Brevet FR2534608A1 — publié le 19840420

Racloir La présente invention se rapporte à un racloir ou à une lame à utiliser en contact direct avec un rouleau ou tambour en métal De tels racloirs et lames seront appelés ici indifféremment racloirs De tels racloirs sont utilisés, par exemple, pour racler des rouleaux d'impression et encreurs pour les nettoyer et pour crêper le papier. *Dans de tels buts, les lames ou racloirs conventionnels présentent l'inconvénient d'être sujets à une usure relativement rapide et quelquefois extrêmement irrégulière, et qu'ils doivent par conséquent être remplacés après un temps court d'utilisation. Un travail important a été mis en oeuvre pour tenter d'augmenter la durée d'utilisation des lames de couchage et racloirs conventionnels et les propriétés d'une lame ou d'un racloir traditionnel ont été optimisées par un choix approprié de la composition d'acier et par des traitements tels qu'un recuit. Il peut également être possible d'augmenter la durée d'utilisation d'une lame de couchage, d'un racloir ou analogue, en utilisant un matériau qui, en lui-même, est plus résistant à l'usure que l'acier à ressort conventionnel. Cependant, la plupart des matériaux résistant à l'usure, comme les matériaux durs et les cermets, ne sont pas toujours suffisamment flexibles En réalité, de tels matériaux sont généralement extrêmement fragiles et par conséquent, se casseront facilement du fait des efforts normalement rencontrés, de temps à autre, dans un racloir de la sorte spécifié. Des tentatives ont déjà été faites pour résoudre les problèmes de l'usure en attachant des pièces de bandes d'un matériau plus résistant à l'usure, sur un racloir flexible d'acier ou analogue Un placage de chrome dur ou un placage du racloir avec un autre matériau a également été suggéré pour donner, au matériau de support qui, de façon inhérente, est mou, une meilleure surface d'usure Ces solutions connues sont cependant difficiles à mettre en oeuvre, en particulier avec des lames minces de racloir On a trouvé, par exemple, 253:608 que les propriétés souhaitables du matériau de base d'un tel racloir, comme la flexibilité, nécessaires pour de bons résultats de couchage, étaient considérablement diminuées par de telles tentatives pour résoudre le problème de l'usure. Il est bien entendu essentiel, pour l'adoption de tout racloir ayant une plus longue durée d'utilisation que les racloirs conventionnels, qu'il présente encore un résultat parfaitement satisfaisant lors de son utilisation. La présente invention a pour objet un racloir ayant une longue durée d'utilisation, offrant également des résultats satisfaisants en utilisation. Selon l'invention, on prévoit un racloir approprié à une utilisation en contact direct avec un rouleau ou tambour en métal, le racloir comprenant une bande flexible d'acier dont une surface active de travail, et s'étendant jusqu'à un bord de la bande, est pourvue d'un revêtement mince de surface en un matériau ayant une plus grande résistance à l'usure que l'acier. L'application d'un revêtement relativement mince et durable de surface uniquement sur une petite partie du matériau de support, permet à ce matériau de support de conserver la flexibilité ainsi que d'autres propriétés initiales nécessaires Le risque de fissures est minimisé du fait du revêtement extrêmement mince Le racloir peut avoir les mêmes propriétés mécaniques, comme la flexibilité, qu'un racloir traditionnel, permettant au racloir d'être utilisé dans des supports conventionnels pour les retenir et pour la pression, qui sont déjà prévus dans des équipements existants. Des modes de réalisation de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemple, en se référant aux dessins joints dans lesquels: Les Figures 1 à 6 sont des vues en coupe schématique montrant des racloirs ou lames respectifs selon l'invention. Les lames ou racloirs montrés sur les dessins peuvent être utilisés, par exemple, pour racler des rouleaux d'impression ou encreurs pour les nettoyer, des cylindres de séchage pour le papier ou l'étoffe et analogue, ou bien comme racleurs pour crêper le papier. En se référant à la Figure 1, un racloir, dont seule l'extrémité active est représentée, comprend une bande 1 G,. d'un matériau de support Les surfaces majeures et opposées 2 et 3 de la bande 1 sont des faces parallèles dans le mode de réalisation représenté La référence 6 désigne un rouleau schématiquement représenté, comme un rouleau gravé pour la gravure en creux, tourné dans la direction de la flèche 7. La lame engage le rouleau 6 à proximité d'un bord libre de la lame et la partie la plus proche de la région d'engagement avec le rouleau, de la face plate 2 de la lame 1 faisant face au rouleau 6 est enduite d'un revêtement mince 5 et d'un matériau ayant une plus forte résistance à l'usure que le matériau de la bande 1, qui, dans cet exemple, peut être une bande flexible d'acier à ressort de 0,05 à 0,15 mm d'épaisseur et de 15 mm de large La surface de la lame tournée vers le rouleau a, à proximité dudit bord libre une surface en biseau 4 qui, en utilisation, est en aboutement contre la surface du rouleau 6 à graver, pour racler l'encre en excès Le revêtement 5, dans ce mode de réalisation, est appliqué directement sur la surface plate 2 de la bande 1 La surface plate 2 est également considérée comme le côté entrée du racloir et le revêtement 5 est agencé dans une zone de revêtement 5 a, la largeur de cette zone le long du côté entrée 2 étant de préférence faible par rapport à la largeur du racloir Dans le mode de réalisation de la Figure 1, cette largeur est au plus de 5 mm. La Figure 2, o des chiffres de référence identiques à ceux de la Figure 1 désignent des pièces identiques, montre une variante de racloir pour une utilisa- tion-au nettoyage d'un encreur 6 tournant contre le racloir dans le sens représenté par la flèche 7 Dans cet agencement, la bande d'acier 1 présente une surface en biseau 8 qui s'étend de la surface plane majeure 2 jusqu'au bord libi de la lame et le revêtement 5 résistant à l'usure du côté entrée 2 s'étend sur la surface en biseau 8 dans le matériau de support. Les Figures 3 à 6 montrent quatre autres modes de réalisation, chacun ayant la forme d'un racloir pour le crêpage d'une bande de papier Sur ces figures, des chiffres de référence identiques désignent de nouveau des pièces identiques, la référence 6 désignant le tambour supportant le papier et la référence 7 indiquant la direction de rotation. Sur les Figures 3 et 4, un bord 10 du revêtement 5 formé à l'endroit o une surface supérieure du revêtement , parallèle à la face 2 rencontre une face latérale du revêtement 5, parallèle à la face latérale libre de la bande 1 ou continue à celle-ci, est utilisé comme "surface" de travail du racloir Sur la Figure 4, le revêtement 5 a également été appliqué sur la face latérale libre 11 du matériau de support de la bande 1, afin d'augmenter la durabilité du bord 10 Une résistance d'autant plus forte peut être obtenue en donnant à la bande 1, une surface en biseau 12 s'étendant jusqu'à son bord libre, à partir de la surface 2, avant d'appliquer le revêtement, comme cela est montré par les lignes en pointillés sur la Figure 4, et en appliquant subséquamment le revêtement pour qu'il s'étende sur la surface en biseau 12 Selon une autre variante, non représentée, les deux côtés de la bande 1 sont enduits à proximité des bords libres de la bande, et ainsi le racloir présente deux bords équivalents, donc quand un bord est usé, le racloir peut être retourné et l'autre bord mis en fonctionnement. Sur la Figure 3, l'angle entre la surface supérieure du racloir et la surface du rouleau au point de contact est désigné par a. Les Figures 3 a et 4 a montrent des modes de réalisation o la surface active du racloir, qui engage le tambour 6, comprend une surface étroite en biseau 13 qui s'étend de la surface supérieure, parallèle à la face 2, du revêtement, jusqu'à la face extrême du revêtement ou de la combinaison revêtement/bande Les modes de réalisation selon les Figures 3 et 4 sont autrement équivalents à ceux représentés sur les Figures 3 a et 4 a. Sur la Figure 3 a, l'angle entre la face latérale libre du racloir et la partie de la surface du tambour immédiatement en amont du racloir, qui est l'angle d'application, est désigné par 6. Les modes de réalisation selon les Figures 5 et 6 sont équivalents à ceux des Figures 3 a et 4 a à l'exception que l'angle d'application 8 est plus petit sur les Figures 1 et 6 et que la face latérale libre de la lame est inclinée à un angle obtu par rapport à la surface plane supérieure 2 de la bande 1. Le matériau de support du racloir, c'est-à-dire la bande 1, dans les modes de réalisation ci-dessus, se compose de préférence d'une bande d'acier à ressort laminé à froid et durci, ayant une épaisseur de 0,15 2, 0 mm ou même moins L'épaisseur maximum du revêtement proposé dépend de l'épaisseur du matériau de support mais normalement, elle ne doit pas dépasser 0,35 mm Le revêtement est formé par application d'un certain nombre de couches minces, les unes sur les autres, par pulvérisation du matériau fondu de revêtement, chaque couche mince ayant une épaisseur de 0,002 - 0,045 mm, par exemple L'épaisseur totale du revêtement ne dépasse de préférence pas 50 % de l'épaisseur du matériau de support pour des matériaux de racloir ayant jusqu'à 0,40 mm d'épaisseur, 40 % pour des matériaux de support de 0,40 mm à 0,90 mm d'épaisseur, 30 % pour des matériaux de support de 0,90 à 1,20 mm d'épaisseur et 25 % pour des matériaux de support de 1,20 à 2,0 mm d'épaisseur. La technique utilisée pour appliquer le revêtement est une pulvérisation thermique ou un matériau fondu de revêtement et pulvérisé contre la surface à enduire Dans le cas présent, une pulvérisation de plasma ou d'une flamme sont des méthodes appropriées Avec une pulvérisation de plasma, préférable dans de nombreux cas, un gaz est si intensément chauffé par un arc, que le gaz atteint l'état de plasma A cet état de plasma, le gaz est pulvérisé par une tubulure en un jet et le matériau à utiliser pour le revêtement est amené au jet de plasma sous forme pulvérulente, par un gaz porteur La poudre fond ainsi immédiatement et elle est jetée, par le jet, à l'état fondu, sur la surface à enduire Pour éviter que la lame d'acier souvent extrêmement mince qui est enduite ne soit endommagée par la chaleur le revêtement, très mince en lui-même, est formé en plusieurs étapes. Le matériau résistant à l'usure utilisé dans le revêtement selon l'invention peut comprendre une matière céramique, des cermets, des oxydes métalliques ou des carbures métalliques ou bien des combinaisons d'un ou plusieurs de ceux-ci Cependant, on peut avoir à choisir le matériau de revêtement le mieux adapté à chaque cas spécifique, en tenant compte du domaine d'application en question Bien que certains matériaux de revêtement, comme l'oxyde de chrome, par exemple, offrent une bonne résistance à l'usure, on a pu noter qu'un tel revêtement pouvait présenter des inconvénients pour certains types d'application. De façon surprenante, des revêtements consistant principalement en alumine se sont révélés être particulièrement appropriés et des résultats particulièrement bons ont été obtenus en utilisant des revêtements d'alumine (A 1303) avec une petite quantité d'un autre oxyde de métal, comme de l'oxyde de titane (Ti O 2). Les exemples qui suivent avec des lames ou racloirs fabriqués selon l'invention confirment l'amélioration souhaitée par rapport aux racloirs conventionnels. Expérience 1 Un racloir de 0,150 mm d'épaisseur, avec un revêtement résistant à l'usure en alumine ou en oxyde de titane de 0,050-mm d'épaisseur et semblable au racloir de la Figure 1, a été utilisé pour nettoyer un cylindre utilisé pour la gravure en creux. La durée d'utilisation de la lame était plus que triplée en comparaison à des lames conventionnelles pour graver en creux, et on a pu obtenir un résultat totalement équivalent. Expérience 2 Un racloir de crêpage tel que décrit en se référant à la Figure 6, ayant un revêtement résistant à l'usure en alumine a été utilisé pour fabriquer du tissu crêpe dans une machine Yankee Le matériau de support du racloir, en acier à ressort, avait 1,2 mm d'épaisseur et le racloir avait un revêtement 5 résistant à l'usure de 10 mm de large et 0,200 mm d'épaisseur La largeur de la bande 1, mesurée à-travers la largeur de la bande de papier, c'est-à-dire sur la longueur de la lame, était de 3 mètres et sa vitesse de parcours par rapport au tambour 6 était de 900 m/mn Le racloir, inséré dans le porteracloir de la machine à papier,-a produit un résultat de crêpage parfaitement satisfaisant pendant plus de 10 heures. Lorsque l'on crêpe avec des racloirs conventionnels à créper du même matériau et de la même épaisseur, mais sans le revêtement résistant à l'usure, le racloir conventionnel doit être remplacé au bout de moins d'une heure parce que la surface en biseau s'use tellement que le crêpage est grossier et irrégulier Le temps nécessaire pour changer le racloir conventionnel était de 3 minutes, avec pour résultat une perte de production de 5 % Une perte de production de 5 dans une installation typique correspond'à 800 tonnes de -papier par an. Lors de la formation du revêtement de surface, avant que la première couche du matériau de revêtement soit appliquée, le matériau de support dans la zone à enduire doit être soumis à un traitement approprié-de préparation de surface, comme un jet soigneux avec du carborundum, de préférence immédiatement avant application de ladite première couche Dans certains cas, l'application d'une couche d'un liant ou d'un alliage de nickel ou analogue peut être sage entre la surface prétraitée du matériau de support et l:a première couche du revêtement. Des couches minces successives du matériau de revêtement sont alors appliquées les unes au-dessus des autres de façon que la flexibilité et l'uniformité d'origine du matériau de support ne soient pas affectées de façon remarquable. La largeur Sa de la zone de revêtement doit être au plus de 20 mm, et de préférence de moins de 10 mm. Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, le racloir ou la lame peut être pourvu d'un revêtement résistant à l'usure sur les surfaces planes et opposées de la bande 1 de façon que le racloir ait une couche supérieure plus dure en revêtement résistant à l'usure, une couche intermédiaire formée du matériau de support non revêtu et une couche inférieure plus dure en revêtement résistant à l'usure Dans un tel cas, le matériau de support peut être exposé à la face latérale libre de la lame de façon que ladite face latérale ait des parties marginales, formant des surfaces de travail ou tranchants dudit matériau de revêtement et une partie intermédiaire du matériau de support. La lame ou le racloir proposé selon l'invention, o est appliqué le revêtement résistant à l'usure, a sensiblement les mêmes propriétés mécaniques, comprenant la flexibilité, que la lame d'acier non revêtue d'origine, et un résultat de raclage parfaitement satisfaisant est ainsi garanti On obtient une bonne flexibilité et une fragilité minimum du revêtement lui-même par l'accumulation échelonnée proposée du revêtement très mince de surface. REVENDICATIONS 1 Racloir approprié à une utilisation en contact direct avec un rouleau ou tambour en métal,-caractérisé en ce qu'il comprend une bande flexible en acier ( 1) dont une surface active de travail, s'étendant jusqu'à un bord de la lame, est pourvue d'un revêtement mince de surface ( 5) en un matériau ayant une plus grande résistance à l'usure que l'acier. 2 Racloir selon-la revendication 1, caractérisé en ce que ledit revêtement comprend une matière céramique. 3 Racloir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement comprend au moins un oxyde de métal. 4 Racloir selon la revendication 1, caractérisé en ce que le revêtement comprend au moins un carbure de métal. Racloir selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la bande a une épaisseur de 2,0 mm ou moins et le revêtement résistant à l'usure a une épaisseur totale, au plus, de 0,35 mm. 6 Racloir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement a été formé en déposant par pulvérisatio N d'un matériau fondu résistant à l'usure, un certain nombre de couches relativement minces dudit matériau les unes au-dessus des autres, en succession. 7 Racloir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bande comprend deux surfaces majeures et opposées et la surface de travail est formée d'une partie en biseau de l'une desdites surfaces majeures, s'étendant jusqu'au bord de la bande, et en ce que la surface totale de travail du racloir est pourvue dudit revêtement. 8 Racloir selon la revendication 7, caractérisé en ce que la bande d'acier a elle-même une partie de bordure en biseau o est déposé le revêtement en matériau résistant à l'usure formant la surface de travail. 9 Racloir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bande a une première surface sur laquelle est déposée une partie du revêtement formant la surface de travail et a une seconde surface latérale rencontrant ladite première surface suivant un angle non nul, et en ce que le revêtement du matériau résistant à l'usure s'étend sur au moins la partie de la seconde surface adjacente à la première surface. Racloir selon la revendication 9, caractérisé en ce que la surface de travail formée par le revêtement, et la surface du revêtement sur la face latérale, se rencontrent un angle obtu. 11 Racloir selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que les parties de la bande d'acier o est déposé le revêtement comprennent une surface majeure, une surface latérale et une surface en biseau connectant ladite surface majeure et ladite surface latérale et inclinée par rapport au deux, et en ce que le revêtement s'étend sur la surface en biseau et audessus des parties adjacentes, au moins, de la surface majeure et de la surface latérale. 12 Racloir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le revêtement se compose principalement d'alumine. 13 Racloir selon la revendication 12, caractérisé en ce que le revêtement se compose d'alumine (A 1203) avec une petite quantité d'un autre oxyde de métal. 14 Racloir selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'autre oxyde d'un métal est de l'oxyde de titane (Ti O 2). 15 Racloir selon la revendication 14, caractérisé en ce que le revêtement contient 97 % de A 1203 et 3 % de Ti O 2. 16 Racloir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone sur laquelle s'étend le revêtement a une largeur qui est au plus de 20 mm. 17 Racloir selon la revendication 16, caractérisé en ce que le revêtement a une largeur de moins de 10 mm.