Brevet FR2373639A1 — publié le 19780707

L'invention due à Cauri Olavi BAIERA est relative à un cylindre de presse pour le pressage de matériaux en bande tels que du papier, présentant une caractéristique de déformation réglable et comportant un axe rigide non rotatif et un élément composant, monté sur cet axe et tournant autour de celui-ci, en forme de manchon, qui constitue l'enveloppe extérieure du cylindre et qui, pour réduire et régler la déformation de celui-ci, prend appui sur l'axe du cylindre par l'intermédiaire d'un fluide sous pression. Un but particulier de l'invention est de fournir un tel cylindre dont l'axe soit aussi rigide que possible et dont la déformation de l'élément en forme de manchon puisse être comman dée- et réglée de manière à exercer des pressions uniformes de grandeurs variables aussi bien que pour obtenir des distributions non uniformes de pression en vue d'exercer éventuellement des actions correctives sur le matériau en bande. On connaît un cylindre de presse destiné à fournir une pression uniforme dans lequel entre ltaxe cylindrique et la surface intérieure de l'élément en forme de manchon est ménagée une zone de pression, dont l'étendue en direction radiale est faible et dont la longueur est égale à celle du manchon. Ce cylindre de la technique antérieure a été décrit dans le brevet D1 nO 1.026.609. Dans un tel cylindre on ne peut faire varier la pression suivant la direction longitudinale du cylindre. On connaRt également un cylindre de presse de la technique antérieure destiné à exercer une pression uniforme, comportant entre ltélément-composant en forme de manchon et l'axe, un élément creux en forme de coussin, rempli d'un fluide sous pression et maintenu en place par des épaulements prévus sur les bords d'un évidement formé dans l'axe. Sur la surface extérieure de l'élément creux en forme de coussin on peut utiliser une membrane de glissement contre laquelle glisse la surface intérieure du manchon. Ce mode de construction est décrit dans le brevet DT nO 1.111.932. On connaît encore un cylindre de presse de la technique antérieure sur l'axe duquel sont prévus des cylindres de pression, dirigés radialement, dans lesquels coulissent des pistons et qui comporte des patins de glissement par l'intermédiaire desquels les forces exercées par les pistons sont transmises à l'élément composant en forme de manchon. Ce mode de construc tion est décrit dans le brevet D? nO 1.193.792. Enfin on connaît encore un cylindre de presse de la techni que antérieure, dans l'axe duquel est formée une rainure longi tudinale de pression, dans laquelle est logée, d'une manière étanche, une barre agissant à la manière d'un piston, et compor tant une pièce de glissement d'une longueur égale à celle de l'élément en forme de manchon, cette pièce, rigide et montée sur l'axe de manière à ne pas tourner par rapport à celui-ci, transmettant la force de pression à la surface intérieure du manchon. Cette rainure de pression peut être subdivisée en com partiments par des cloisons et la barre servant de piston être subdivisée en sections correspondantes de sorte qu'on peut exer cer des pressions différentes dans les divers compartiments. Ce mode de construction est décrit dans le brevet US nO 3.119.324. La rainure de pression présente l'inconvénient de réduire la rigidité de l'axe. Dans un cylindre de presse ou de calandre à commande de déformation, destiné à presser des matériaux en bandes, tels que du papier, comportant dans l'espace compris entre la surface cylindrique de son axe non rotatif et l'élément composant tubu laire en forme de manchon, dont les extrémités sont portées par des paliers montés sur l'axe, du côté de compression du cylindre, une zone de pression délimitée par des dispositifs d'étanchéité, de faible étendue radiale, de longueur presque égale à celle du manchon et communiquant, par un conduit de fluide sous pression, avec des moyens de réglage de pression et avec une source de fluide sous pression situés à l'extérieur du cylindre, l'inven tion prévoit essentiellement que la zone de pression contient un certain nombre de régions de commande s8parées,délimitées par des dispositifs d'étanchéité et disposées selon une rangée suivant la longueur de l'axe, et que chaque région de commande comporte un conduit de fluide sous pression, qui peut être commandé individuellement. Le cylindre conforme à l'invention présente un axe rigide, de grand diamètre, massif à l'exception de conduits ou de rainures de faibles dimensions, et dans l'espace intermédiaire, de faible étendue radiale, compris entre la surface cylindrique de l'axe et lå surface intérieure du manchon, est ménagée, du c6té de compression du cylindre, une zone de pression étendue subdivisée en régions de commande séparées par des dispositifs d'étanchéité, qui se succèdent parallèlement à l'axe du cylindre et à l'intérieur desquelles on peut commander séparément la pression, à partir de l'extérieur du cylindre, ce qui permet d'obtenir à volonté soit une distribution uniforme, soit une distribution non uniforme de la pression du cylindre.L'axe du cylindre conforme à l'invention ne comporte pas, pour des ensembles à cylindre et piston ou pour des dispositifs analogues, de cavités susceptibles d'affecter sa rigidité. En comparaison de cylindres analogues de la technique antérieure le cylindre conforme à l'invention présente une rigidité d'axe supérieure ; il est capable de supporter des pressions supérieures et sa déformation peut cependant être commandée de manières très diverses. L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide de certains de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un mode de réalisation préférentiel de cylindre conforme à l'invention, - la figure 2représente un détail de la figure 1 (en coupe suivant la ligne A-A de la figure 3), - la figure 3 est une coupe suivant la ligne B-B de la figure 2, - la figure 4 est une vue en occupe longitudinale partielle (suivant la ligne C-C de la figure 5) d'un détail d'une variante de réalisation de cylindre, et - la figure 5 est une coupe suivant la ligne D-D de la figure 4. Le cylindre conforme à l'invention représenté sur les figures 1, 2 et 3 comporte un axe rigide non rotatif 1, sur lequel est monté, à l'aide de paliers 2 et 3, et tourne un élément composant en forme de manchon 4 qui constitue ltenveloppe extérieure, portant la surface extérieure 6, du cylindre. La zone de pression, constituée par l'espace 5 compris entre l'axe 1 et le-manchon 4, a été subdivisée en régions de commande 9, 11, 12, situées à la suite l'une de l'autre suivant une rangée et formées par des dispositifs d'étanchéité constitués chacun par un patin rigide de glissement 16 et par un joint élastique 8, de forme générale rectangulaire.Ce joint élastique 8 est collé dans une rainure 22 du patin de glissement 16 ; le bord 23, 24, 25, 26 de la rainure 22 assure le soutien du joint élastique 8 lorsque le dispositif est sous pression. Le joint élastique 8 comporte une lèvre d'étanchéité 29 dirigée du côté à haute pression. La région de commande 9 communique par un conduit 10 avec un régulateur de pression et une pompe disposés à l'extérieur du cylindre. Pour les autres régions de commande 11, 12 sont prévus des conduits 13, 14 et des régulateurs de pression séparés. Le patin de glissement 16 est fixé et calé sur l'axe 1 au moyen d'un élément de fixation en forme de clavette 20 et d'une rainure 21 de l'axe 1.Au centre du patin de glissement 16 a été prévue une ouverture 34 par laquelle de l'huile de lubrification, servant de fluide sous pression, peut-parvenir à la surface de glissement 31 en y assurant une lubrification Bydros- tatique. Une partie, de dimensions suffisantes, du patin de glissement présente une épaisseur uniforme à peu près égale à l'étendue radiale de l'espace intermédiaire 5, de telle manière que ces parties servent d'éléments d'appui entre l'axe 1 et le manchon 4, lorsque la force portante fournie par la pression agissant dans la zone de pression est trop faible par rapport à la pression du cylindre. En outre le cylindre comporte un conduit de retour des fuites d'huile, en soi connu, qui n'a pas été représenté ici. Le second mode de réalisation représenté sur les figures 4 et 5 comporte un axe rigide non rotatif 41 sur lequel est monté et tourne le manchon 44 constituant l'enveloppe extérieure, portant la surface extérieure du cylindre. La zone de pression comprise entre l'axe 41 et le manchon 44, dans l'espace intermédiaire 45,a été subdivisée en régions de commande séparées 49, disposées selon une rangée, à l'aide de dispositifs d'étanchéité constitués par un patin de glissement 56, rigide et d'une seule pièce, et par un joint élastique 48, de forme analogue à une échelle, disposé entre le patin 56 et l'axe 41. Le joint élastique 48 a été placé-à l'intérieur d'une rainure 63, formée dans l'axe 41} qui le maintient en place lorsque le dispositif est sous pression.Le joint élastique 48 est creux, de forme tubulaire flexible, et, à l'intérieur de celui-ci (espace 47), est établie,en cours de fonctionnement, une pression, obtenue à l'aide d'une pompe et dépassant la pression régnant dans la région de commande 49. Toutes les régions de commande 49 commu niquent, séparément, par des tubes flexibles traversant l'alésage central 72 de l'axe 415 avec des régulateurs de pression et une pompe, situés à l'extérieur du cylindre. i patin de gxis- sement-56 a été fixé et calé sur l'axe 41 au moyen d'un élément de fixation-60 en forme de clavette et d'une rainure 61. Au centre de chaque région de commande 49 le patin de glissement 56 comporte une large ouverture 64. le patin de glissement 56 présente une épaisseur uniforme sur toute son étendue. Le cylindre conforme à l'invention peut comporter, entre le patin de glissement et l'axe, au lieu des joints élastiques décrits ci-dessus, un joint élastique d'un autre genre et, au lieu d'être maintenu en place par des rebords du patin de glissement, le joint élastique peut être fixé d'une manière étanche, à la fois au patin de-glissement et à l'axe, de toute autre manière connue, par exemple par collage. Le cylindre conforme à l'invention peut être commandé en réglant la pression, d'une manière continue, dans chacune des régions de commande au moyen du régulateur de pression correspondant, de manière à obtenir une force d'appui de grandeur désirée et présentant la distribution désirée suivant la longueur du cylindre. La commande de cette force peut aussi être obtenue en sélectionnant à l'aide de soupapes la pression de chaque région de commande parmi un groupe de pressions préréglées. On peut mettre également en oeuvre pour chaque région de commande une sélection entre états sous pressions et état dénué de pression. Conformément à l'invention, la distribution de la force d'appui du cylindre peut aussi être commandée en appliquant une même pression préréglée à la totalité de la zone de pression et à certaines des régions de pression situées dans cette zone, les autres régions étant libérées de pression à l'aide de sou Papes La lèvre éventuelle du joint élastique est, dans un tel cylindre, dirigée vers l'extérieur de la région de commande délimitée par le joint. le joint élastique peut aussi être constitué par une ves sie de caoutchouc, située entre le patin de glissement et l'axe, de laquelle part un conduit de fluide sous pression qui sort du cylindre. Le patin de glissement peut aussi litre fixé à taxe, de manière à ne pas tourner par rapport à celui-ci, à l'aide d'au tres moyens de fixation, en soi connus, par exemple à l'aide de goupilles et de trous correspondants. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Cylindre de presse ou de calandre à commande de déformation, destiné à presser des matériaux en bandes, tels que du papier, comportant, dans l'espace (5, 45) compris entre la surface cylindrique (18, 58) de son axe non rotatif (7, 41) et l'élément composant tubulaire en forme de manchon (4, 44), dont les-extrémités sont portées par des paliers (2, 3) montés sur l'axe (1), du côté de compression (6, 46) du cylindre, une zone de pression (9, 49) délimitée par des dispositifs d'étanchéité de faible étendue radiale, de longueur presque égale à celle du manchon (4, 44) et communiquant, par un conduit (10, 50) de fluide sous pression, avec des moyens de réglage de pression et avec une source de fluide sous pression situés à l'extérieur du cylindre, lequel cylindre est caractérisé en ce que la zone de pression (9, 49) contient un certain nombre de régions de commande séparées (11, 12), délimitées par des dispositifs d'étanchéité (8, 16, 48, 56) et disposées selon une rangée suivant la longueur de l'axe, et que chaque région de commande comporte un conduit (13, 14) de fluide sous pression, qui peut être commandé individuellement. 2. Cylindre selon la revendication 7, caractérisé en ce que les dispositifs d'étanchéité sont constitués de deux parties, à savoir d'un patin de glissement (16, 56), résistant et rigide, glissant le long de la surface intérieure (31, 62) du manchon (4, 44) et fixé à l'axe (1, 41), de manière à ne pas tourner par rapport à celui-ci, à l'aide d'un élément de fixation (20, 60) coopérant avec un élément de fixation (21, 61), en soi connu, de l'axe (1, 41), et d'un joint élastique (8, 48) situé entre le patin de glissement (16, 56) et l'axe (1 41). 3. Cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce que toutes les régions de pression (11, 22) comportent un patin de glissement commun. 4. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le patin de glissement (16) des dispositifs d'étanchéité comporte un rebord (23, 24, 25, 26) ou une rainure (27) pour maintenir en place le joint élastique (22). 5. Cylindre selon lsune quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe (41) comporte une rainure (63) pour maintenir en place le joint élastique (48). 6. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le joint élastique (8) comporte une lèvre (29) dirigée du côté à haute pression (9). 7. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le joint élastique est constitué par un tube de caoutchouc (48) à l'intérieur (47) duquel est établie une pression supérieure à celle qui règne dans la région de commande (49). 8. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le fluide sous pression est constitué par de l'huile assurant en même temps la lubrification. 9. Cylindre selon la revendication 8, caractérisé en ce que le patin de glissement (16, 56) des dispositifs d'étanchéité comporte, dans la région centrale de la région de commande (9, 49), une ouverture (34, 64) allant jusqu'à la surface de glissement (31, 62) et que la lubrification s'effectue d'une manière hydrostatique, en soi connue. 10. Cylindre selon la revendication 9, caractérisé en ce que la majeure partie de la surface de l'espace sous pression (49) est constituée par l'ouverture (64). 11. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 4à 10, caractérisé en ce que le patin de glissement (16, 56) des dispositifs d'étanchéité présente, sur une partie considérable de son étendue, une épaisseur à peu près égale à celle de l'espace intermédiaire (5, 45) compris entre l'axe (1, 41) et le manchon (4, 44). 12. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 4 à Il, caractérisé en ce que le joint élastique (8, 48) est fixé d'une manière étanche, de préférence par collage, à la fois au patin de glissement (16, 56) et à l'axe (1, 41). 13. Cylindre selon l'une quelconque des revendications 4, 5 et 12, caractérisé en ce que le joint élastique est constitué par une vessie de caoutchouc, de forme adaptée à celle de la région de commande, dans laquelle débouche le conduit de fluide sous pression. 14. Commande de déformation d'un cylindre selon la revendication 1, caractérise en ce que dans l'une au moins des régions de commande est établie une pression, de préférence la pression atmosphérique, inférieure à celle établie dans toutes les autres régions de commande.