Brevet FR2633316A1 — publié le 19891229

Cylindre à déformation réglable Par le document DE-A 36 40 902, un cylindre à déformation réglable appartient à l'état de la tech- nique et comprend un cylindre creux tournant formant la périphérie active du cylindre et une traverse non tournante traversant le cylindre creux sur toute sa longueur, laissant subsister tout autour un espace pé- riphérique par rapport à la périphérie intérieure du cylindre creux. L'espace intermédiaire entre périphé- rie intérieure et traverse étant rempli tout autour, c'est-à-dire sur 360 en direction périphérique, avec un liquide situé sous une pression susceptible d'être commandée. Des organes d'étanchéité de forme annulaire sont prévus, disposés en une rangée le long du cylin- dre, dans le plan d'action, organes susceptibles d'être déplacés radialement, à la manière d'un ensem- ble piston/cylindre, et qui appuient par leur bordure d'étanchéité -de forme annulaire contre la périphérie intérieure du cylindre creux. L'espace intérieur isolé de manière étanche de ces organes d'étanchéité est susceptible d'être rempli d'un liquide sous pression, et ceci d'une part sous une pression supérieure à cel- le régnant dans l'espace intermédiaire; les organes d'étanchéité exercent alors une force positive corres- pondant à l'excès de pression, dans leur direction, contre la périphérie intérieure du cylindre creux. La pression régnant dans les organes d'étanchéité peut toutefois être choisie inférieure à celle régnant dans l'espace intermédiaire: la pression régnant dans l'espace intermédiaire l'emporte alors et exerce sur la face opposée de 180 à l'organe d'étanchéité une force positive correspondant à la différence de pres- sion, contre la périphérie intérieure du cylindre creux. Par le choix de la pression dans les organes d'étanchéité (pour une pression restant constante dans l'espace intermédiaire), le cylindre creux peut ainsi être pressé une fois par exemple contre un cylindre et l'autre fois être dégagé du contre-cylindre, pour pou- voir introduire une bande. Un exemple de réalisation de la forme des organes d'étanchéité nécessaire à cet usage ressort du document DE-A 36 40 902. Lors de l'application du cylindre creux con- tre un contre-cylindre, il se constitue une pression linéaire, dont l'allure dépend des pressions régnant dans les organes d'étanchéité individuels susceptibles d'être commandés individuellement ou par groupes. Dans le cylindre qui est à la base du document DE-A 36 40 902, il y a dans un exemple de réalisation des organes d'étanchéité pour lesquels la pression peut être abaissée au-dessous de celle régnant dans l'espa- ce intermédiaire, sur la face opposée à l'interstice entre cylindres, et, dans le but de modifier l'allure de la pression linéaire obtenue de ce fait, sur la face qui est tournée vers l'interstice entre rouleaux, mais toutefois pas à un niveau identique (vu en direc- tion longitudinale du cylindre) à celui des organes d'étanchéité, des organes d'étanchéité supplémentaire étant prévus sur la face opposée à l'interstice entre cylindres, organes pouvant exercer une force positive sur la périphérie intérieure du cylindre creux en di- rection de l'interstice entre cylindres. Lors du laminage avec les organes d'étan- chéité qui peuvent exercer uniquement une force posi- tive contre la périphérie intérieure du cylindre, il est déjà connu de monter ces organes d'étanchéité en deux rangées décalées de 180' (vu en direction péri- phérique du cylindre), ces organes d'étanchéité étant situés de manière opposée, par paires, à un niveau identique (vu en direction linéaire du cylindre) (DE-A 22 30 139; EP-A 201 783). L'invention concerne un cylindre à "course intérieure" dans lequel le cylindre creux est égale- ment susceptible d'être déplacé globalement radiale- ment par rapport à la traverse, ainsi que représenté dans le document DE-A 22 54 392. L'invention est partie du problème que cons- titue l'action de forces d'un organe d'étanchéité dont la pression est susceptible d'être abaissée au-dessous de celle de l'espace intermédiaire, en étant limité par cette pression. La pression régnant dans l'élément d'étanchéité peut éventuellement être abaissée à la valeur zéro. Sur la face opposée, la pression régnant dans l'espace intermédiaire agissant alors dans la face correspondant à la face de l'organe d'étanchéité. Il peut être souhaitable dans de nombreux cas d'exercer en un emplacement déterminé d'un cylin- dre une pression plus élevée, par exemple d'influencer localement la répartition de la pression linéaire. L'invention a donc pour but de réaliser des forces plus élevées pour des cylindres à déformation réglable munis d'organes d'étanchéité et dont-la pres- sion est susceptible de baisser au-dessous de celle de l'espace intermédiaire. Ce problème est résolu par un cylindre à dé- formation réglable, comportant un cylindre creux tour- nant formant la périphérie de cylindre active et une traverse non tournante traversant le cylindre creux sur toute sa longueur, laissant subsister tout autour un espace périphérique par rapport à la périphérie in- térieure du cylindre creux, l'espace intermédiaire étant susceptible d'être rempli tout autour, au moins dans une zone de la longueur, avec un liquide situé sous une pression susceptible d'être commandée, avec au moins une paire d'organes d'étanchéité de forme an- nulaire, susceptibles d'être déplacés radialement dans un plan d'action, dans la zone de longueur, à la ma- nière d'un ensemble piston/cylindre, e: qui, vu en di- rection longitudinale du cylindre, scnt disposées au même niveau et qui, vu en direction circonférentielle, sont décalés les uns par rapport aux autres de 180 , et qui appuient par leur bordure d'étan:héité de forme annulaire contre la périphérie intérieure du cylindre. creux et pour lesquels les espaces intérieurs ouverts vers la périphérie intérieure du cylfndre creux sont susceptibles d'être remplis par un liquide sous pres- sion, de telle manànière que la pression régnant dans un organe d'étanchéité de la paire est supérieure à la pression régnant dans l'espace intermédiaire, et que, pour l'autre organe d'étanchéité de La paire, elle soit inférieure à cette pression. Par l'agencement des deux organes d'étan- chéité d'une paire à un niveau identique sur des faces différentes de la traverse d'un côté et par le mode de fonctionnement différent des deux organes d'étanchéi- té, il se produit l'addition de leurs effets. Les or- ganes d'étanchéité d'une paire n'agissent pas sur le cylindre creux les uns à l'opposé des autres, mais dans le même sens, ce rouleau pouvant ainsi être ajus- té localement à un contre-cylindre par une force sen- siblement plus élevée et pouvant être dégagé de ce dernier. L'invention est déjà matérialisée dans sa forme de réalisation la plus simple si, à la place du cylindre, vu en direction longitudinale, il se trouve une paire d'organes d'étanchéité agissant toujours de - la même manière, parce que, lors du fonctionnement du cylindre, il y a toujours nécessité d'une seule et même influence sur la pression linéaire à cet emplace- ment. Dans un mode de réalisation selon l'invention, les organes d'étanchéité sont susceptibles d'être rem- plis au choix par un liquide sous pression-de pression supérieure ou inférieure à celle de l'espace intermé- diaire. Dans cette forme de réalisation, c'est le sens de l'influence globale qui peut être inversé, c'est-à-dire que le cylindre peut être pressé en un certain emplacement vers l'interstice entre cylindres ou bien être dégagé de ce dernier. La grande marge de variation est offerte si l'ensemble des organes d'étanchéité du cylindre vont par paires et sont tels que chaque#oreane d'e-tanc _t de la paire peut présenter une pression supérieure à celle de l'espace intermédiaire et que l'autre peut présenter une pression inférieure à cette dernière. Il s'y rattache en particulier le cas dans lequel le cy- lindre complet est muni des organes d'étanchéité du type en question et dans lequel la pression linéaire régnant dans un interstice entre cylindres est exclu- sivement fournie par ces organes d'étanchéité. L'invention n'est toutefois pas limitée à ceci. La pression linéaire peut être entièrement appliquée dans une section prédéterminée du cylindre et d'une autre manière, par exemple à l'aide d'une chambre à cylindre en S selon le document DE-C 10 26 609, tandis qu'une paire de joints d'étanchéité selon l'invention est in- troduite, pour produire la correction locale de la pression linéaire ainsi produite. Les joints d'étan- chéité transversaux seraient alors associés à proximi- té immédiate de cette paire d'organes d'étanchéité. Les joints d'étanchéité transversaux constitueraient par subdivision un espace continu de forme annulaire, sur les 360' du pourtour, espace dans lequel deux or- ganes d'étanchéité décalés de 180 sur la périphérie auraient juste place. Toutefois, normalement, la tota- lité de l'espace intermédiaire est rempli par le li- quide sur la longueur du cylindre et les joints d'étanchéité transversaux reposent sous forme de joints d'étanchéité transversaux d'extrémité aux ex- trémités du cylindre creux. Une possibilité offerte par l'invention et particulièrement importante dans la pratique consiste en ce qu'une ou deux paires d'organes d'étanchéité. soient disposées à l'extrémité du cylindre, à l'exté- rieuf de la bordure de la bande. Il y a des cas dans lesquels la pression li- néaire d'une paire de cylindres nécessite une correc- tion à la bordure, pour être aussi régulière que pos- sible sur toute la largeur de la bande. Il s'est révé- lé que cette correction de bordure ne pouvait souvent être obtenue de manière suffisante que difficilement par les moyens antérieurs de commande de la déforma- tion à l'intérieur de la largeur de bande. Si l'on adjoint à l'extérieur de la largeur de bande des orga- nes d'étanchéité'supplémentaires de type antérieur, la force exercée par un organe d'étanchéité individuel ne suffit souvent pas pour fournir la correction souhai- tée. Si deux organes d'étanchéité ou plus sont prévus de chaque côté, à l'extérieur de la bordure, le cylin- dre est rallongé de manière insupportable, uniquement pour pouvoir exécuter la correction. Si une ou deux paires d'organes d'étanchéité, selon l'invention, sont placés à chaque extrémité d'un cylindre, nécessitant une correction, l'action nécessaire de la force peut être atteint avec une longueur supplémentaire réduite. Diverses autres caractéristiques et avanta- ges du dispositif de l'invention ressortent de la des- cription détaillée qui suit. Un mode de réalisation de l'invention est représenté à titre d'exemple non limi- tatif aux dessins annexés auxquels: - la figure 1 représente une vue d'une paire de cylin- dres, dans laquelle l'invention est appliquée; - la figure 2 représente une vue correspondant à la figure 1 d'une forme de réalisation dérivée; la figure 3 représente à échelle agrandie une coupe selon les lignes III-III des figures 1 et 2. Les paires de cylindres représentées sur les figures 1 et 2 comprennent un cylindre inférieur 10 et un cylindre supérieur 100 entre lesquels une bande de matière 30 est exposée dans un interstice entre cyiin- dres 31 à un traitement faisant appel à une pression. Le cylindre inférieur 10 est un cylindre classique massif. Le cylindre supérieur 100 comprend par contre un cylindre creux 1 tournant, dont la périphérie 2 forme la périphérie active de cylindre et qui est tra- versé sur toute sa longueur par une traverse 3 non tournante laissant subsister tout autour un espace par rapport à la périphérie intérieure 4 du cylindre creux 1, de sorte qu'il puisse se déformer par flexion sans venir au contact par la périphérie intérieure 4, et de telle manière que le cylindre creux 1 puisse se dépla- cer globalement radialement vers le cylindre inférieur 10. Les tourillons 21 du cylindre inférieur 10, ainsi que les extrémités 5 de la traverse 3 qui sont en saillie par rapport au cylindre creux 1, à ses ex- trémités, sont fixées dans un support de cylindres. Les extrémités 5 de la traverse 3 sont aplaties sur des faces opposées l'une à l'autre, de sorte que soient formées des faces planes 18 (figure 2) parallè- - les entre elles et par rapport au plan d'action W (fi-. gure 3), faces sur lesquelles s'engage une bague de guidage 19 entourant l'extrémité 5. La bague de guida- ge 19 comporte une section à délimitations parallèles entre elles, qui glissent sur la face de guidage 18, dans la direction qui est verticale à la figure 2, c'est-à-dire que la bague de guidage 19 présente un jeu, parallèlement au plan d'action W, par rapport à l'extrémité 5 de la traverse 3. Le cylindre creux 1 est monté tournant, par l'intermédiaire d'un palier, sur la bague de guidage 19 qui n'assume toutefois que le guidage dans le sens perpendiculaire par rapport au plan d'action, et le cylindre creux 1 laisse subsister une certaine mobilité par rapport à la traverse 3, pa- rallèlement au plan d'action W. L'espace intermédiaire 6 situé entre la tra- verse 3 et la périphérie intérieure 4 du cylindre creux 1 est étanchéifié aux extrémités au moyen de joints d'étanchéité transversaux d'extrémité, non re- présentés, et il peut être rempli, à l'aide d'une pom- pe 12 aspirant dans un réservoir de réserve 9 et d'une conduite 7, d'un liquide sous pression susceptible de retourner par une conduite de retour 8 dans le réser- voir de réserve 9. La conduite d'amenée 7 débouche, à l'extrémité située à gauche sur la figure 1, dans l'espace intermédiaire 6, et la conduite de retour 8 à l'extrémité droite. Il résulte de cette manière un écoulement en direction longitudinale de l'espace in- termédiaire 6, qui mène à une homogénéisation de la température du cylindre creux 1, lorsque le liquide sous pression sert simultanément à la correction de la température. Une soupape de limitation de la pression 11 est disposée dans la conduite 8 et permet de main- tenir une pression prédéterminable dans l'espace in- termédiaire 6. Des éléments d'étanchéité 14, 14' de forme annulaire sont guidés radialement dans les alésages cylindriques 15 situés sur la face supérieure et sur la face inférieure de la traverse 3 et appuient de ma- nière étanche, par leur face frontale formée par une bordure 21 de forme annulaire, sur la périphérie inté- rieure 4 du cylindre creux 1. La pompe 13 aspire dans le réservoir de ré- serve 9 du liquide à pression qui est amené à un dis- positif de commande 17 établissant à partir de ce li- quide des pressions réglables de zéro à une valeur maximale pour la pompe 13. Cette pression réglée est amenée par l'intermédiaire d'une conduite 16 aux orga- nes d'étanchéité 14, une autre pression est amenée aux organes d'étanchéité 14' par l'intermédiaire de la conduite 16'. Dans l'exemple de réalisation, il est chaque fois représenté neuf organes d'étanchéité 14 ou 14'. On peut toutefois prendre en compte des nombres différents. La plupart du temps, les organes d'étan- chéité 14 ou 14' sont susceptibles d'être sollicités, individuellement ou par groupes, séparément par des liquides sous pression situés sous des pressions dif- férentes. Les conduites 16, 16' symbolisent dans un tel cas une pluralité de conduites individuelles me- nant aux organes d'étanchéité 14, 14' individuels, ou aux groupes de ces organes d'étanchéité. Les organes d'étanchéité 14, 14' doivent.en pratique ne pas être constitués sous la forme simple d'une bague, telle qu'on le voit à la figure 3, mais ils peuvent au contraire avoir une autre forme. La pression produite par la pompe 12 et la soupape de limitation de pression 11 règne partout de la même manière, tout autour des organes d'étanchéité dans l'espace intermédiaire 6 cylindrique creux qui ne présente aucune espèce de subdivision, de sorte que sans mesure supplémentaire, cette pression ne peut provoquer aucun effet de force sur le cylindre creux 1, qui aboutirait à un déplacement ou à l'exercice d'une force de ce dernier dans le plan d'action W. Le cylindre creux 1 serait seulement "gonflé" par la pression régnant dans l'espace intermédiaire 6, sans produire d'autres effets détectables de l'extérieur. La régularité de l'exercice de la pression dû au liquide sous pression dans l'espace intermédiai- re 6 est maintenant modifié par les organes d'étan- chéité 14, 14' Il est d'abord important que chaque organe d'étanchéité 14 situé sur la face supérieure de la. traverse 3 soit opposé à un organe d'étanchéité 14' situé sur la face inférieure, en direction longitudi- nale du cylindre 100, à un niveau exactement identi- que, et décalé aussi en direction périphérique de Q. Il est en outre important qu'une pression puisse être maintenue au moyen du dispositif de com- mande 17 dans l'un des organes d'étanchéité 14, 14', pression supérieure à la pression du liquide sous pression régnant dans l'espace intermédiaire 6, et que dans l'autre organe d'étanchéité, il règne une pres- sion inférieure à la pression du liquide sous pression régnant dans l'espace intermédiaire 6. Si par exemple, il est produit dans l'organe d'étanchéité 14 de la figure 3 une pression supérieure à la pression régnant dans l'espace intermédiaire 6, il s'exerce à cet emplacement de l'organe d'étanchéité 14 une force orientée vers le haut, contre la périphé- rie intérieure 4 du cylindre creux i et qui est désignée par la flèche 23. L'organe d'étanchéité 14' opposé est soumis à une pression qui est inférieure à la pression régnant dans l'espace intermédiaire 6. De ce fait, la zone entourée par l'organe d'étanchéité 14' est quelque peu extraite à la pression régnant dans l'espace intermédiaire 6 et il résulte au total une force 24 orientée vers le haut, agissant sur le cylindre creux 1. Les organes d'étanchéité 14, 14' fonctionnent ainsi différemment, les forces 23, 24 ré- sultantes étant toutefois orientées dans le même sens et s'additionnant. Si les organes d'étanchéité 14, 14' sont réalisés de telle sorte qu'on peut for.nctionner indivi- duellement avec ces organes d'étanchéité, aussi bien sous des pressions supérieures qu'inférieures à la pression régnant dans l'espace intermédiaire 6, par une inversion du mode de fonctionnement, on peut pro- duire également une action inversée des forces, ainsi que représenté en pointillé à la figure 3. Les forces exercées par la paire d'organes d'étanchéité 14, 14' s'additionnent alors vers le bas, donc à l'encontre de l'interstice entre cylindres 31. Par l'addition des effets dûs aux forces dans un fonctionnement différent des organes d'étan- chéité 14, 14' appartenant à une paire, la force exer- cée sur le cylindre creux 1 peut être accrue dans une zone correspondant à la zone de longueur des organes d'étanchéité, au-dessus de la valeur, ce que permet- trait un organe d'étanchéité individuel disposé sur une seule face de la traverse. Ceci peut servir à accroître la force li- néaire exercée par un cylindre 100 muni d'organes d'étanchéité 14, 14' sur toute la longueur ou bien d'abaisser les pressions de liquide nécessaires pour atteindre une force linéaire déterminée. Il peut tou- tefois ne s'ensuivre qu'une correction locale de la force linéaire, en particulier dans le cas représenté à la figure 2, dans lequel on traite entre les cylin- dres 10, 100 une bande 30 dont les bords sont situés en 25. La figure 2 ne montre pas la manière dont le cylindre est formé dans la zone de la largeur de la bande. Cette forme peut être diverse. En tous cas tou- tefois, il est prévu à l'extérieur de la largeur de bande déterminées par les bordures de bande 25, 25, sur chaque face, dans le cylindre 100, une paire d'or- gane d'étanchéité 14, 14' pouvant fonctionner de la manière décrite et permettant de corriger la réparti- tion de la pression linéaire sur le bord de la bande 30, par exemple pour éviter un pressage des arêtes. La paire d'organes d'étanchéité 14, 14' peut produire lo- calement une force élevée dans le cylindre creux 1, permettant une correction de l'allure de la force li- néaire, et ce pourquoi plusieurs organes d'étanchéité disposés les uns à côté des autres étaient auparavant nécessaires selon les cas et qui augmentaient de ma- nière insupportable la longueur du cylindre 100. REVENDICATIONS 1') Cylindre à déformation réglable (100) caractérisé en ce qu'il comporte un cylindre creux (1) tournant formant la périphérie de cylindre (2) active et une traverse non tournante traversant le cylindre creux (1) sur toute sa longueur, laissant subsister tout autour un espace périphérique par rapport à la périphérie intérieure (4) du cylindre creux (1), l'es- pace intermédiaire (6) étant susceptible d'être rempli tout autour, au moins dans une zone de la longueur, d'un liquide situé sous une pression susceptible d'être commandée, avec au moins une paire d'organes d'étanchéité (14, 14') de forme annulaire, suscepti- bles d'être déplacés radialement dans un plan d'action (W), dans la zone de longueur, à la manière d'un en- semble piston/cylindre, et qui, vu en direction longi- tudinale du cylindre (100), sont disposées au même ni- veau et qui, vu en direction périphérique, sont déca- lés les uns par rapport aux autres de 180', et qui ap- puient par leur bordure d'étanchéité (21) de forme an- nulaire contre la périphérie intérieure (4) du cylin- dre creux (1) et pour lesquels les espaces intérieurs (22) ouverts vers la périphérie intérieure (4) du cy- lindre creux (1) sont susceptibles d'être remplis par un liquide sous pression, de telle manière que la pression régnant dans un organe d'étanchéité de la paire (14, 14') est supérieure à la pression régnant dans l'espace intermédiaire (6), et que, pour l'autre organe d'étanchéité de la paire (14, 14'), elle soit inférieure à cette pression. 2') Cylindre selon la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les deux organes d'étanchéité (14, 14') sont susceptibles d'être remplis au choix par un liquide sous pression de pression supérieure ou infé- rieure à celle de l'espace intermédiaire (6). 3') Cylindre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'ensemble des organes d'étan- chéité (14, 14') du cylindre vont par paires. 4') Cylindre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une ou deux paires (14, 14'). d'organes d'étanchéité sont disposées à l'extrémité du cylindre (100), à l'extérieur de la bordure de la ban- de (25).