Brevet FR2619049A1 — publié le 19890210

L'invention concerne des procédés de fabrication de cour- roies imperméables dont les surfaces internes sont lisses, et plus particulièrement une courroie utilisée dans une presse à contact prolongé pour déshydrater une nappe fi- breuse formée dans une machine à papier. Des presses à contact prolongé sont couramment utilisées dans l'industrie papetière pour la fabrication de produits de papier j de nombreuses presses de ce type utilisent une courroie sans fin, imperméable, résistant aux huiles, à l'abrasion et à l'écrasement, qui passe contre le sabot dans la ligne de contact de la presse. Les premiers modè- les utilisaient des courroies longues, dans l'intervalle de 7,6 à 15,2 mètres. Les modèles de presse à contact prolongé plus récents ont été ramenés à une taille plus faible et ils exigent des courroies beaucoup plus courtes. Ces modèles de presse ré- cents ont en général une configuration de courroie cir- culaire, en forme de tambour, circonscrivant l'intervalle de contact, plutôt que la forme d'une courroie prolongée rectangulaire telle qu'elle était utilisée dans les premiers modèles. Les courroies longues utilisées sur les modèles plus an- ciens sont des courroies sans fin et elles sont imprégnées d'une résine thermodurcissable résistante. La surface revêtue est ensuite meulée à une épaisseur uni- forme et polie jusqu'à devenir lisse. La courroie est en- suite retournée de telle sorte que la face imprégnée lis- se soit à l'intérieur. Etant donné qu'au cours de la fa- brication, l'extérieur de la courroie est poli, et que c'est l'intérieur de la courroie qui doit être lisse pour communiquer avec un sabot de compression lubrifié à pour communiquer avec un sabot de compression lubrifié l'huile, le retournement de la courroie est nécessaire. Avec la mise au point des nouvelles pressesà contact pro- longé, la longueur de la courroie a été ramenée à 4,0 à 4,5 mètres. En raison de cette réduction de longueur, le mode de fabrication précédent est inapproprié, car une courroie aussi courte ne peut pas être retournée aisément. Non seulement l'opération de retournement d'une courroie courte et relativement cassante est très difficile (sinon impossible), mais encore les contraintes imposées à la courroie lors de son retournement peuvent donner naissan- ce à des points faibles dans la courroie, conduisant à une rupture au cours de l'utilisation. La presse à contact prolongé exige que la courroie ait une épaisseur uniforme et que sa face interne soit polie jusqu'à être lisse, de telle sorte qu'elle puisse passer sur le sabot de compres- sion qui agit comme un palier hydraulique. Les courroies utilisées dans les presses à contact prolon- gé exigent généralement un renfort fibreux pour résister aux pressions considérables, atteignant jusqu'à 10500 N/cm linéaire en fonctionnement. Voir par ex. L'US-A-4.222.253. Une courroie comprend ordinairement un tissu ou une carcasse de base revêtu d'une matière résineuse. L'uniformité de l'épaisseur des courroies ainsi que l'uniformité du niveau de la profondeur de la carcasse à l'intérieur du revête- ment sont essentielles dans descourroies de ce type. Les procédés de revêtement de la carcasse comprennent habi- tuellement l'utilisation de deux rouleaux, un rouleau de tension et un rouleau entraineur, et d'un dispositif de revêtement ou d'imprégnation. Un procédé pour former une boucle de courroie en plastique renforcé est décrit dans l'US-A-4.267.139, lequel comporte l'introduction d'une carcasse rétractable sans fin dans un moule, puis le rem- plissage du moule avec un plastique à couler. La structure tissée est ensuite encapsulée dans le plastique durci. Un des inconvénientsd'une courroie fabriquéepar ce procédé est que pour réaliser une profondeur uniforme au sein du revêtement, la carcasse doit être placée de manière à venir au contact du noyau de support interne du moule. En conséquence, dans le produit final, la carcasse est disposée en position adjacente à la face interne de la courroie. La présente invention résout le problème de la technique antérieure posé par le retournement d'une toile courte après sa fabrication, et garantit que la courroie a une épaisseur uniforme avec une surface interne lisse. Ceci est accompli conformément à un procédé comprenant les sta- des consistant à appliquer un revêtement de résine ther- modurci-ssable, notamment un revêtement liquide d'uréthane sur un mandrin poli, à sécher le revêtement, à faire glisser une carcasse de tissu sur le mandrin, puis à appliquer un au- tre revêtement de résine thermodurcissable liquide. Par suite de l'utilisation de revêtements liquides d'uréthane et du mandrin poli, la face intérieure de la courroie est lisse lorsqu'elle est retirée du mandrin. Ainsi, la cour- roie est prête pour le montage dans une presse à contact prolongé dans laquelle l'intérieur de la courroie doit être lisse pour réduire l'usure due au frottement sur le sabot de compression. Un des avantages principaux de la présente invention est que la cour- roie fabriquée comprend un tissu de base tissé qui y est encapsulé, constituant un support pour la toile tant dans le sens machine que dans le sens travers. Le tissu de base est différent des tissus de base précédemment utilisés en ce que les fils circonférentiels sont rétractables. Un autre avantage du présent procédé de formation de la courroie est qu'en raison du fait que la seconde couche d'uréthane liquide ne s'étend que jusqu'à la périphérie de la carcasse de tissu, des parties ou protubérances en légère saillie apparaissent sur la face externe de la cour- roie. La courroie de la présente invention est utilisée en association avec une courroie de séchage de feutre de la presse à contact prolongé. Les protubérances, étant for- mées sur la face externe de la courroie, sont avantageu- ses en ce qu'elles réduisent le glissement entre les cour- roies au cours de l'utilisation. Les courroies fabriquées par la présente invention répondent au besoin actuel dans la technique d'une courroie durable apportant des performances de qualité. D'autres avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée ci-après, qui doit être lue conjointement avec les dessins. La figure 1 est une vue en coupe du stade d'application d'un revêtement d'uréthane sur un mandrin poli et de sé- chage du revêtement. La figure 2 est une vue en coupe illustrant le meulage du revêtement d'uréthane séché à l'épaisseur spécifiée. La figure 3 est une vue en perspective éclatée illustrant une carcasse de tissu de base alignée pour le montage sur le mandrin revêtu d'uréthane de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe de la carcasse de tissu de base rétractée par la chaleur sur le mandrin revêtu. La figure 5 est une vue en coupe de fils de la carcasse de tissu de base reposant sur le revêtement d'uréthane initial après le stade de rétraction illustré dans la fi- gure 4. La figure 6 est une vue en coupe d'un stade supplémentaire de revêtement et de séchage. La figure 7 est une vue en coupe semblable à la figure 5 après le stade supplémentaire de revêtement de la figure 6. La figure 1 illustre un mandrin de construction 2 qui a une face externe soigneusement polie,monté sur un axe 4. La face externe du mandrin est polie pour conférer fina- lement une face interne polie à la courroie au cours de la fabrication. Une résine thermodurcissable résistante, de préference un uréthane liquide de forte viscosité, est appliqué sur la face externe du mandrin. Dans la figure 1, l'uréthane est appliqué au moyen d'une raclette pour for- mer une première couche de revêtement. On peut aussi uti- liser un rouleau à peinture. Un dispositif de chauffage, tel qu'un dispositif de chauffage infra-rouge 10, est uti- lisé pour sécher le revêtement initial d'uréthane. On fait tourner le mandrin 2 sur l'axe 4 dans le sens des aiguilles d'une mon- tre, comme le montre la figure, on applique uniformément de l'uréthane avec la raclette 8, puis on le sache (durcit) au moyen du dispositif de chauffage 10. Le dispositif de chauffage reflète de préférence 180 de la surface du man- drin. Une épaisseur raisonnable d'uréthane durci est accumulée sur la surface polie du mandrin, par exemple entre 0,5 et 2,5 mm d'épaisseur. Ce premier revêtement d'uréthane est alors meulé (voir figure 2) à lépaisseur désirée avec une tolérance de plus ou moins 0,05 mm. L'uniformité de l'épaisseur et la précision du meulage sont importantes. N'importe quel moyen de meulage classique approprié peut être utilisé à cet effet, comme une meule ponceuse 12 tel- le que représentée dans la figure 2. Le meulage sert aussi à polir le revêtement d'uréthane jusqu'à ce qu'il soit lisse. La figure 3 illustre le montage d'une carcasse de tissu tissé sans fin 14 sur le mandrin 2 sur lequel un premier revêtement d'uréthane 6 a été préalablement appliqué. La carcasse (ou manchon) de tissu tubulaire contient de pré- férence des fils circonférentiels qui sont thermorétracta- bles. Le manchon peut être composé de monofilaments de Ny-. lon. La figure 4 illustre le stade de thermorétraction du manchon sur le mandrin. Les fils 16 et 18 sont indiqués à titre d'illustration. On peut utiliser le même système de chauffage infra-rouge 10 que celui utilisé pour sécher l'u- réthane. Le manchon 14 est rétracté sur le mandrin 10 de manière à s'ajuster très étroitement. La figure 5 est une vue en coupe rapprochée du manchon étroitement ajusté sur le mandrin revêtu d'uréthane après le stade représenté dans la figure 4. Une fois que le man- chon rétractable est en place, un second revêtement d'uré- thane liquide de forte viscosité est appliqué à la raclet- te dans et à travers le tissu du manchon tubulaire de mono- filaments pour réaliser une liaison avec la couche d'uré- thane précédemment durcie. Cette opération est représen- tée dans la figure 6. La raclette 20 est représentée comme étant inclinée pour éliminer l'uréthane liquide en excès, qui s'étend au-delà des points radialement les plus ex- trêmes de la carcasse de tissu 14, pour maintenir le re- vêtement à une épaisseur uniforme, de telle sorte que la courroie terminée s'ajuste à une presse à contact prolongé, ce qui exige une courroie d'une épaisseur uniforme. Ici en- core, le dispositif de séchage 10 est utilisé pour durcir la couche externe d'uréthane suivant un processus sembla- ble à celui représenté dans la figure 1. Comme le montre la figure 7, qui est une vue en coupe d'une courroie ter- minée, le système de chauffage infra-rouge durcit l'urétha- ne liquide de manière à lier la totalité de la structure en un manchon de tissu encapsulé dans un uréthane solide. Dès que le manchon encapsulé dans l'uréthane est durci, le manchon est retiré du mandrin de formage. De l'air compri- mé est introduit entre la face polie du mandrin et le revêtement d'uré- thane primaire, et le manchon est soulevé et sorti du mandrin. Comme il a été indiqué ci-dessus, un agent de démoulage tel qu'un silicone est de préférence appliqué sur la surface polie du mandrin avant que le revêtement ne commence, ce qui aide à l'enlèvement du mandrin. La figure 7 représente la courroie 22 comprenant le man- chon encapsulé dans l'uréthane. Des protubérances 26 sont formées sur la face externe de la courroie 22 sous l'effet de l'essuyage de la surface par la râclette 20 tel que re- présenté dans la figure 6. Les protubérances sont importan- tes dans l'utilisation pour mieux accrocher la courroie de feutre (non représentée)traversant la ligne de contact de la presse. Une caractéristique originale de-la cour- roie de l'invention est que la surface fortement polie 24 conférée par le mandrin de construction est créée sur la face interne de la courroie en donnant une surface lisse pour le contact avec le sabot de la presse à con- tact prolongé. La qualité de la face lisse de la courroie 22 est égale ou supérieure à celle des courroies de la technique antérieure. En outre,on n'est pas obligé de re- tourner la courroie. Un autre avantage de la courroie 22 est que la structure est renforcée à la fois dans le sens machine et dans le sens travers par le tissu de base sans fin, rétractable. De cette manière, les courroies ren- forcées de tissu sont capables de résister à des pressions considérables, allant jusqu'à 10500 N/cm linéaire, dans le fonc- tionnement d'une presse à contact prolongé. 8 2619049 1 - Procédé de fabrication d'une courroie destinée à être utilisée dans la fabrication du papier, caractérisé en ce que: on fournit un mandrin (2) ayant une surface polie jusqu'à être lisse; on applique un premier revêtement (6) d'uréthane li- quide sur le mandrin: on sèche le premier revêtement d'uréthane liquide; on place un manchon de tissu (14) sur le mandrin revêtu; on applique un second revêtement d'uréthane liquide sur le mandrin revêtu de tissu encapsulé dans de l'uré- thane; et on sèche la seconde couche d'uréthane. 2 - Procédé de fabrication d'une courroie destinée à l'utilisation dans la fabrication du papier, caractérisé en ce que: on fournit un mandrin (2) lisse à la surface fortement polie, capable de transmettre une surface interne lisse à la courroie; 20.on applique une première couche (6) d'une résine ther- modurcissable sur le mandrin (2); on meule la première couche (6) de résine jusqu'à une épaisseur uniforme déterminée; on place un manchon (14) de tissu rétractable sur le mandrin revêtu; on applique une seconde couche de résine thermodur- cissable sur le mandrin revêtu de tissu encapsulé; on sèche le second revêtement de résine; et on retire la courroie (22), comprenant les couches de résine thermodurcissable et le manchon de tissu, du mandrin (2). 3 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le stade de rétraction du manchon (14) de tissu consiste à lui appliquer de la chaleur. 4 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le stade d'application du second revêtement de ré- sine thermodurcissable comprend en outre l'application d'une seconde couche avec une raclette (8), et l'essuyage de la résine thermodurcissable en excès de la surface, con- duisant ainsi à la formation de protubérance9(26) sur la face externe de la courroie (22). - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on applique en outre un agent de démoulage sur le man- drin lisse avant d'appliquer le premier revêtement de ré- sine, et le stade de retrait de la courroie du mandrin comprend l'introduction d'air comprimé entre la surface polie du mandrin et le premier revêtement de résine. 6 - Procédé suivait la revendication 2, caractérisé en ce que le stade de rétraction du manchon de tissu comporte la mise en contact étroit du mandrin (14) avec le manchon (2), après la rétraction. 7 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les stades de séchage des premier et second revê- tements, et la rétraction du manchon de tissu, comprennent l'application sur ceux-ci d'un chauffage infra-rouge (10). 8 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le stade de séchage du second revêtement comprend en outre la fusion de la première et de la seconde couches de résine thermodurcissable en une couche continue encapsu- lant le manchon de tissu (14). 9 - Procédé de fabrication d'une courroie pour l'utilisa- tion dans la fabrication du papier, caractérisé en ce que: on fournit un manchon lisse (2) monté sur un axe (4) pourpouvoir tourner: on fait tourner le mandrin autour de l'axe en lui appliquant un premier revêtement d'uréthane liquide; on sèche le premier revêtement d'uréthane liquide en fournissant un appareil de séchage (10) reflétant une par- tie de la circonférence du mandrin; on meule le premier revêtement d'uréthane séché jusqu' à une épaisseur déterminée; on monte un manchon (14) de tissu tissé rétractable ayant des fils dans le sens machine et dans le sens tra- vers sur le mandrin (2); on rétrate la manchon (14) de tissu pour qu'il vienne au contact du mandrin (2) en faisant tourner le mandrin alors qu'il est en communication thermique avec l'appareil de séchage (40); on applique un second revêtement de résine d'uréthane sur le premier revêtement encapsulant le manchon (14) de tissu en faisant tourner le mandrin (2) et en utilisant un moyen d'essuyage (20) pour éliminer par essuyage l'uréthane en excès de façon à ce que la face externe du second revê- tement s'étende jusqu'au point radialement le plus extrê- me du manchon de tissu; on sèche le second revêtement en faisant tourner le mandrin (2) en communication thermique avec l'appareil de séchage (10); et on retire la courroie (22); comprenant le manchon (14) de tissu en capsulé dans le revêtements d'uréthane, du mandrin (2).