(19) |
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(11) |
EP 0 556 268 B1 |
(12) |
FASCICULE DE BREVET EUROPEEN |
(45) |
Mention de la délivrance du brevet: |
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27.07.1994 Bulletin 1994/30 |
(22) |
Date de dépôt: 08.11.1991 |
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(86) |
Numéro de dépôt: |
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PCT/FR9100/874 |
(87) |
Numéro de publication internationale: |
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WO 9208/558 (29.05.1992 Gazette 1992/12) |
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(54) |
PROCEDE DE REVETEMENT DE PIECES ET PRODUIT OBTENU
VERFAHREN ZUR UMMANTELUNG EINES WERKSTÜCKES UND ERHALTENES PRODUKT
SHEATHING METHOD AND PRODUCT THEREBY OBTAINED
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(84) |
Etats contractants désignés: |
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AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE |
(30) |
Priorité: |
09.11.1990 FR 9013919
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(43) |
Date de publication de la demande: |
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25.08.1993 Bulletin 1993/34 |
(73) |
Titulaire: POLIMIROIR |
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77165 Saint-Soupplets (FR) |
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(72) |
Inventeur: |
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- JACQUES, Claude
F-77340 Pontault-Combault (FR)
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(74) |
Mandataire: Martin, Jean-Jacques et al |
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Cabinet REGIMBEAU
26, Avenue Kléber 75116 Paris 75116 Paris (FR) |
(56) |
Documents cités: :
AU-B- 062 790 FR-A- 2 011 718 US-A- 4 807 351
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DE-A- 2 923 544 US-A- 3 156 042
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Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication
de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition
au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition
doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement
de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen). |
[0001] La présente invention concerne un procédé de revêtement de rouleaux en matériau composite
servant au support et au transfert de nappes continues de faible épaisseur et de grande
largeur.
[0002] Il s'avère nécessaire dans de nombreuses applications de déposer des revêtements
sur les corps de base de pièces en matériau composite.
[0003] Ainsi par exemple, si l'on souhaite fréquemment utiliser des pièces à base de matériaux
synthétiques ou plastiques, en raison de leur faible poids et de leur stabilité dimensionnelle,
il reste souvent nécessaire de déposer ultérieurement sur ces pièces de base des revêtements
qui présentent des caractéristiques mécaniques spécifiques, et/ou une résistance de
surface supérieure et/ou susceptibles d'usinage.
[0004] Le problème ainsi posé se rencontre par exemple lors de la fabrication des rouleaux
utilisés pour le transfert de nappes continues de grande largeur cités ci-dessus.
[0005] De nombreuses tentatives pour résoudre le problème ainsi posé ont été effectuées.
[0006] On a tenté par exemple de réaliser les revêtements par dépôt électrolytique. Ce processus
ne donne cependant généralement pas satisfaction. Notamment le dépôt électrolytique
ne présente généralement pas assez de cohésion avec le corps de base.
[0007] On a également tenté de réaliser les revêtements par projection, par exemple par
projection de carbure ou céramique. Ces processus de projection n'ont jusqu'ici pas
donné totalement satisfaction.
[0008] On a également proposé de réaliser séparément le corps de base et une pièce de revêtement,
puis de forcer le corps de base dans la pièce de revêtement. Ce processus n'a pas
donné non plus totalement satisfaction.
[0009] On a également proposé d'utiliser un processus de dilatation. Plus précisément, on
a proprosé de chauffer une pièce de revêtement externe, afin de dilater celle-ci,
puis d'introduire le corps de base dans la pièce de revêtement dilatée et de laisser
celle-ci se refroidir pour se contracter sur le corps de base. Cette technique n'a
cependant pas donné totalement satisfaction.
[0010] La présente invention a maintenant pour but de proposer un nouveau procédé qui permette
de résoudre le problème précité.
[0011] Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un procédé de revêtement de
rouleaux pour le support et le transport de nappes continues de faible épaisseur et
de grande largeur, comprenant un corps de base en matériau composite formé d'un mélange
de résine et de fibres, qui comprend les étapes consistant à :
i) réaliser séparément le rouleau à revêtir en matériau composite sous forme d'un
corps tubulaire et une pièce de chemisage externe en métal avec des dimensions et
tolérances respectives permettant leur engagement,
ii) assembler le rouleau à revêtir et la pièce de chemisage dans leur position d'utilisation
respective, et introduire un mandrin d'étirage dans le rouleau à revêtir, puis
iii) étirer à froid la pièce de chemisage sur le rouleau à revêtir en matériau composite,
dans une filière de rétreint.
[0012] Les essais réalisés par la Demanderesse à l'aide du procédé précité ont donné totalement
satisfaction. Ils ont permis d'obtenir un produit présentant une parfaite cohésion
entre le rouleau à revêtir et la pièce de chemisage.
[0013] De préférence la pièce de chemisage est étirée une premièe fois avant d'être assemblée
sur la pièce à revêtir. Dans ce cas l'étape iii) précitée est une étape de réétirage.
[0014] Le document AU-A-62790 concerne un procédé de préparation de produits revêtus qui
consiste à :
- placer un tube externe en métal sur une âme métallique (par exemple en enroulant une
feuille métallique sur l'âme),
- étirer l'ensemble ainsi obtenu,
- chauffer celui-ci, puis
- conformer à chaud le produit.
[0015] Le document US-A-3156042 concerne un procédé de préparation d'un tube à double paroi
qui consiste à :
- placer un tube interne métallique dans un tube externe métallique,
- placer un matériau de brasure dans l'intervalle entre les deux tubes,
- chauffer les tubes à la température de fusion du matériau de brasure et
- procéder à un étirage interne à l'aide d'un boulet.
[0016] Ces deux documents concernent des procédés de revêtement métal/métal et non point
métal/ matériau composite. De plus, ces deux documents prévoient des étapes de chauffage
telles que leur enseignement n'est pas applicable à des rouleaux en matériau composite.
[0017] D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront
à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés
donnés à titres d'exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 représente, selon une vue schématique en coupe longitudinale axiale une
pièce conforme à la présente invention au cours de l'opération iii) d'étirage d'une
pièce de chemisage externe sur une pièce à revêtir,
- la figure 2 représente selon une vue schématique en coupe transversale un corps de
base conforme à une variante de réalisation de la présente invention,
[0018] On aperçoit sur la figure 1 annexée une pièce allongée, de section constante, conforme
à la présente invention, comprenant un corps de base 10 en matériau composite et une
pièce de chemisage externe 12.
[0019] Le corps de base 10 est tubulaire et centré sur un axe 11. Le corps de base 10 présente
une section droite cylindrique de révolution autour de l'axe 11.
[0020] Comme indiqué précédemment, dans le cadre de la présente invention, le corps de base
10 est réalisé en matériau composite, par exemple un mélange de résine et de fibres
de verre ou de carbone.
[0021] Selon la représentation donnée sur la figure 1, la pièce de chemisage 12 est une
pièce de chemisage externe. Elle est réalisée séparément du corps de base 10. Ces
dimensions et tolérances sont adaptées pour permettre un engagement, sans opération
particulière, de la pièce de chemisage externe 12 sur le corps de base 10. La pièce
de chemisage 12 peut être réalisée selon toute technique classique appropriée. Elle
peut être formée de tout matériau susceptible d'être étiré à froid, tel que par exemple,
en acier inoxydable, en acier carbone, en cuivre, en aluminium, ou encore tout matériau
équivalent. La pièce de chemisage 12 est typiquement réalisée par roulage, soudage
puis étirage. Elle peut encore être réalisée par usinage et étirage, ou simple usinage.
[0022] De façon typique l'épaisseur de la pièce de chemisage 12 peut être de l'ordre de
1 à 5/10ème de mm.
[0023] Conformément à la présente invention, après avoir préassemblé le corps de base 10
et la pièce de chemisage 12, cette dernière est soumise à une opération iii) d'étirage
à froid. Plus précisément cette opération iii) est une opération de réétirage, si
la pièce de chemisage 12 a fait l'objet d'un étirage préalable avant assemblage sur
le corps de base 10. On distingue sur la figure 1 annexée le mandrin d'étirage 20
engagé dans le corps de base 10 et la filière de rétreint 30. Par ailleurs, on distingue
sur la figure 1 un disque 14 transversal à l'axe 11 soudé provisoirement sur la pièce
de chemisage externe 12, au niveau de l'extrémité avant de celle-ci, par laquelle
la pièce est engagée dans la filière de rétreint 30. Le disque 14 sert de piston au
mandrin d'étirage 20. Ainsi le mandrin 20 prend appui sur le disque 14 lors de l'opération
iii) d'étirage à froid. Le disque 14 peut servir aussi de piston à un circuit de fluide,
préférentiellement d'huile, haute-pression 40 introduit dans le canal interne 22 du
mandrin d'étirage 20 après achèvement de l'opération iii) d'étirage, pour séparer
la pièce chemisée 10 et le mandrin 20.
[0024] La filière de rétreint 30 et le mandrin d'étirage 20 sont réalisés en tout matériau
classique approprié. La filière de rétreint 30 est avantageusement réalisée en carbure.
[0025] L'opération d'étirage à froid est classique en soi et ne sera donc pas décrite plus
en détail par la suite.
[0026] Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, l'opération d'étirage
à froid de la pièce de chemisage 12 sur le corps de base 10, est complétée d'un collage
additionnel entre la pièce de chemisage 12 et le corps de base 10. Pour cela, il suffit
d'encoller le corps de base 10 ou la pièce de chemisage 12 ou les deux avant l'opération
iii) d'étirage.
[0027] On peut prévoir d'encoller la pièce de chemisage 12 ou le corps de base 10 sur toute
leur surface.
[0028] Cependant, on peut prévoir un encollage seulement localisé.
[0029] Par exemple, comme illustré schématiquement sur la figure 2 on peut prévoir un encollage
localisé dans des rainures longitudinales 16 prévues sur la surface externe du corps
de base 10.
[0030] Dans le cas où l'opération iii) d'étirage est complétée par un collage, il est préférable
de prévoir un joint d'étanchéité, à l'extrémité avant de la pièce par laquelle celle-ci
est engagée dans la filière de rétreint 30, entre le corps de base 10 et la pièce
de chemisage 12, pour éviter le passage de colle entre ces pièces.
[0031] La figure 1 précédemment décrite illustre l'opération d'étirage ou réétirage à froid
utilisée pour fixer un revêtement externe 12 sur un corps de base 10, pour réaliser
des rouleaux supports de nappes continues de grande largeur.
[0032] Dans le cas de rouleaux servant au support et au transfert à grande vitesse de nappes
continues lisses et étanches, la Demanderesse a constaté parfois la formation de coussins
d'air entre les rouleaux et les nappes.
[0033] Pour supprimer ces coussins d'air, la Demanderesse propose de réaliser dans les rouleaux,
des stries longitudinales servant à l'évacuation de l'air.
[0034] Ces stries longitudinales sont de préférence réalisées à l'aide d'une opération de
réétirage sur la pièce chemisée 10, à l'aide d'une filière d'étirage comportant des
nervures internes complémentaires des stries recherchées.
[0035] Le disque 14 précité peut être utilisé comme piston pour le mandrin d'étirage au
cours de cette nouvelle opération d'étirage.
[0036] La présente invention peut notamment trouver application dans le revêtement de pièces
de grande longueur, typiquement plusieurs mètres et de diamètre important, typiquement
plusieurs centaines de millimètres.
[0037] Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers
qui viennent d'être décrits mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit.
1. Procédé de revêtement de rouleaux pour le support et le transport de nappes continues
de faible épaisseur et de grande largeur, comprenant un corps de base (10) en matériau
composite formé d'un mélange de résine et de fibres, caractérisé par le fait qu'il
comprend les étapes consistant à :
i) réaliser séparément le rouleau en matériau composite à revêtir (10 ) sous forme
d'un corps tubulaire et une pièce de chemisage externe en métal (12), avec des dimensions
et tolérances respectives permettant leur engagement,
ii) assembler le rouleau à revêtir (10) et la pièce de chemisage (12) dans leur position
d'utilisation respective et introduire un mandrin d'étirage (20) dans le rouleau (10)
à revêtir, puis
iii) étirer à froid la pièce de chemisage (12) sur le rouleau à revêtir (10), dans
une filière de rétreint (30).
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend l'étape préalable
de fixation d'un disque (14) sur l'extrémité avant de la pièce de chemisage (12) pour
servir de piston à un mandrin d'étirage (20).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait qu'après l'opération d'étirage
il comprend l'étape consistant à mettre en communication un canal interne (22) du
mandrin d'étirage (20) avec un circuit de fluide sous pression pour séparer le rouleau
chemisé du mandrin d'étirage.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend
en outre l'opération d'encollage du corps de base (10) et/ou de la pièce de chemisage
(12) avant l'opération ii) d'assemblage.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'encollage est localisé.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que l'encollage est réalisé
dans des rainures (16).
7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait qu'un joint
annulaire d'étanchéité est prévu entre le corps de base (10) et la pièce de chemisage
(12), à l'extrémité avant de ceux-ci.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la pièce
de chemisage (12, 16) est réalisée dans l'un des matériaux suivants : acier inoxydable,
acier carbone, cuivre, aluminium.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la pièce
de chemisage (12) est réalisée par roulage, soudage et étirage.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la pièce
de chemisage (12) est étirée avant l'étape ii) d'assemblage et que l'étape iii) est
une étape de réétirage.
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comprend
en outre l'étape consistant à réaliser des stries longitudinales sur la surface externe
de la pièce de chemisage (12).
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que les stries longitudinales
sont réalisées à l'aide d'une nouvelle opération d'étirage à froid.
13. Rouleau pour le support et le transport de nappes continues de faible épaisseur et
de grande largeur obtenu par la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications
1 à 12, caractérisé par le fait qu'il comprend :
- un corps de base tubulaire (10) en matériau composite formé d'un mélange de résine
et de fibres, et
- une pièce de chemisage externe en métal (12) étirée à froid sur le corps de base
tubulaire (10).
1. Verfahren zum Ummanteln von Rollen für die Unterstützung und den Transport von fortlaufenden
Materialbahnen geringer Stärke und großer Breite, welche einen Grundkörper (10) aus
einem zusammengesetzten Material umfassen, das aus einem Harz- und Fasergemisch gebildet
ist, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
i) separates Herstellen der zu ummantelnden Rolle (10) aus dem zusammengesetzten Material
in Form eines rohrförmigen Körpers und eines äußeren Mantelstückes (12) aus Metall
mit Abmessungen und Toleranzen jeweils, die deren Verbindung erlauben,
ii) Zusammenfügen der zu ummantelnden Rolle (10) und des Mantelstückes (12) in ihrer
jeweiligen Verwendungsposition und Einführen eines Ziehdorns (20) in die zu ummantelnde
Rolle (10) und anschließend
iii) Kaltziehen des Mantelstücks (12) auf der zu ummantelnden Rolle (10) in einem
reduzierenden Ziehring (30).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es den voraufgehenden Schritt
der Befestigung einer Scheibe (14) am vorderen Ende des Mantelstückes (12) umfaßt,
die als Stempel für den Ziehdorn (20) dient.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es nach dem Ziehvorgang einen
Schritt umfaßt, der darin besteht, einen internen Kanal (22) des Ziehdornes (20) mit
einem Fluidkreislauf unter Druck in Verbindung zu bringen, um die ummantelte Rolle
vom Ziehdorn zu lösen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin
der Grundkörper (10) und/oder das Mantelstück (12) vor dem Schritt ii) des Zusammenfügens
mit Leim bestrichen werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leimung örtlich vorgesehen
wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leimung in Rillen (16)
vorgesehen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtungsring
zwischen dem Grundkörper (10) und dem Mantelstück (12) am vorderen Ende desselben
vorgesehen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelstück
(12, 16) aus einem der folgenden Materialien gebildet wird: rostfreier Stahl, Kohlenstoffstahl,
Kupfer, Aluminium.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelstück
(12) durch Rollen, Schweißen und Ziehen gebildet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelstück
(12) vor dem Schritt ii) des Zusammenfügens gezogen wird und daß der Schritt iii)
ein Nachziehschritt ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es einen
weiteren Schritt umfaßt, der darin besteht, daß längsverlaufende Rillen in der Außenfläche
des Mantelstücks (12) ausgebildet werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die längsverlaufenden Rillen
mittels eines erneuten Kaltzieharbeitsvorganges ausgebildet werden.
13. Rolle zur Unterstützung und zum Transport von fortlaufenden Materialbahnen geringer
Stärke und großer Breite, die nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12
erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie
- einen rohrförmigen Grundkörper (10) aus einem zusammengesetzten Material, der aus
einem Harz- und Fasergemisch gebildet ist, und
- ein äußeres Mantelstück (12) aus Metall umfaßt, das auf den rohrförmigen Grundkörper
(10) kaltgezogen ist.
1. A process of covering a roller for the support and transportation of continuous sheets
of small thickness and large width comprising a main body (10) of composite material
formed of a mixture of resin and fibres, characterised in that it includes the steps
consisting of:
i) separately forming the roller of composite material to be covered (10) in the form
of a tubular body and an external sleeve of metal (12), with respective dimensions
and tolerances to permit their engagement,
ii) assembling the roller to be covered (10) and the sleeve (12) in their respective
'in use' positions and introducing a drawing mandrel (20) into the roller (10) to
be covered, then
iii) cold drawing the sleeve (12) on the roller to be covered (10) through a die.
2. A process according to Claim 1, characterised in that it comprises the preliminary
step of securing a disc (14) on the front end of the sleeve (12) to serve as a piston
for a drawing mandrel (20).
3. A process according to Claim 2, characterised in that after the drawing operation
it comprises the step of connecting an internal channel (20) of the drawing mandrel
(20) to a pressurised fluid circuit to separate the covered roller from the drawing
mandrel.
4. A process according to one of Claims 1 to 3 characterised in that it also comprises
the process of adhering the main body (10) and/or the sleeve (12) before the assembling
operation ii).
5. A process according to Claim 4 characterised in that the adhesion is localised.
6. A process according to Claim 5 characterised in that the adhesion is effected in grooves
(16).
7. A process according to one of Claims 4 to 6 characterised in that an annular sealing
joint is provided between the main body (10) and the sleeve (12) at the forward end
of the latter.
8. A process according to one of Claims 1 to 7 characterised in that the sleeve (12,16)
is formed of one of the following materials; stainless steel, carbon steel, copper,
aluminium.
9. A process according to one of Claims 1 to 8 characterised in that the sleeve (12)
is formed by rolling, welding and drawing.
10. A process according to one of Claims 1 to 9 characterised in that the sleeve (12)
is drawn before the assembly stage ii) and that stage iii) is a redrawing stage.
11. A process according to one of Claims 1 to 10 characterised in that it also comprises
the stage of forming longitudinal grooves at the external surface of the sleeve (12).
12. A process according to Claim 11 characterised in that the longitudinal grooves are
formed with the help of a new cold drawing process.
13. A roller for supporting and transporting continuous sheets of small thickness and
large width obtained from the process in accordance with one of Claims 1 to 12, characterised
in that it comprises:
- a tubular main body (10) of composite material formed of a mixture of resin and
fibres, and
- an external sleeve (10) of metal, cold drawn on the tubular main body (10).