Brevet FR2507950A1 — publié le 19821224

MACHINE POUR LE FORMAGE DE PRODUITS EN MATERIAUX FIBREUX La présente invention concerne les équipements pcur le formage de produits en matériaux fibreux, notamment pour les matériaux de construction. L'invention peut être appliquée avec une efficacité maximale au formage des tuyaux en amiante-ciment, ainsi qu'au formage des produits d'amianteciment en feuilles, et même au formage du papier, du carton, des produits en rouleaux pour couvertures, des produits en laine minérale, etc. Pour la fabrication des preduits en matêriaux fibreux 11 est important de réduire au minimum les charges et les tractions de formage qui @rovoquent des déformations d'extension et de cisaillement, exercées sur la couche de ces matériaux durant le formage. La diminution de ces charges et de ces déformations, sin. que leur stabilisation, se traduit, en règle générale, par un accroissement de la résistance mécanique de la couche fermée et, Far ure augmentation marquée du débit de l'équipement et une amélioration de la qualité des produits formes. De telles conditions ont été réalisées, par exemple, dans les machines pour le formage des tuyaux en amiante-ciment, au fur et à mesure de leur évolution, depuis Tes premières machines exploitant le procédè Mazza de la firme Calzoni (Italie-1913) jusqu'aux machines modernes à former @es tuyaux, fabriquées par diverses firmes européennes de construction mécasique. Toutefois, le problème de l'abaissement des efforts et des déformations de fabrication n'a pas encore reçu de solution permettant d'exploiter à fond les avantages offerts. Notamment, il est connu que dans les premières machines à former les tuyaux et conduits en amiante-ciment, du typt compren@nt un mandrin d'enroulage, des cylindres moteurs principal et auxiliaire@, re@é@ par des bandes sans fin de feutre support et entraînés en rotation par des roteurs d'entraînement, l'on insérait dans la chaine cinématique desdits cylindres moteurs principal et auxiliaires, des dispositifs à friction qui limitaient les efforts exercés sur la couche d'amiante-ciment et les déformations de cette couche au cours de son enroulage sur le mandrin. Un tel système a variation d'effort discontinue exerçait évidemment des charges importantes sur la couche de matériaux et provoquait des déformations de celle-ci, en limitant les possibilités d'augmentation de la vitesse d'enroulage de la couche, des efforts de serrage de la couche au cours de son enroulage, ainsi que, du débit de l'équipement et de la qualité des tubes formés. Dans les machines modernes pour le formage des tuyaux en amianteciment les plus longs, le systeme d'entraînement le plus courant comporte des moteurs a courant continu, reliés mécaniquement aux cylindres moteurs principal et auxiliaires et associés dans un système interdépendant par un montage elec- trique relais et électronique relativement compliqué.Ce montage assure, d'une part, le contrôle à distance de la vitesse d'enroulage.de la couche sur le mandrin, par variation simultanee de la vitesse de rotation de tous les mo- teurs électriques et,d'autre part, limite la charge sur la couche d'amianteciment et diminue la déformation de cette couche par un réglage automatique de la vitesse des moteurs entraînant les cylindres moteurs auxiliaires par rapport à la vitesse du moteur entraînant le cylindre moteur principal, car les vitesses périphériques des cylindres moteurs auxiliaires sont régléespour dépasser, en général, du fait des rapports de transmission, la vitesse périphérique du cylindre moteur principal. Les machines équipées d'un tel système d'entraînement constituent incontestablement un nouveau progrès dans l'évolution du formage des tuyaux en amiante-ciment. Toutefois, la complexite du systeme moteur, les nombreuses interventions de réglage qui de plus ne peuvent être effectuées directement pendant la marche de la machine, ainsi que l'inertie du montage électrique de réglage automatique de la vitesse des moteurs des cylindres moteurs auxiliaires par rapport a celle du moteur du cylindre moteur principal,limitent les possibilités de réduction des efforts sur la couche d'amiante-ciment en cours d'enroulage, et d'augmentation du débit et de la qualité des tubes formés.De plus, la fabrication, le montage et l'utilisation de la machine, requièrent des spécialistes de haute qualification et l'emploi d'appareils spéciaux de contrôle et de réglage. L'un des buts de l'invention est précisément de pallier les inconvé niant indiqués plus haut en créant une machine pour le formage de produits en matériaux fibreux, dont le système moteur assure un abaissement considérable des efforts exercés sur la couche de ,natériau enroulée, en même temps qu'une diminution des déformations de cette couche au cours du formage du produit. A cet effet, la machine pour le formage de produits en matériaux fi breux, du type comprenant un mandrin d'enroulage entouré par des bandes sans fin de feutre support reliant un cylindre moteur principal et des cylindres moteurs auxiliaires entraînés en rotation par des moteurs d'entraînement, est caractérisée en ce que les moteurs d'entraînement sont des moteurs hydrauliques alimentés en série par une conduite d'alinientation, et reliés mécaniquement chacun à un cylindre moteur respectif, le premier de ces moteurs alimenté dans le sens d'écoulement du fluide hydraulique amené par la conduite d'alimentation étant celui du cylindre moteur principal et en ce que des distributeurs de by-pass sont montés en dérivation sur les autres moteurs hydrauliques pour contrôler le couple supporté par ces autres moteurs au cours du défilement des bandes de feutre. L'invention permet d'abaisser notablement la charge sur la couche de matériau enroulee et, par conséquent, de diminuer les déformations d'extension et de cisaillement de cetté couche, ce qui, à son tcur, se traduit par un accroissement de la résistance mécanique de la couche enroulée et rend possible une augmentation de la vitesse d'enroulage de la couche > ainsi qu'une augmentation de la pression de serrage de la couche au cours de son enroulage sur le mandrin. Ce résultat est obtenu grâce au fait que les distributeurs de by-pass, montés en dérivation sur les moteurs hydrauliques des cylindres moteurs auxiliaires, sont réglés pour s'ouvrir à une surpression minimale par rapport à la pression correspondant au couple résistant de ces cylindres et assurent une grande stabilité de cette surpression, indépendamment des variations de la vitesse d'enroulage de la couche de matériau. Dans un tel système, l'inertie du réglage de la vitesse des cylindres moteurs auxiliaires par rapport à celle du cylindre moteur principal est réduite à une valeur minimale, le degre d'élasticité du processus de réglage etant élevé. Dans la variante de réalisation préférentielle de l'invention, des étranglements réglables sont montes en dérivation sur les moteurs hydrauliques des cylindres moteurs auxiliaires. Ceci permet de contrôler la survitesse péripherique de ces cylindres par rapport à celle du cylindre principal et de la limiter à une valeur minimale en intervention directe, ce qui se traduit aussi par une diminution des efforts exercés sur la couche de matériau enroulée. Il convient de remarquer que cet effet est obtenu sans augmenter la puissance du système moteur et en conservant les principaux paramètres de fonctionnement (couples moteurs, systemes cirematiques, etc.), tout en rendant possible le contrôle à distance de la vitesse d'enroulage de la couche de matériau et la correction, par intervention directe au cours du formage du produit, du reglage des paramètres de fonctionnement du système d'entraînement assurant la diminu tion des efforts exerces sur la couche de materiau. Le schéma et la réalisation des circuits de commande et de réglage du système d'entraînement sont extrêmement simples et ne requièrent ni frais notables, ni personnel hautement qualifié. Outre l'accroissement du débit de la machine et l'élévation de la qualité des produits formés, l'amélioration des performances se traduit par une diminution de la consommation de matières premières et des exigences de qualité de ces matériaux, ce qui donne en définitive un abaissement du prix de revient des produits réalisés. D'autres objectifs caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description détaillée et non limitative d'un exemple de réalisation donné en référence au dessin annexé, dont la figure unique représente le schéma de principe de la partie formante d'une machine pour la fabrication de tuyaux en amiante-ciment. La machine comprend un feutre inférieur 1 entraîné par un cylindre moteur principal 2 et des cylindres moteurs auxiliaires 3, ainsi qu'un feutre auxiliaire supérieur 4 entraîné par un cylindre moteur 5. Les deux feutres 1 et 4 serrent entre eux un mandrin d'enroulage 6, sur lequel est enroulé un tuyau 7 en amiante-ciment. Le cylindre principal 2 et les cylindres auxiliaires 3 et 5 sont respectivement reliés mécaniquement à des moteurs hydrauliques 8, 9 et 10, alimentés par une pompe 11 à débit réglable. La liaison mécanique et cinématique (représentée conventionnellement sur le dessin par des traits interrompus) des moteurs 9 et 10 avec les cylindres 3 et 5 assure une certaine survitesse périphérique de ces cylindres auxiliaires 3, 5 par rapport à la vitesse périphérique du cylindre principal 2. Les moteurs hydrauliques 9 et 10 des cylindres auxiliaires 3, 5 sont alimentés en série avec le moteur hydraulique P du cylindre principal à l'aide de conduites 12 et 13. En dérivation sur les moteurs hydrauliques 9 et 10, sont montés des distributeurs de by-pass 14 et des étranglements réglables 15. La pompe 11 est relié à la conduite 17 d'alimentation à travers un distributeur 16. Le moteur hydraulique 8 est branché sur la conduite 17; il est le premier dans le sens de circulation du fluide. Une soupape 18 de sécurité montée sur la conduite d'alimentation 17, protège le circuit hydraulique contre les surcharges. Un distributeur 19 est branché sur la conduite de retour 20. Les distributeurs 16 et 19 servent à contrôler les moteurs hydrauliques 8, 9, 10 et la pompe 11 est alimentée à partir d'un bac 21 formant reservoir d'huile. La machine fonctionne de la façon qui va maintenant être décrite. Après la mise en marche de la pompe 11, les distributeurs 16 et 19 étant fermés, l'huile du réservoir 21 est refoulée vers le retour sous une pression réduite (les moyens pour réaliser cette fonction ne sont pas représentés sur la figure). en maintenant la circuit en pression, ce qui réserve les conditions permettant le démarrage en synchrenisme des m@t@@rs @ydraul@ques 8, 9, 10. Quand les distributeurs 16 et 19 sont @@verts, @ s les moteurs hydrauliques, 8, 9, 10 se mettent à tourner sensiblement en sy@en@enism , en entrainant les cylindres metaurs 2, 3, 5 qui leurs sont liés més@@@quement @t les feutres 1 et 4, à une vitesse proportiennelle s@ déhit @'hui@e retoulé p@r le pompe 11 à travers les moteurs 8, 9, 10 mentés en série, les @istributeurs de b@@pass 14 sont pré-réglés pour s'ouvrir lorsque la charge admissible pour @es cylindres moteurs auxiliai@@s respectifs 3, 5 est dépassée, et les étranglements 15 sont réglés de telle façon que les débits d'huile admis aux moteurs hydrauliques respectifs 8, 9, 10 garantissent que la survitesse périphérique des cylindres auxiliaires entraînés par les moteurs 9 et 10, par rapport à la @itas@@ périphérique du cylindre principal 2 entraîne par le moteur 8,soit la plus faible possible tout en restant dans les valeurs admissibles. Les cylindres moteurs 2, 3 et 5 sont reliés mécaniquement entre eux par les feutres 1 et 4 et par le mandrin d'enroulage 6 @erré par la couche d'amianteciment enroulée sur lci et la surcharge de l'un des cylindres moteurs auxiliaires 3 ou 5 est limitée par le distributeur de by-pass 14 qui dérive une quanlité d'huile fonction de la survitesse périphérique du cyli@dre 3 ou 5 respectif.Le couple moteur transmis d'un feutre à l'autre par l'interme@@aire de la couche d'amiante-ciment enroulée sur le mandrin 6 et qui provoque les det@rmations de cette couche, se trouve réduit au minimum et stabilisé au @@eux, ce qui rend possible l'accroissement de la vitesse de défilement des feutres 1, 4 c'est-àdire de la vitesse d'enroulage du tuyau et ce qui permet l'accroissement du débit de la machine et l'amélioration de la quali@é du tuyau d'amiante-cimen@ produit sur cette machi@e. A titre d'exemple de l'efficacité des moyens de l'invention, ou eput citer le cas d'une machine pour le formage de tuyaux en amiart@@@@ment d'une longueur de 5 m, equipée d'un système d'entra@nement hydraulique dant le débit a pu être accru da plus de 30%, comparativement aux machines @@mi@a@res ent@ainées par des moteurs à co@rant continu, grâce à l'argmentation de a@@@ @@esse d@enroulage @u tuyau. De plu@, les caractéristiques mécaniques des tuyaux formés se sont améliorées de 15 à 20%, grâce à l'augmentation des pressions @e serrage, ce qui a permis de remplacer 20% de l'amiante de haute qualit@ par de l'@miante de qualité inférieure. On doit noter que de telles améliorations sont le résultat non pas @im- plament du recours à un système d'entraînement hydraulique, mais de son emploi en combinaison avec une méthode plus avancée de formage des tuyaux, devenue possible grâce air système d'entrainement hydraulique qui permet de réaliser pratiquement le nouveau procédé de formage des conduits en amiante-ciment. Bien entendu, la presente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représenté et elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'ecarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1. Machine pour le formage de produits en matériaux fibreux, du type comprenant un mandrin d'enroulage entouré par des bandes sans fin de feutre support reliant un cylindre moteur principal et des cylindres meteu@@auxiliaires entraînés en rotation par des moteurs d'entraînement, caractérisée en ce que les moteurs d'entraînement sont des moteurs hydrauliques (8,9,10) alimentés en série par une conduite d'alimentation (17) et reliés mécaniquement chacun à un cylindre moteur respectif différentiel (2,3,5), le premier de ces moteurs (8) alimenté dans le sens d'éc@ulement du fluide hydraulique amené par la cond@ite d'alimentation (17) étant celui du cylindre moteur principal (2) et en ce que des distributeurs de by-pass (14) sont montés en dérivation sur les autres moyen@ hydrau liques (9,10) pour contrôler le couple supporté par ces autres moteurs au cours du defilement des bandes de feutre (1,4). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que des étranglements réglables (15) sont montés en dérivation sur les moteurs hydrauliques (9,10) des cylindres moteurs auxiliaires (3,5) pour contr@ler la survitesse périphérique de ces cylindres auxiliaires (3,5) par rapport a la vitesse périphérique du cylindre moteur principal (2).