Brevet FR2640948A1 — publié le 19900629

"Cylindre pour le guidage d'un ruban continu de matériau tel que du papier ou du carton". L'invention concerne un cylindre pour le guidage d'un ruban continu de matériau tel que du papier ou du carton. Ce cylindre présente une enveloppe compre- nant un grand nombre de trous, ainsi qu'un dispositif pour réaliser une aspiration depuis l'intérieur du cylindre. Un tel cylindre de ce type est déjà connu par le brevet DE-PS 29 20 707. Ce cylindre remplit, dans ce cas, la fonction de cylindre porteur dans une enrouleuse à double cylindre. Dans cette machine, le cylindre sur lequel est enroulé le ruban continu est aspiré à l'arrêt, pendant le remplacement du bobinage réalisé par un nouveau mandrin, de façon à maintenir contre l'enveloppe du cylindre le nouveau débit de' ruban obtenu après coupure et jusqu'à ce que le mandrin soit placé dans le bâti de l'enrouleuse. Comme seulement une partie de l'enveloppe du cylindre est recouverte par le ruban, de l'air parasite est aspiré au travers par des trous non recouverts pendant le proeessus d'aspiration. Pour cette raison, dans la forme de réalisation connue, le nombre et la section des trous sont maintenus aussi petits que possible pour ne pas devoir surdimensionner l'installation d'aspiration dans le but d'assurer la fixation du ruban sur le rouleau. Pendant le mouvement de bobinage, le dispositif d'aspiration de l'espace intérieur du rouleau est débranché. Pendant le bobinage du ruban, de l'air est entraîné par le ruban et également par l'enveloppe du cylindre. L'air enfermé dans l'angle entre l'enveloppe de cylindre et le ruban peut ainsi passer en partie dans le cylindre par les trous de l'enveloppe et de là s'évacuer par les trous de la zone d'enveloppe non recouverte par le ruban. Mais, toutefois, le nombre des trous de l'enveloppe du cylindre et leur grandeur ne suffisent pas, particulièrement si le travail est effectué à vitesse élevée et avec des bandes imperméa- bles à l'air, par exemple du papier enduit. Dans ce cas, il se forme des bulles d'air entre l'enveloppe du cylindre et le ruban ou bien le ruban flotte sur le cylindre, car son contact avec l'enveloppe se trouve détruit. Pour éliminer ce défaut dépréciant les matériaux enroulés, on sait aussi qu'il faut munir l'enveloppe du cylindre de rainures en forme de spirales; toutefois, cette mesure est seulement d'un effet limité. Le but de l'invention est alors, d'améliorer un rouleau du genre nommé au début de façon que la totalité de l'air enfermé entre le ruban et l'enveloppe du cylindre soit évacué et que la fixité du ruban sur le cylindre soit obtenue avec un faible coût. Ce but est résolu selon l'invention, par le fait que, parmi un grand nombre de trous de l'enveloppe de cylindre, seulement une partie peut être soumise à aspiration. Cette partie des trous doit être dimension- née de façon que, lors du changement de bobine, le débit du ruban nouvellement formé soit maintenu sur la périphérie du cylindre. Les trous prévus en dehors ne se trouvent pas alors reliés avec le dispositif d'aspiration de l'espace intérieur du rouleau, et n'exercent donc aucune action pendant l'opération de changement. Le dispositif d'aspiration de l'espace intérieur du cylindre n'a donc besoin d'avoir, pour remplir cette fonction, qu'une capacité dimensionnée de façon économique. Mais, avec le reste des trous, on obtient, que l'air enfermé pendant la marche dans l'angle entre le ruban et l'enveloppe du cylindre puisse pénétrer dans le rouleau et s'évacuer dans la zone de l'enveloppe du rouleau non recouverte. Avec la solution de l'invention, il est donc possible de façon simple, de remplir deux exigences opposées, à savoir, d'une part, de ne soumettre à l'aspiration qu'une surface correspondant à une section transversale de trous nécessaire pour maintenir de façon sûre le débit du ruban contre le cylindre et, d'autre part, de disposer d'une surface des section transversale de trous suffisante pour que l'air ne puisse pas être enfermé entre le ruban et le cylindre. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'enveloppe de rouleau a au moins deux zones, ayant chacune, par unité de surface, une section de passage ouverte des trous différente et parmi lesquelles la zone de section de passage la plus petite peut être soumise à dépression. Par cette disposition, on obtient en répartissant les trous en zones, la jonction des trous destinés à aspirer avec le dispositif d'aspiration est réalisable avec une faible dépense. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les zones s'étendent en forme d'hélice le long de l'enveloppe du cylindre. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les zones se succèdent les unes aux autres en alternant le long de l'enveloppe du cylindre. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les zones sont séparées les unes des autres par un système de canaux disposé sur le pourtour intérieur du cylindre, dans lequel débouchent les trous d'une zone. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le système de canaux se compose d'un profil en U en forme d'hélice, dont les parois latérales s'appuient sur le pourtour intérieur du rouleau. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le système de canaux se compose d'anneaux à section en forme de U, dont les parois latérales s'appuient sur le pourtour intérieur du rouleau. Suivant ces réalisations, la structure du système de canaux peut être matérialisée de façon avantageuse par un formage sous tension de produits semi-finis, avec lesquels on peut obtenir par une pression de contact élastique le maintien des bords du canal sur la périphérie du cylindre. Des exemples de réalisation de l'invention sont expliqués en détail dans la suite, à partir de dessins ci-joints dans lesquels: - la figure 1 est représentée, en coupe et de manière schématique, une enrouleuse dont le cylindre entouré d'un ruban est apte a réaliser une aspiration, - la figure 2 est représentée, en vue agrandie partiel-lement arrachée, une première forme de réalisation du cylindre, - la figure 3 représente de manière correspondante un autre mode de réalisation du dispositif de la figure 1. 5. Une enrouleuse à double cylindre porteur désignée par 10 comprend un cylindre 11 dont l'enveloppe 12 est pourvue d'un grand nombre de trous 13 qui la traversent de part en part (figure 1). Le cylindre 11 est muni sur son pourtour intérieur 14 io (voir les figures 2 et 3), d'un système de canaux qui sera expliqué plus loin, et dans lequel débouche une partie des trous 13. En outre, un dispositif 16 coopère avec le cylindre 11, pour réaliser une aspiration dans l'espace intérieur 17 du rouleau par l'intermédiaire d'une tige axiale 18, l'extrémité opposée des trous 13 débouche dans l'espace intérieur du cylindre 17. A coté du cylindre 11 est placé un deuxième cylindre 19 d'axe parallèle et avec une enveloppe 20 fermée. Les deux cylindres 11 et 19 forment au-dessus d'eux une zone d'enroulement. En outre, les deux cylindres 11 et 19 sont munis d'un entraînement, non représenté. Une bande 22 (papier ou carton) avance par effet d'enroulement du cylindre 11 depuis le bas et vers la zone d'enroulement 21, o elle est enroulée sur un mandrin 23. Lors du remplacement d'un rouleau terminé par un mandrin vide 23, pendant l'arrêt de la machine (ou lors d'une vitesse d'enroulement très faible), le rouleau est séparé de la bande 22 en mouvement et échangé contre un mandrin vide 23. Pendant l'opération de séparation, le dispositif d'aspiration est mis en marche afin de mettre en dépression l'espace intérieur 17 du cylindre 11. Celui-ci agit sur le ruban 22 par la partie des trous 13, qui ne sont pas connectés au système de canaux 15, et maintient fixé le nouveau début de bande contre l'enveloppe du cylindre 11. Après la mise en place du nouveau mandrin 23 dans la zone d'enroulement 21, le dispositif d'aspiration 16 est débranché et une nouvelle opération d'enroulement commence. Pendant l'enroulement du nouveau rouleau de l'air est entraîné dans l'angle 24 formé le long de la bande 22 qui défile et de l'enveloppe du rouleau 12. Cet air s'accumulant dans l'angle 24 passe par les trous 13 pouvant aspirer dans l'espace 17 intérieur du cylindre et passe dans le système de canaux 15 par les trous 13 correspondant, l'air traverse alors d'une part l'espace intérieur 17 du cylindre et d'autre part parcourt le système de canaux 15 et disparait par les trous 13, qui ne sont pas couverts par la bande 22. La correspondance d'une partie des trous 13 avec le système de canaux 15 ainsi que la liaison d'une autre partie des trous avec le dispositif d'aspiration 16 est décrite dans la suite à partir de deux exemples de réalisation. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, on voit que le système de canaux 15 se compose d'un profil en U 25 en forme d'hélice, dont les parois latérales 26 sont appuyées par leur surface frontale libre à la périphérie intérieure 14 du cylindre 11. Une zone A est attribuée au système de canaux 15 formé par le profil (fermé à son extrémité), qui s'étend en forme d'hélice le long de l'enveloppe 12 de cylindre 11. Dans la zone A est située la majeure partie des trous 13 de l'enveloppe 12 du cylindre. La disposition compacte de ces trous est seulement reconnaissable sur le dessin. Le reste des trous 13, se trouve dans une zone B de l'enveloppe 12 de cylindre, qui n'est pas recouverte à la périphérie intérieure 14, par le système de canaux 15. La disposition de ces trous 13 dans la zone B étroite est hélicoïdale et est indiquée sur la figure 2 seulement pour un secteur du cylindre 11. Les trous 13 sont toutefois disposés sur la totalité de la périphérie du cylindre 11 en contact avec le ruban. Pour des raisons techniques de fabrication, ils ont un même diamètre. L'enveloppe 12 du cylindre 11 a donc deuX zones A et B avec pour chacune une surface de trou différente. La zone B forme seulement une petite surface avec relativement peu de trous 13, lesquels débouchent (comme mentionné) directement dans l'espace intérieur 17 du cylindre 11. Pendant la phase d'aspiration de l'espace intérieur 17 du cylindre, la dépression n'agit que sur ces quelques trous 13, puisque les trous de la zone A contre l'espace intérieur sont recouverts par le système de canaux 15. La faible surface de passage de la zone -B est suffisante, pour maintenir sur l'enveloppe 12 du cylindre 11 le nouveau commencement du ruban 22 pendant l'opération du remplacement d'une bobine terminée (non représentée) par un mandrin vide 23. Par comparaison avec la zone B, la zone A a un très grand nombre de trous 13 et, par conséquent, également une surface d'ouverture de trou considérablement plus grande. Ainsi le rapport de surface ouverte des zones A et B peut, par exemple, avoir une valeur de 30: 1. Comme déjà décrit plus haut, pendant le mouvement d'enroulement, l'air se présentant dans l'angle d'entrée 24 peut entrer par les trous 13 de la zone A dans le système de canaux 15 ou pour les trous de la zone B dans l'espace intérieur du rouleau 17 pour s'échapper ensuite du système de canaux et de l'espace intérieur du cylindre par des trous situés dans la zone non recouverte du cylindre 11. Par suite de l'efficacité d'une grande surface de passage ouverte pour convoyer l'air hors de l'angle d'entrée 24, la formation de bulles d'air et le flottement du ruban 22 sur le rouleau 11 peuvent être empêchés même pour de très grandes vitesses d'enroulement et pour des rubans imperméables à l'air. Dans le deuxième exemple de réalisation présenté à la figure 3, le cylindre il' peut également subir une aspiration, et les trous 13' en nombre différent sont également prévus sur les zones A et B. Les zones se suivent en alternant sur l'enveloppe 12' du cylindre et, ainsi, à une zone A'l succède la zone B'1, à la zone A'2 la zone B'2 et ainsi de suite. Ici aussi, les zones A' et B' sont séparées les unes des autres par un système de canaux 15' fixé sur le pourtour intérieur 14' du cylindre 11', et dans lequel débouchent les trous 13' des zones A'1, A2' et ainsi de suite. Le système de canaux 15' se compose des anneaux 28 à section en forme de U, dont les parois latérales 29 s'appuient par leurs faces frontales libres sur le pourtour intérieur 14' du cylindre il'. Comme également indiqué sur la figure 3, la plus grande partie des trous 13' est située dans les zones A'1, A'2 etc..., de sorte qu'il existe une section de passage ouverte relativement grande due aux trous, en communication avec chaque anneau 28 du système de canaux 15'. Par contre les zones B'1, B'2 etc..., comprennent un petit nombre de trous 13' et offrent donc une section de passage ouverte faible, soumise à dépression. Le mode de fonctionnement du cylindre 11' est le même que pour l'exemple de réalisation de la figure 2. Comme modification des deux exemples de réalisation décrits précédemment, le système de canaux peut aussi être connecté à la zone de petite surface de passage ouverte due aux trous. Le système de canaux se trouve alors en liaison avec le dispositif destiné à créer la dépression. R E V E N D I C A T I ON S 1') Cylindre (11) destiné à guider un matériau (22) en forme de ruban, en particulier du papier ou du carton, comprenant une enveloppe (12) qui présente un grand nombre de trous (13), ainsi qu'un dispositif (16) pour aspirer à partir de l'espace intérieur (17) du cylindre, caractérisé en ce que seulement une partie des trous (13) peut être soumise à une aspiration. 2') Cylindre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe de rouleau (12) a, au moins, deux zones (A, B), ayant chacune, par unité de surface, une section de passage ouverte des trous différente et parmi lesquelles la zone (B) de section de passage la plus petite peut être soumise à dépression. 3 ) Cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les zones (A, B) s'étendent en forme d'hélice le long de l'enveloppe (12) du cylindre. 4') Cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les zones (A', B') se succèdent les unes aux autres en alternant le long de l'enveloppe du cylindre (12'). 5*) Cylindre selon une quelconque des revendications 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que les zones (A, B) sont séparées les unes des autres par un système de canaux (15) disposé sur le pourtour intérieur (14) du cylindre (11), dans lequel débouchent les trous (13) d'une zone (A). 6') Cylindre selon l'une ou l'autre des revendications 3 et 5, caractérisé en ce que le système de canaux (15) se compose d'un profil en U (25) en forme d'hélice, dont les parois latérales (26) s'appuient sur le pourtour intérieur (14) du rouleau (11). 7') Cylindre selon l'une ou l'autre des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le système de canaux (15') se compose d'anneaux (28) à section en forme de U, dont les parois latérales (29) s'appuient sur le pourtour intérieur (14') du rouleau (11'). 8') Cylindre selon la revendication 2, caractérisé en ce que les trous (13) des deux zones (A, B) ont, de préférence, le même diamètre.