Brevet FR2465663A1 — publié le 19810327

i 2465663 ROULEAUX LEGERS DE MANIUTENTION AYANT UNE BONNE RESISTANCE A LA CHALEUR ET AUX AGENTS CHIMIQUES La présente invention concerne des roulemiux améliorés et plus particulièrement des rouleaux plus légers que les rouleaux classiques et ayant une meilleure résistance à la chaleur et aux agents chimiques. Les rouleaux classiques ont une âme en métal, bois ou résine synthétique et un revêtement en matière élastique, telle qu'un caoutchouc, monté sur l' âme. Ces rouleaux classiques présentent des inconvénients en ce qui concerne le poids et/ou les résistances à la chaleur et aux agents chimiques. Ceux dont l'ame est en un métal tel que le fer ou l'acier inoxy- dable, sont très lourds. Ceux dont l'âme est en un métal léger tel que l'aluminium ou le magnésium, sont légers mais ont une mauvaise résis- tance chimique aux acides, aux bases ou aux sels. Un métal léger tel que le titane présente une bonne résistance à la corrosion mais rend le rouleau coûteux. Dans le cas d'une âme de rouleau uniquement en résine synthétique, la résistance à la chaleur est incompatible avec la résis- tance aux agents chimiques. Egalement les ames de rouleaux en bois con- servent mal leur précision dimensionnelle et ont des résistances médiocres à la chaleur et aux agents chimiques. L'invention concerne des rouleaux déPoXv1us des XncoUvénients pré- cités, qui sont légers et qui ont des résistances satisfaisantes à la chaleur et aux agents chimiques. Selon l'invention, l'âme de rouleau est en un mélange constitué d'au moins un type de résine synthétique, de graphite et de fibres de verre et/ou de fibres de carbone, ce mélange résistant à une température de 2000C ou plus sans de déformer. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent à titre d'exemples non limitatifs des modes de réalisation de l'invention. La figure 1 est une coupe verticale d'un premier mode de réali- sation de l'invention; La figure 2 est une vue semblable d'un second mode de réalisation et La figure 3 est une vue semblable d'un troisième mode de réalisa- tion. 2 2465663 Comme le montre la figure 1, le rouleau selon l'invention est constitué d'une âme 1 et d'un revêtement tubulaire 2 en caoutchouc ou autre matière élastique couvrant la majeure partie de l'âme. Selon l'invention l'âme de rouleau doit être faite en au moins un type de résine synthétique, de graphite comme charge et de fibres de verre et/ou de fibres de carbone comme agents de renforcement. Le mélange doit avoir une résistance à la chaleur telle qu'il supporte une température de 2000C ou plus sans se déformer. La résine synthétique peut être soit une résine thermoplastique telle qu'une résine de Nylon ou une résine de polyester, soit une résine thermodurcissable telle qu'une résine époxyde, une résine de polyester in- saturé, une résine de phtalate de diallyle ou une résine phénolique. On peut utiliser ces résines séparément ou en combinaisons. La teneur en graphite doit de préférence être comprise entre 30 et 40 parties en poids et la teneur en fibres de verre et/ou en fibres de car- bone doit être de 60 à 70 parties en poids pour 100 parties en poids de la résine synthétique. On peut façonner le mélange de résine synthétique, de graphite et de fibres de verre et/ou de fibres de carbone, soit en un élément cylindrique comme illustré par la figure 1 par moulage par compression, soit en un élément tubulaire, comme illustré par les figures 2 et 3, par moulage par compression ou par extrusion. Sinon, on peut façonner l'âme de rouleau en un élément tubulaire par envoulage filamentaire de fibres de verre ou de fibres de carbone avec imprégnation d'un mélange d'une résine thermodurcissable et de graphite. Le revêtement 2 peut être fait en une matière élastique telle qu'un caoutchouc ou une résine souple de chlorure de vinyle, selon l'utilisation. Après montage sur l'âme de rouleau, on vulcanise à chaud à-la presse, le re- vêtement 2 contre l'âme 1. Lorsque l'âme de rouleau est constituée d'un élément tubulaire comme illustré par les figures 2 et 3, on doit de préférence monter un arbre métallique 3 ou 3' ayant une résistance mécanique suffisante et une bonne résistance à la chaleur et aux agents chimiques, sur chaque extrémité de l'âme du rouleau 1 par exemple au moyen d'un adhésif, pour améliorer la durabilité. Une âme de rouleau selon l'invention est légère et présente une bonne résistance à la chaleur et aux agents chimiques. Comme le mélange 3 2465663 utilisé peut résister à une température de 200 C ou plus, la température de vulcanisation peut être suffisamment élevée pour assurer une adhésion solide du revêtement à l'âme et une résistance élevée aux agents chimiques. Egalement aux températures élevées, la durée de vulcanisation est plus courte ce qui accro t la productivité. L'invention est illustrée par les exemples non limitatifs suivants dans lesquels, sauf indication contraire, les quantités sont exprimées en parties en poids. EXImPLE 1 On mélange 100 parties de résine de phtalate de diallyle avec 65 parties de fibres de verre et 35 parties de graphite. On tilise le mélange pour mouler par compression une âme de rouleau de forme cylindrique. Comme le montre la figure 1, on recouvre la majeure partie du pourtour de l'âme de rouleau 1 d'un revêtement 2 constitué d'un caoutchouc d'acrylonitrile ren- forcé par du carbon-black et on vulcanise ce revêtement à la presse contre l'âAme de rouleau à 170 0 pendant 20 minutes. Les dimensions du rouleau ainsi obtenu sont les suivantes: - kme de rouleau longueur 404 mm, diamètre 20 mm - revêtement: longueur 374 mm, diamètre 25 mm Le poids du rouleau figure dans le tableau 1 en regard des valeurs correspondantes d'un rouleau témoin de même taille mais constitué d'une âime en acier inoxydable recouverte d'un revêtement de caoutchouc et d'acrylonitrile: TABLEAU 1 On utilise des rouleaux préparés suivant le présent exemple pendant trois mois comme rouleaux d'alimentation en pellicules d'unités de développement, de fixage et de lavage d'une machine de développement auto- matique des pellicules. On n'observe pas de corrosion ni d'autres défauts. ROULEAU TBIIIN ROULEAU DE L' INVEMTION Poids de l'âme 990 g 250 g Poids du revêtement 80 g 80 g Poids Total 1. 070 g 330 g Indice de poids 100 30,8 EXEMPLE 2 On mélange 100 parties de résine phénolique avec 65 parties de fibres de verre à 35 parties de graphite. On façonne par extrusion le mélange en une âme de rouleau tubulaire 1'. On fixe à chaque extrémité de l'âme de rouleau comme illustré par la figure 2, un arbre à épaulement 3 en acier inoxydable. On recouvre ensuite l'âme de rouleau munie de ses arbres d'un revêtement élastique en caoutchouc d'acrylonitrile renforcé par du carbonblack. On vulcanise le revêtement à la presse contre l'âme du rouleau dans les mêmes conditions que caoutchouc ainsi obtenu sont - fme de rouleau: revêtement - arbre à épaulement dans l'exemple 1. Les dimensions du rouleau en les suivantes: longueur 394 mm, diamètre 20 mm longueur 374 mam, diamètre 25 mm portion à grand diamètre longueur 15 mm, diamètre 20 mm portion à petit diamètre longueur 15 mm diamètre 12 mm. Le poids du rouleau de caoutchouc du présent exemple figure dans le tableau 2 en regard des valeurs correspondantes d'un rouleau témoin en caoutchouc dont la structure correspond au mode de réalisation de l'exemple 1 et ayant la même taille que le rouleau de l'invention du présent exemple. TABLEAU 2 ROULEAU DE ROULEAU TEXIOIN L'INVENTION Poids de l'âme 355 g 170 g Poids du revêtement 80 g 80 g Pois Total 435 g 250 g Indice de poids 100 57,5 $0 On utilise des rouleaux prbparés suivant le présent exemple pendant 3 mois comme rouleaux d'alimentation en pellicules d'unités de dé- veloppement, de fixage et de lavage d'une machine de développement automatique. Apres trois mois, on n'observe pas de corrosion, d'altérations ou d'autres défauts. 2465663 EXMebPLE 3 On mélange 100 parties de résine époxyde avec 65 parties de fi- bres de verre et 35 parties de graphite. On moule le mélange par compression sous forme d'une âme de rouleau tubulaire 1'. On monte un arbre à épaule- ment en acier inoxydable à chaque extrémité de l'âme de rouleau comme illustré par le figure 2. On revêt l'âme de rouleau munie de ses arbres d'un revêtement élastique en caoutchouc souple d'acrylonitrile ayant une dureté caoutchouc JIS (normes industrielles japonaises) de 20 degrés. On vulcanise le revêtement à la presse dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1. Les dimensions du rouleau ainsi obtenu sont les suivantes: âme de rouleau: longueur 510 ms, diamètre 25 mm - revêtement: longueur 450 mm, diamètre 50 mm - arbre à épaulement: portion à grand diamètre, longueur 40mm diamètre 19 mm portion à petit diamètre, longueur 40mm diamètre 12 mm Le poids du rouleau de caoutchouc figure dans le tableau 3 en regard des valeurs correspondantes d'un rouleau témoin ayant une âme en acier doux (SS40) recouverte d'un revêtement élastique en caoutchouc souple d'acrylonitrile. TABLEAU 3 ROULEAU DE ROULEAU TEIOINL t IIENTION Poids de l'âme 1.219 g 514 g Poids du revêtement 729 g 729 g Poids total 1.948 g 1.243 g Indice de poids 100 63, 8 On maintient le rouleau du présent exemple et le rouleau témoin plongés dans de l'eau ayant un pH de 4 à 6 pendant trois mois. De la rouille apparaît à la surface du rouleau témoin tandis que le rouleau du présent exemple ne présente ni rouille ni corrosion. EXEMPLE 4 Au lieu de la résine de phtalate de diallyle utilisée dans l'exemple 1, on utilise une résine de Nylon, une résine de polyester ou 6- 2465663 une résine de polyester insaturé pour préparer trois rouleaux semblables au mode de réalisation de l'exemple 1 dans les mêmes conditions. Les poids des rouleaux ainsi préparés figurent dans le tableau 4 en regard des valeurs correspondantes d'un rouleau témoin semblable au rouleau témoin de l'exemplel. TABLEAU 4 Résine synthé- Rouleau Rouleau Rouleau Rouleau tique Témoin (1) (2) (3) utilisée Nylon Polyester Polyester insaturé Poids de l'âme 990 g 240 g 250 g 265 g Poids du revg- tement 80 g 80 g 80 g 80 g Poids Total 1.070 g 320 g 330 g 345 g Indice de Poids 100 29,9 30,8 32,2 On utilise ces rouleaux de caoutchouc pendant 3 mois comme rou- leaux d'alimentation en pellicules d'une machine de développement automa- tique des pellicules. On n'observe pas d'altérations indésirables telles qu'une corrosion. EXEMPLE 5 On mélange une résine époxyde, une résine de polyester insaturé et une résine de phtalate de diallyle avec du graphite. On forme, par enroulage filamentaire, un élément tubulaire en fibres de verre ou en fibres de carbone avec imprégnation par le mélange ci-dessus. On forme ensuite un revêtement élastique de caoutchouc sur l'âme de rouleau tubulaire ainsi obtenue et on vulcanise à la vapeur à 1500C pendant 6 heures. Le rouleau ainsi préparé est d'excellente qualité et ne présente pas de déformation appréciable. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux exemples décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes acces- sibles à l'homme de l'art suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. 7 2465663 REVENDICATIONS 1. Rouleau ayant une âme (1 ou 1') recouverte d'un rev8tement(2) en matière élastique, caractérisé en ce que l'âme est formée par moulage d'un mélange constitué d'au moins un type de résine synthétique, de graphite et de fibres de verre et/ou de fibres de carbone, ce mélange résistant à une température de 200 C ou plus sans se déformer. 2. Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme (1) est cylindrique. 3. Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme(1') est tubulaire et est munie d'un arbre métallique (3, 3') à chacune de ses extrémités, cet arbre métallique ayant une bonne résistance à la chaleur et aux agents chimiques. 4. Rouleau selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que l'âme est formée par enroulage filamentaire de fibres de verre ou de fibres de carbone avec imprégnation d'un mélange d'au moins un type de résine thermodurcissable et de graphite.