Brevet FR2658114A1 — publié le 19910816

L'invention concerne un dispositif de protec- tion de cylindres d'étirage d'une installation d'étirage longitudinal, dans lequel la bande thermoplastique à trai- ter passe entre une allée de cylindres, constituée de deux groupes de cylindres d'axes parallèles et tournant en sens opposé, en enlaçant partiellement ces cylindres, et dans lequel les cylindres de l'un des groupes peuvent se déplacer verticalement vers les cylindres de l'autre groupe, disposés en chicane, et dans lequel les cylindres de l'autre groupe qui ne peuvent pas se déplacer sont por- tés par les tourillons prévus des deux côtés sur les cy- lindres, dans un boîtier de roulement à droite et à gauche, boîtier solidaire des montants du bâti de la machine. Dans les installations d'étirage connues, sont prévus deux groupes de cylindres, qui sont disposés ensem- ble à axes parallèles Habituellement, les deux groupes de cylindres sont disposés à une distance verticale mutuelle différente et en chicane l'un par rapport à l'autre On fait passer la bande de matière plastique à étirer entre les groupes de cylindres de façon qu'elle enlace, sur une partie de sa périphérie, alternativement aussi bien un cy- lindre de l'un des groupes qu'un cylindre de l'autre groupe. Chaque cylindre y est directement entraîné au moyen d'un mécanisme d'entraînement distinct Il en résulte que l'on peut régler en continu la vitesse de rotation de chaque cylindre entre une valeur minimale et une valeur maximale. L'étirage longitudinal du matériau s'y produit à une fente d'étirage entre chaque fois deux cylindres Dans le cas des bancs d'étirage longitudinal pour polypropylène et polyester, qui correspondent à l'état le plus récent de la technique, l'étirage du matériau se fait au choix sur une ou deux fentes d'étirage, ce pour quoi les bancs d'éti- rage longitudinal de ce type sont équipés, par exemple, de deux groupes de respectivement trois cylindres d'éti- rage Pendant le processus d'étirage, il arrive continuel- lement que la bande se rompe, ce qui provient en partie des qualités différentes du matériau L'extrémité de la bande qui reste sur le banc s'enroule alors sur l'un des cylindres sans que la rotation du cylindre soit interrompue. Dans ce cas, du fait du processus d'enroulement, apparais- sent une accumulation de matériau et donc un grossissement du diamètre extérieur du cylindre en question Ce grossis- sement de diamètre conduit alors à un contact avec la paire de cylindres située immédiatement audessus ou au-dessous, et par conséquent, à la rupture du tourillon des cylindres, à des dommages pour les portées des cylindres et pour le cylindre d'étirage lui-même. Pour éviter ces insuffisances, on a déjà pré- senté des projets consistant à mettre en oeuvre des moyens optoélectriques pour avoir connaissance des ruptures de la bande et de l'enroulement indésirable, qui en résulte, de la bande sur l'un des cylindres d'étirage Ces moyens présentent toutefois l'inconvénient qu'avec le temps ils perdent leur capacité de bien fonctionner par suite de leur encrassementou bien ils doivent être soumis à un en- tretien permanent pour s'assurer de leur capacité à bien fonctionner. Pour déceler des accumulations de matériaux sur un cylindre, on connaît également des moyens mécaniques comme, par exemple, sous forme d'un contact glissant, qui reste en permanence en contact avec la surface du cylindre et qui, en cas de grossissement du diamètre par suite de l'enroulement de la bande, manoeuvre un contacteur électri- que de fin de course qui arrête alors le banc Il est ici gênant que les contacts glissants soient en permanence en contact avec la surface du cylindre et que cela suscite alors des endommagements de la surface des cylindres. L'invention a donc pour but de créer un dispo- sitif de protection de cylindres d'étirage, qui s'oppose aux contraintes non autorisées et aux dommages possibles des boîtiers de roulement des cylindres d'étirage ainsi qu'aux dommages sur les cylindres d'étirage euxmêmes Ce dispositif vise à exclure ces risques et à éviter des arrêts de fonctionnement de l'installationqui résulteraient de ces endommagements. Selon l'invention, on atteint ce but par le fait que les boîtiers de roulement de chaque cylindre du groupe inférieur de cylindres sont en liaison active, directement ou indirectement, avec des moyens de production de force, qui poussent les boîtiers de roulement, en même temps que le cylindre en question, en direction des cylindres, situés en face, du groupe supérieur de cy- lindres, contre des butées disposées, fixes sur le bâti, et que l'un des cylindres portant dans les boîtiers de roulement peut, en même temps que les boîtiers de roule- ment correspondants, se déplacer, en direction opposée à la direction de la poussée et en surmontant la force de poussée, parallèlement à l'axe des cylindres voisins, en direction des moyens de production de la force et en direction d'un contacteur électrique de fin de course à manoeuvre mécanique Les moyens de production de la force à y mettre en oeuvre sont par exemple des ressorts héli- coidaux et/ou des moyens d'action à entraînement hydrauli- que. Dans le cas de l'emploi de ressorts hélicol- daux, est respectivement disposé dans une chambre formée entre une première et une seconde plaques de guidage un ressort hélicoïdal qui s'appuie, par son premier côté frontal, côté opposé au cylindre, sur un flasque lié aux plaques de guidage et qui, par son autre côté frontal, vient en contact avec une extrémité du coulisseau disposé, avec liberté de coulisser verticalement, entre les pla- ques de guidage. L'autre extrémité du coulisseau est solidari- sée avec le boîtier de roulement Pour émettre le signal de mise hors circuit du mécanisme d'entraînement du banc d'étirage, une console portant une tige de contact est fixée à un composant qui peut se déplacer verticalement en direction du ressort hélicoïdal, comme par exemple un coulisseau, tandis qu'un contacteur de fin de course est disposé sur un composant fixe, comme par exemple sur respectivement l'une des plaques de guidage extérieures. Les avantages obtenus avec l'invention consistent essen- tiellement dans le fait que l'on parvient à protéger les cylindres d'étirage d'une installation d'étirage longitu- dinal, en particulier les tourillons de cylindres et la portée des cylindres, à l'égard de contraintes non auto- risées et finalement à l'égard de la rupture, et à réduire au minimum un temps d'arrêt de l'installation qui en ré- sulte. On explique en détail ci-dessous l'invention sur un exemple de réalisation, décrit en regard des des- sins sur lesquels: la figure 1 représente une vue avant simplifiée d'une installation d'étirage avec une bande déchirée dans la zone "D". La figure 2 est une vue latérale d'un cylindre supérieur et inférieur d'étirage, selon la coupe A-A, avec le dispositif de protection conforme à l'invention. Sur les figures 1 et 2 sont expliqués la struc- ture et le mode d'action de l'invention Pour un étage d'étirage longitudinal sont prévus, de façon habituelle, un groupe supérieur 12 de cylindres, constitué des cylin- dres 9, 10, 11, ainsi qu'un groupe inférieur 7 de cylin- dres, constitué des cylindres 3, 4 et 5 Le côté d'entrée de l'étage d'étirage longitudinal est désigné par E et le côté sortie par S La bande 25 de matière plastique à étirer parcourt donc l'installation d'étirage longitudinal dans la direction de E vers S Au moyen de tiges filetées et de mécanismes motorisés d'entraînement, non représentés, les cylindres 9, 10 et 1 l du groupe supérieur 12 de cylin- dres peuvent être déplacés en hauteur par rapport aux cy- lindres 3, 4 et 5 du groupe inférieur de cylindres, par exemple dans le but d'obtenir un enlacement maximal de la bande et du cylindre, mais sont bloqués par ailleurs, par exemple pendant le processus d'étirage. L'entraînement des cylindres se fait de façon connue en soi et ne sera pas décrit ici en détail Lors- qu'une déchirure de la bande se produit à un endroit désigné par "D" (figure 1), on en arrive à un enroulement de la bande 25 sur le cylindre 3 Cet enroulement conduit à un grossissement du diamètre du cylindre et finalement à un contact avec les cylindres 9 et 10 du groupe supé- rieur 12 de cylindres Au fur et à mesure que la bande conduit maintenant à un grossissement du diamètre du cy- lindre 3, du fait des forces de pression inverses qui s'établissent, le cylindre d'étirage inférieur 3 se dépla- ce ou coulisse à l'encontre de la force du ressort dirigée en sens opposé aux forces de pression inverses Le dépla- cement des cylindres inférieurs peut se faire parallèlement à l'axe du cylindre d'étirage supérieur en question Une apparition des forces de pression d'un seul côté a pour conséquence que le palier de gauche ou de droite du cylin- dre se déplace en direction du ressort hélicoïdal 8 Pour maintenir dans certaines limites cette position oblique de l'axe du cylindre, on prévoit un palier de cylindres appro- prié, et non représenté ici en détail Cette force qui s'oppose aux forces de pression inverses est par exemple respectivement appliquée par un ressort hélicoïdal 8, qui est conçu comme ressort de compression et qui est en liai- son active, directement ou indirectement par l'intermé- diaire chaque fois d'un coulisseau 22, avec le boîtier de roulement de droite et de gauche 1, 2 de chaque cylindre 3, 4, 5 du groupe inférieur 7 de cylindres. Comme représenté sur la figure 2, le ressort hélicoïdal 8 lui-même est enfermé dans une chambre 20 for- mée, en extension horizontale, par une première et par une seconde plaques 18, 19 de guidage, tandis que sa limite verticale est déterminée d'une part par un flasque 21 lié, par l'intermédiaire d'une traverse 26, avec le bâti 13, et d'autre part, par un coulisseau 22 solidarisé avec le boîtier de roulement 1 ou 2 Dans la zone de la liaison entre le boîtier de roulement 1, 2 et le coulisseau 22 est fixée une console 24, qui porte une tige 23 de contact, qui, dans le cas o l'un des cylindres d'étirage inférieurs 3, 4, 5, se déplace verticalement hors de sa position limite supérieure, manoeuvre le contacteur 16, 17 de fin de cour- se disposé sur la seconde plaque de guidage fixe, dans la zone de la course du ressort 8, et provoque un arrêt d'ur- gence du banc d'étirage longitudinal. Il ressort donc de ce qui précède que, dans le dispositif proposé par l'invention, les boîtiers 1, 2 de roulement de chaque cylindre 3, 4, 5 du groupe infé- rieur 7 de cylindres sont, directement ou indirectement, en liaison active avec des moyens 8 de production d'une force, de façon telle que, en direction des cylindres 9, , 11, situés en face du groupe supérieur 12 de cylindres, les boîtiers de palier 1, 2 sont poussés contre, chacun, une butée 14, 15 disposée, fixe, sur le bâti 13 et qu'au moins l'un des cylindres 3, 4, 5 portés dans les boîtiers de roulement 1, 2 peut se déplacer en sens opposé à la pous- sée et en surmontant les forces de poussée, en même temps que les boîtiers de roulement en question et parallèlement à l'axe des cylindres, voisins, du groupe inférieur de groupe de cylindres, en direction du contacteur électrique de fin de course 16, 17 à manoeuvre mécanique. Légende des dessins 1 Boîtier de roulement 2 Boîtier de roulement 3 Cylindre inférieur 4 Cylindre inférieur Cylindre inférieur 7 Groupe inférieur de cylindres 8 Moyen de production de la force (ressort hélicoidal) 9 Cylindre supérieur Cylindre supérieur 11 Cylindre supérieur 12 Groupe supérieur de cylindres 13 Bâti 14 Butée Butée 16 Contacteur de fin de course 17 Contacteur de fin de course 18 Première plaque de guidage 19 Seconde plaque de guidage Chambre 21 Flasque 22 Coulisseau 23 Tige de contact 24 Console Bande 26 Traverse E Entrée de bande S Sortie de bande V 2658114 REVENDICATIONS 1 Dispositif de protection de cylindres d'éti- rage d'une installation d'étirage longitudinal pour bandes de matière plastique thermoplastique, dans lequel la bande passe entre deux groupes de cylindres d'axes parallèles et tournant en sens opposé, en enlaçant partiellement ces cy- lindres, et dans lequel les cylindres de l'un des groupes peuvent se régler verticalement par rapport aux cylindres de l'autre groupe et les cylindres, non réglables, des au- tres groupes portent, par les tourillons prévus des deux côtés sur les cylindres, dans un boîtier de roulement à droite et à gauche, dispositif caractérisé par le fait que les boîtiers ( 1, 2) de roulement de chaque cylindre ( 3, 4, 5) du groupe inférieur ( 7) de cylindres sont, directement ou indirectement, en liaison active avec des moyens ( 8) de pro- duction d'une force, de façon telle que, en direction des cylindres ( 9, 10, 11), situés en face, du groupe supérieur ( 12) de cylindres, les boîtiers de palier ( 1, 2) sont pous- sés contre, chacun, une butée ( 14, 15) disposée, fixe, sur le bâti ( 13) et qu'au moins l'un des cylindres ( 3, 4, 5) portés dans les boîtiers de roulement ( 1, 2) peut se déplacer en sens opposé à la poussée et en surmontant les forces de poussée, en même temps que les boîtiers de roulement en ques- tion et parallèlement à l'axe des cylindres, voisins, du grou- pe inférieur de groupe de cylindres, en direction du contac- teur électrique de fin de course ( 16, 17) à manoeuvre mécani- que. 2 Dispositif de protection de cylindres d'éti- rage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens ( 8) de production de la force sont des ressorts hélicoïdaux conçus comme ressorts de compression ou des moyens d'action hydrauliques, ou des ressorts et des moyens hydrauliques. 3 Dispositif de protection de cylindres d'éti- rage selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les ressorts hélicoïdaux sont disposés dans une chambre ( 20) formée entre une première et une seconde plaques de guidage ( 18, 19), s'appuient sur un flasque ( 21) lié au bâti ( 13) et sont en liaison active avec l'extrémité libre d'un cou- lisseau ( 22), qui est maintenu entre les plaques de guida- ge et qui est solidarisé avec le boîtier de roulement ( 1, 2). 4 Dispositif de protection de cylindres d'éti- rage selon la revendication 3, caractérisé par le fait que sur respectivement l'un des coulisseaux ( 22), qui peuvent se déplacer verti- calement en direction des ressorts hélicoïdaux, moyens de production de la force, est fixée une console ( 24) qui porte une tige ( 23) de con- tact et à laquelle correspond un contacteur ( 16, 17) de fin de course prévu sur la plaque de guidage respective. Dispositif de protection de cylindres d'éti- rage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la console ( 24) portant la tige de contact ( 23) est disposée dans la zone de la liaison du coulisseau ( 22) avec le boîtier de roule- ment ( 1, 2). 6 Dispositif de protection de cylindres d'éti- rage selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le contacteur ( 16, 17) de fin de course est disposé sur la seconde plaque ( 19) de guidage, fixe, dans la zone de déplacement vertical de la tige de contact ( 23).