à de faibles pressions0 A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type ci-dessus, caractérisé en ce que pour des vitesses de travail importantes et des pressions de travail faibles, la chambre longitudinale n'occupe qu'une faible partie de la périphérie. Une telle chambre longitudinale étroite ne forme en fait qu'une sorte de fente dans laquelle le liquide est délimité à la fois par rapport au cylindre tournant et par rapport au noyau fixe, De cette façon, la largeur de la zone dans laquelle s'exerce le frottement visqueux du fluide sous pression est très faible. Dans les zones de la chambre intermédiaire qui se trouve à l'extérieur de la chambre longitudinale, entre le cylindre creux et le noyau, il peut exister dans tous les cas du liquide de fuite, qui ne remplit toutefois pas complétement ces zones et n'ertrat- ne pas des pertes par frottement, importantes. La surface efficace sur laquelle agit la pression de travail du liquide est con -^dGra- b1eent plus faible dans la chambre longitudinale étroite que dans les cylindres connus des dispositifs décrits ci-dessus, car la force à exercer et la pression linéaire sont faibles. la pression du fluide dans la chambre longitudinale peut rester dans les limites usuelles. De façon préférentielle, la chambre longitudinale s'étend à la périphérie, dans une zone angulaire inférieure à 35 Pour éviter des pertes de puissance qui pourraient titre engendrées par le liquide de fuite, il est avantageux de prévoir une conduite d'aspiration dans le noyau, qui évacue le liquide qui staecumule dans ltintervalle entre le noyau et le cylindre creux à l'extérieur de la chambre longitudinale. De façon avantageuse, la conduite d'aspiration débouche peu en amont de la chambre longi tudinale dans l'intervalle, selon le sens de rotation du cylindre creux, car le liquide de fuite entrainé par le cylindre creux lors de sa rotation, est amené Jusqu'en avant du longeron d'étanchéité de la chambre longitudinale ; à cet endroit, le liquide de fuite s'acumule et la largeur de la zone entre le cylindre creux et le noyau, qui entrains le frottement visqueux serait augmentée. Grace au montage de l'orifice de la conduite d'aspiration à cet endroit, on évite cette augmentation du frottement visqueux. Selon un mode de réalisation comportant des longerons d'étanchéité placés dans des rainures parallèles longitudinales par rapport au noyau et tournées vers l'intervalle de laminage, les longerons sont appliqués contre les flancs extérieurs des rainures par des ressorts de pression. De cette façon, dès la mise en route du dispositif, on obtient un appui étanche des longe rons dtétanchéité contre les flancs de la rainure et on permet que s'établisse la pression dans la chambre longitudinale, dès le début, puisque l'étanchéité est suffisante. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue de côté schématique d'une pression de doublage. - la figure 2 est une coupe d'un des cylindres qui délimitent l'intervalle -de laminage. la- presse à doubler portant globalement la référence 10 reçoit plusieurs nappes de matière cellulaire 1, minces, qui sont réunies pour former une nappe de tissu plus importante 4 dans ur intervalle de laminage formé par un cylindre supérieur et un cylindre inférieur 3. Les cylindres 2, 3 peuvent Outre suivis d'un dispositif de ddcoupage 5 qui forme l'ourlet au bord de la nappe de tissu 4. Ia nappe de tissu 4 est alors enroulée sur un rouleau 6. Selon la figure 2, le cylindre supérieur 2 comprend un noyau fixe 21 qui est monté fixe en rotation dans des bras de palier 20Ede la presse de doublage. le noyau 21 est entouré par un cylindre creux 22 i ' entre le noyau 21 et le cylindre creux 22, il subsiste un la- teralîle étroit 23 qui permet au noyau 21 de fléchir sous les efforts sans toucher la périphérie intérieure du cylindre creux 22. Aux extrémités du cylindre 2, le cylindre creux 22 est monté sur le noyau 21 par l'intermédiaire de paliers non représentés. Des rainures parallèles 24, 25 s'étendent le long du noyau 21 ; des longerons d'étanchéité 26, 27 sont placés dans ces rainures. Les longerons dtétan- chéité 26, 27 s'appuient contre la périphérie intérieure du cylindre creux 22 et délimitent une chambre longitudinale 28 remplie d'un liquide sous pression 29. Le liquide sous pres sion 29 est amené dans le noyau 21 par une conduite d'alimentation 30. Aux deux extrémités, la chambre longitudinale 28 est également fermé par des plaques drétanchéité non représentées, disposées transversalement entre les longerons d'étanchéité 26, 27. Les longerons d'étanchéité 26, 27 sont maintenus en appui contre les flancs extérieurs 32, 93 des rainures 24, 25 par la pression exercée par des ressorts 31 de façon à obtenir une étanchéité initiale lorsque la pression s'établit dans la chambre longitudinale 28. La pression du liquide 29 dans la chambre de pression 28 engendre une force dirigée dans le sens de la flèche 34 et agissant sur le cylindre creux 22 ; cette force donne la pression de tra vail du cylindre supérieur 2. Ia force 34 est reçue par le noyau 21 qui peut fléchir sous l'effet de cette force, ter l'in térieur du cylindre creux 22.Pour un tel fléchissement, les longerons d'étanchéité 26, 27 restent en appui contre la péri- phérie intérieure du cylindre creux 22, car ces longerons peuvent bouger dans les rayures 24, 25 et glisser quelque peu sur les flancs extérieurs 32, 33. 'a pression d'application des longerons d'étanchéité 26, 27 à la périphérie intérieure du cylindre creux 22 résulte de l'effet du liquide sous pression 29 dans les zones 36, 37 des surfaces frontales internes des longerons d'étanchéité 26, 27 dnt les cOtés tournés vers la chambre intermédiaire 23 ne sont pas soumis à la pression d'un fluide S il résulte ainsi une composante de force agissant contre la périphérie intérieure du cylindre creux 22. la chambre longitudinale 28 n'occupe qu'une faible partie de la périphérie du noyau 21 à savoir un angle 35 qui, dans le présent exemple de réalisation, correspond sensiblement à 300. 'a chambre longitudinale 28 ne forme ainsi quine bande qui s'étend le long du noyau 21 et dans laquelle le liquide sous pression agit contre la périphérie intérieure du cylindre creux 22. Dans cette bande étroite, le fluide sous pression, visqueux, 29 s'appuie d'une part contre le noyau fixe 21 et d'autre part contre le cylindre creux 22 qui tourne à très grande vitesse. Le frottement visqueux qui en résulte à l'intérieur du fluide 29 est relativement faible à cause de la longueur réduite du chemin allant du longeron d'étanchéité 27 au longeron d'étanchéité 28. On peut éviter que du fluide de fuite s'échappe sous les longerons d'étanchéité 26, 27 pour arriver dans la partie de la chambre intermédiaire 23 située à l'extérieur de la chambre longitudinale 28. Pour éviter que ce fluide de fuite ne s'accumule en avant du longeron d'étanchéité 27 lorsque le cylindre creux 22 tourne dans le sens de la flèche 38, car la zone de frottement visqueux du fluide entre le noyau 21 et le cylindre creux 22 serait alors augmentée, on a prévu une conduite d'aspiration 40 qui débouche en 39 dans le volume intermédiaire 23 et évacue en continu le liquide qui s'accumule, La pression du liquide 29 n'est pas augmentée par rapport autmodesde réalisation classiquesdans lesquels les longerons d'étanchéité 26, 27 sont beaucoup plus écartés, car pour un travail de doublage et pour une série d'autres applications envisageables, les efforts de pression restent faibles. Dien entendu, l'invention n'est pas limitSe aux exemples de réalisations ci-desus décrits et re prasesvess à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et formes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 10) Dispositif pour le traitement en continu sous pression de nappes de produit, ces nappes passant au moins dans un intervalle de laminage, avec au moins un cylindre formé d'un noyau fixe entouré d'un cylindre creux qui constitue la surface extérieure du cylindre de travail, des longerons d'étanchéité prévus sur le noyau et appliqués le long du cylindre entre le noyau et le cylindre pour séparer une chambre longitudinale située du côté de 1 'inter- valle de laminage, cette chambre étant remplie de liquide sous pression donnant la pression de travail du cylindre creux, dispositif caractérisé en ce que pour des vitesses de travail très importantes et des pressions de travail faibles, la chambre longitudinale (28) rtoscupe qu'une faible partie de la périphérie. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre longitudinale (28) s'étend à la périphérie sur un angle (35) inférieur à 35o. 3 ) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en e qu'une conduite d'aspiration (40) est prévue dans le noyau (21) pour évacuer le liquide sous pression qui se trouve à ltextérieur de la chambre longitudinale (28) dans l'intervalle (25) entre le noyau (21) et le cylindre creux (22). 40) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la conduite d'aspiration (40) débouche dans l'intervalle (23) situé directement en amont de la chambre longitudinale (28) suivant le sens de rotation (38) du cylindre creux (22). 5 ) Dispositi! selon Dispositif selonl'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant des longerons d'étanchéité, parallèles, le long du noyau, dans des rainures tournées vers l'intervalle de laminage, dispositif caractérisz en ce que les longerons d'étanchéité (26, 27) s'appliquent sous l'effet de ressorts contre les flancs extérieurs (32, 33) des rainures (24, 25).