AGENCEMENT COMPRENANT UN MANCHON MONTE SUR UN CYLINDRE SUPPORT METALLIQUE

Description

[0001] L'invention concerne le domaine de la transformation de produits en nappe et plus particulièrement, un manchon destiné à être solidaire d'un cylindre support métallique.

[0002] Un tel manchon peut être utilisé dans des techniques très variées et notamment, l'enduction, le gaufrage, le calandrage, le doublage, l'essorage et l'impression.

[0003] Les manchons peuvent être de forme cylindrique, ou encore conique.

[0004] Ils peuvent être montés par coussin d'air sur un cylindre particulier comportant des circuits d'air comprimé ou encore par un assemblage mécanique.

[0005] La plupart des manchons ne peuvent être soumis qu'à des charges linéaires relativement faibles.

[0006] En effet, la liaison entre le cylindre et le manchon n'est pas suffisante pour transmettre des efforts mécaniques importants et, pour des charges très élevées, il existe des risques de désolidarisation entre le manchon et le cylindre.

[0007] C'est pourquoi, un manchon destiné à être soumis à de fortes charges linéaires est généralement adhérisé sur la surface du cylindre. La liaison entre le manchon, également dénommé garnissage ou revêtement de cylindre, et le cylindre est, de ce fait, permanente.

[0008] De plus, les revêtements de cylindre doivent être fabriqués directement sur le cylindre.

[0009] Lorsqu'un imprimeur décide de remplacer un revêtement usé, il renvoie le cylindre chez le constructeur. Celui-ci retire la couche usagée et réalise une nouvelle couche sur le cylindre.

[0010] Le mode de réalisation d'un revêtement crée donc de nombreux inconvénients.

[0011] Tout d'abord, il nécessite le transport des cylindres support, ce qui grève les coûts et augmente la durée d'immobilisation des cylindres pour leur maintenance. De plus, le manchon étant adhérisé sur le cylindre, il est nécessaire d'usiner le cylindre pour retirer complètement le manchon. L'élimination du manchon usagé entraîne donc des risques de détérioration du cylindre support.

[0012] Par ailleurs, les charges qui sollicitent un cylindre dans une machine d'impression ou de transformation entraînent une flèche du cylindre support.

[0013] Des systèmes de compensation de cette flèche ont déjà été mis au point.

[0014] Un tel système de compensation consiste par exemple à donner une forme bombée à la surface extérieure du manchon qui est monté sur le cylindre. En cours de fonctionnement et sous l'effet des charges qui sollicitent le cylindre, la variation axiale de l'épaisseur du manchon est compensée par la flèche du cylindre.

[0015] Ce système de compensation permet d'assurer une charge linéaire constante et donc un traitement régulier du support d'impression dans le Nip, c'est-à-dire la zone de pincement entre deux cylindres, en sens travers.

[0016] Cependant, les systèmes de compensation connus présentent des inconvénients, car il est difficile de donner la forme voulue à la surface extérieure du manchon et sa réalisation est donc source d'erreurs.

[0017] De plus, en cas d'usure du manchon, il est parfois nécessaire de rectifier sa surface extérieure et il est alors difficile de conserver la forme bombée donnée à sa surface extérieure, ce qui nécessite à nouveau des coûts et des arrêts de la machine.

[0018] Le document EP-A-0 955 160 décrit un procédé de réalisation d'un manchon d'impression sur un cylindre de fabrication avantageusement en métal. Le manchon comporte une enveloppe extérieure sensiblement rigide telle qu'un tube rigide et une couche intérieure compressible.

[0019] Ce procédé comporte les opérations de prévoir sur le cylindre de fabrication 1 un agent de séparation, de mettre en place, coaxialement, sur le cylindre, le tube extérieur rigide 20, à une distance prédéterminée du cylindre et d'injecter ensuite dans l'espace intermédiaire entre le tube et le cylindre une masse susceptible de former la couche interne élastique et compressible. Après le durcissement de la masse injectée, le manchon est retiré du cylindre, par exemple à l'aide de l'air comprimé agissant sur la face interne de la couche compressible du manchon, à travers des trous 3 prévus dans le cylindre.

[0020] La demande de brevet allemand n° 195 45 597 concerne la réalisation d'un manchon qui est destiné à être emmanché sur un cylindre de support, non représentée (colonne 1, lignes 37, 38). Autrement dit, le manchon n'est pas réalisé sur le cylindre qui assure le support du manchon lors du fonctionnement. Ceci constitue déjà une première différence fondamentale de l'invention. Il n'y a pas de couche de solidarisation en contact avec le cylindre.

[0021] Le manchon selon ce document comporte un tube intérieur 1, et successivement de l'intérieur vers l'extérieur, une couche en mousse 2 et un tube extérieur en aluminium 3. Le tube interne 1 présente une structure composite et se compose d'une couche interne mince, élastique 4 et une couche plus épaisse, également élastique 5, en mousse.

[0022] La particularité de la fabrication du manchon selon le document D3 réside dans le fait qu'après la mise en place concentrique du tube interne 1, comportant ces deux couches 4 et 5, et du tube métallique extérieur 3, on verse dans l'espace entre les tubes 1 et 3 une matière qui se dilate alors en formant une couche de mousse dans l'espace entre les deux tubes. La matière est un produit chimique si bien que la liaison entre les tubes intérieur 1 et extérieur 3 est une liaison chimique qui ne peut pas être défaite sans nécessiter un traitement approprié des surfaces correspondantes des deux tubes. D'ailleurs, il n'y a pas lieu de défaire cette liaison qui se trouve au milieu du manchon et sa rupture entraînerait la destruction du manchon.

[0023] Le document EP 0 732 201 concerne un agencement comprenant un cylindre de support et un manchon monté sur celui-ci. Ce manchon comporte une couche extérieure 5 en fibre de verre ou en résine époxy et une partie intérieure 6 composée de 3 couches concentriques cylindriques 8, 9 et 10, les couches extérieures 8 et 10 étant réalisées en un matériau hautement rigide et la couche intermédiaire étant formée par du polyuréthane expansé rigide.

[0024] Ce document est très éloigné de l'invention dans la mesure où la couche intermédiaire en polyuréthane expansé ne constitue pas une couche de solidarisation en contact avec le cylindre de support, d'une part, et d'autre part parce que le document D2 n'indique nullement le procédé de réalisation de cette couche de polyuréthane.

[0025] L'invention a pour but de pallier ces inconvénients en proposant un agencement dans lequel un manchon est monté sur un cylindre support métallique, sans risque de désolidarisation, malgré des charges linéaires importantes, ce manchon pouvant être au moins partiellement fabriqué avant d'être monté sur le cylindre et en être facilement retiré pour permettre le montage d'un autre manchon.

[0026] Ainsi, l'invention concerne un agencement tel que défini dans la revendication 1.

[0027] Dans toute la description, on comprendra par "couche fonctionnelle", une couche qui est active ou encore qui remplit une fonction d'impression, de vernissage, d'enduction de gaufrage, d'essorage, de calandrage, de doublage ou toute fonction impartie, dans les procédés de transformation, aux cylindres comportant un revêtement fonctionnel de type polymérique, composite, élastomérique ou céramique.

[0028] Une telle couche fonctionnelle peut être une couche d'impression, une couche anti-usure, par exemple le céramique, une couche conférant une certaine résilience, comme une couche élastomérique, ou encore une couche permettant la réception d'encre par exemple sur la surface extérieure du manchon et notamment constituée par de la céramique ou du métal avec des parties en creux.

[0029] La liaison physique entre le manchon et le cylindre support présente des avantages. Elle est différente d'une liaison chimique, par exemple obtenue au moyen d'un adhésif permanent, car elle permet de retirer le manchon du cylindre sans avoir à usiner le cylindre métallique. Elle assure cependant la même résistance à la désolidarisation qu'une liaison chimique.

[0030] Dans un premier mode de réalisation, le manchon comporte une couche de solidarisation réalisée en un matériau compressible, le manchon étant destiné à être emmanché à force sur le cylindre support.

[0031] Dans un deuxième mode de réalisation, la couche de solidarisation est réalisée en une matière expansible, cette matière étant destinée à être expansée après montage du manchon sur le cylindre support.

[0032] La matière expansible est alors avantageusement compressible après expansion.

[0033] La couche de solidarisation comprend aussi avantageusement une matière thermo-rétractable qui, lors de l'expansion de la couche de solidarisation sous l'effet de la chaleur, provoque le serrage du manchon sur le cylindre.

[0034] Dans un troisième mode de réalisation, la couche de solidarisation est constituée par un matériau durcissable, lequel est durci après son introduction entre le cylindre et le manchon monté avec jeu sur le cylindre.

[0035] Le manchon peut également comprendre au moins une couche support, pour renforcer la rigidité du manchon.

[0036] La couche support permet également de protéger mécaniquement la couche de solidarisation et de moduler le comportement mécanique dudit manchon.

[0037] Le manchon comprend avantageusement un système de compensation de la flèche du cylindre support, sur lequel il est destiné à être monté.

[0038] Dans un premier mode de réalisation, ce système de compensation comprend une couche compressible dont la compressibilité est variable selon l'axe du manchon.

[0039] Le module d'élasticité de cette couche peut varier dans le sens axial.

[0040] L'épaisseur de cette couche peut également varier dans le sens axial.

[0041] Dans ce cas, cette couche à compressibilité variable peut présenter un profil parabolique simple, parabolique multiple, étagé ou encore tronconique.

[0042] Dans une variante de réalisation du manchon, cette couche à compressibilité variable est la couche de solidarisation du manchon sur le cylindre support.

[0043] Dans ce cas, le manchon peut être fixé sur un cylindre support présentant une épaisseur variable.

[0044] Dans une autre variante de réalisation, cette couche à compressibilité variable est située entre deux couches du manchon.

[0045] Dans un autre mode de réalisation du système de compensation de la flèche, le manchon comporte au moins une chambre entre deux de ses couches, cette chambre contenant un fluide pressurisé.

[0046] L'invention concerne également un procédé de montage d'un manchon sur un cylindre support en métal tel que défini dans la revendication 14.

[0047] De préférence, le matériau expansible se présente sous la forme d'un ruban, déposé par banderolage sur le cylindre ou le manchon, ou encore sous la forme d'un tube.

[0048] Ce ruban ou ce tube comporte avantageusement au moins une couche d'auto-adhésif sur une des faces, pour permettre sa fixation sur le cylindre ou le manchon.

[0049] L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et qui est faite au regard des dessins annexés qui représentent des modes de réalisation de l'invention et sur lesquels :

• la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'un ensemble d'impression ou de transformation selon l'invention, comprenant un cylindre support et un manchon,
• la figure 2 est une demi-vue en coupe axiale d'une variante d'un ensemble d'impression ou de transformation représenté à la figure 1,
• la figure 3 est une demi-vue en coupe axiale d'un premier exemple d'un ensemble d'impression ou de transformation selon l'invention comprenant un système de compensation de flèche du cylindre,
• le figure 4 est une demi-vue en coupe axiale représentant une variante de l'ensemble d'impression ou de transformation représenté à la figure 3 et
• la figure 5 est également une demi-vue en coupe axiale représentant une autre variante de réalisation de l'ensemble d'impression ou de transformation illustré à la figure 3.

[0050] On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui montre un ensemble d'impression ou de transformation comprenant un cylindre support 1 en métal, sur lequel est fixé un manchon 2.

[0051] Dans l'exemple de réalisation illustré à la figure 1, ce manchon 2 comprend une couche fonctionnelle 20 formant la surface extérieure 2a du manchon et une couche de solidarisation 21 qui est fixée sur le cylindre 1 par l'intermédiaire d'une liaison physique ou chimique.

[0052] L'épaisseur de la couche fonctionnelle est typiquement comprise entre 8 et 25 mm, l'épaisseur de la couche de solidarisation est typiquement de 0,5 à 10 mm.

[0053] L'ensemble d'impression illustré à la figure 1 peut être obtenu de diverses manières.

[0054] Tout d'abord le manchon peut être réalisé indépendamment, puis monté à force sur le cylindre métallique 1, par des moyens connus dans l'état de la technique.

[0055] Dans ce cas, la couche de solidarisation 21 est de préférence compressible. Elle peut également comporter un relief de surface, sur sa face interne, facilitant l'emmanchement du manchon sur le cylindre.

[0056] La couche de solidarisation 21 peut également être réalisée au moins en partie, après le montage du manchon 2 sur le cylindre 1, un jeu étant alors ménagé entre le manchon et le cylindre.

[0057] Il est tout d'abord possible de déposer un matériau expansible sur la face interne de la couche fonctionnelle 20 ou sur la surface extérieure du cylindre 1.

[0058] Dans une première variante, ce matériau expansible peut prendre la forme d'un ruban, banderolé sur le cylindre 1.

[0059] La couche fonctionnelle 20 est ensuite montée, avec jeu, sur le cylindre banderolé avec ce ruban, lequel est de préférence muni d'une couche d'auto-adhésif pour faciliter son positionnement sur le cylindre 1.

[0060] Une fois la couche fonctionnelle 20 en place autour du cylindre, on provoque l'expansion du ruban banderolé, notamment par l'action de la chaleur si le matériau est expansible sous l'effet de la chaleur.

[0061] Pour cela, l'ensemble est mis en étuve ou chauffé par infrarouge ou micro-ondes ou encore par induction.

[0062] Lors de l'expansion du ruban, des dispositifs annexes sont utilisés pour maintenir concentriques le cylindre 1 et la couche fonctionnelle 20.

[0063] En variante, ce matériau expansible peut être fixé sur la face interne de la couche fonctionnelle, la solidarisation entre la couche fonctionnelle et le cylindre s'effectuant comme décrit précédemment.

[0064] Par ailleurs, ce ruban peut être remplacé par un tube préformé en un matériau expansible, positionné sur le cylindre 1 ou sur la face interne de la couche fonctionnelle 20, avant son montage autour du cylindre 1.

[0065] C'est donc ici l'expansion du matériau expansible, préalablement prévu sous la couche fonctionnelle 20 ou sur le cylindre support 1, qui crée la solidarisation entre la couche fonctionnelle 20 et le cylindre 1.

[0066] On peut également prévoir que le matériau expansible comporte une matière thermo-rétractable, comme un tissu thermo-rétractable, qui, lors de l'expansion sous l'effet de la chaleur, provoque également en même temps le serrage de la couche fonctionnelle 20 sur le cylindre support 1.

[0067] Dans une autre variante de réalisation, la couche de solidarisation en matière expansible peut être obtenue par coulage ou injection d'un matériau expansible entre la couche fonctionnelle 20 et le cylindre support 1, après montage avec jeu de la couche fonctionnelle 20 sur le cylindre support 1.

[0068] Des moyens permettant d'assurer la concentricité du manchon et du cylindre support peuvent être avantageusement utilisés.

[0069] Là encore, la solidarisation entre la couche fonctionnelle 20 et le cylindre support 1 est obtenue lors de l'expansion du matériau expansible disposé entre la couche fonctionnelle et le cylindre support.

[0070] On peut encore noter que le matériau expansible utilisé pour former la couche de solidarisation peut remplir une fonction additionnelle d'étanchéité, pour protéger la surface externe du cylindre support métallique contre la corrosion.

[0071] Enfin, la couche de solidarisation 21 peut être obtenue en injectant ou en coulant une matière durcissable entre la couche fonctionnelle 20 et le cylindre support 1, après montage de la couche fonctionnelle sur le cylindre support.

[0072] La solidarisation entre la couche fonctionnelle 20 et le cylindre support 1 est obtenue par durcissement de cette matière, notamment par gélification ou réticulation.

[0073] Des dispositifs annexes sont également utilisés dans ce cas pour assurer la concentricité entre le cylindre support et le manchon.

[0074] Le diamètre de l'ensemble cylindre support/manchon obtenu est compris entre 60 et 500 mm environ, tandis que sa longueur peut aller jusqu'à 7 m.

[0075] L'épaisseur de la couche de solidarisation est typiquement comprise entre 0,5 et 10 mm.

[0076] Dans le cas où la couche de solidarisation est obtenue à partir d'une matière expansible ou durcissable, les tolérances de fabrication du cylindre 1 et de la couche fonctionnelle 20 ne sont pas très sévères, puisque la couche de solidarisation peut compenser certains défauts, dans la mesure où la concentricité entre le cylindre support et le manchon est bien assurée.

[0077] Dans la description qui précède, on a considéré que le manchon était constitué seulement d'une couche fonctionnelle 20 et d'une couche de solidarisation 21.

[0078] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation et le manchon pourrait comporter d'autres couches, notamment une ou plusieurs couches supports, d'autres couches fonctionnelles ou encore des couches ne remplissant aucune fonction particulière lors de l'impression mais permettant d'ajuster le diamètre du manchon.

[0079] On peut à cet égard se référer à la figure 2 qui illustre un cylindre support 1 sur lequel est fixé un manchon 3 comprenant une couche fonctionnelle 30 formant la surface extérieure du manchon, une couche de renfort 31, une autre couche fonctionnelle 32 qui est ici une couche compressible et une couche de solidarisation 34.

[0080] Cette couche 34 ne sera pas décrite en détail puisqu'elle peut être réalisée comme la couche 21 décrite en référence à la figure 1.

[0081] La couche support 31 peut notamment être réalisée en un matériau composite obtenu avec une nappe de fibres de verre imprégnée de résine. D'autres fibres que les fibres de verre peuvent être utilisées, avec toute résine connue pour ce type d'application.

[0082] La couche support peut également être réalisée en un matériau dur et épais pour compenser, avec une épaisseur totale fixe, une épaisseur réduite de couche fonctionnelle dans le but de durcir le Nip.

[0083] On va maintenant donner deux exemples illustrant le procédé de montage d'un manchon selon l'invention.

[0084] Dans ces deux exemples, la couche de solidarisation du manchon est obtenue par expansion d'un matériau expansible et le manchon comprend une couche fonctionnelle, une couche support et une couche de solidarisation (exemple de réalisation non illustré sur les figures 1 et 2).

Exemple 1

[0085] Le manchon constitué d'une couche support en composite verre-epoxy de 2 mm d'épaisseur et d'une couche d'élastomère ayant une dureté de 95 Shore A (de famille CSM) et de 15 mm d'épaisseur, est fabriqué sur un mandrin de diamètre de 74,4 mm et de laize de 1000 mm.

[0086] La surface intérieure du manchon présente un léger relief pour faciliter l'accrochage mécanique avec la couche de solidarisation décrite ci-après.

[0087] Un ruban d'un mélange thermoplastique de la famille des polyoléfines ayant une dureté de 75 ShA et contenant 5% d'un agent gonflant (de type microsphère expansible en température de marque Expancell) est extrudé séparément sous forme de ruban avec une épaisseur de 1 mm. L'extrusion se fait à une température telle que les microsphères n'expansent pas lors de l'extrusion.

[0088] Le ruban décrit ci-dessus est enroulé sur une âme métallique (cylindre support) de diamètre de 68 mm hélicoïdalement et bord à bord avec une seule couche.

[0089] L'âme métallique a une surface externe simplement usinée et non polie.

[0090] On emmanche le manchon décrit plus haut sur l'ensemble constitué de l'âme métallique de diamètre 68 mm avec son ruban. Le diamètre intérieur du manchon étant supérieur de 3,2 mm à celui de l'âme métallique, cette opération est aisée car il reste un jeu conséquent.

[0091] L'ensemble est bloqué mécaniquement sur les bords et porté à température dans une étuve. Le cycle a été de 2h à 80°C suivi de 2h à 120°C. L'expansion du ruban remplit l'espace entre l'âme métallique et le manchon et crée une contrainte mécanique de serrage.

[0092] Après refroidissement, l'ensemble est usiné de façon concentrique et cylindrique avant d'être soumis à un test d'endurance.

[0093] La charge linéaire supportée en continu par le manchon solidarisé à une vitesse linéaire de 50 m/min. a été de 49 N/mm. Le résultat obtenu est suffisant pour un manchon de la taille testée avec un revêtement fonctionnel ayant une dureté de 95 ShA.

[0094] Des moyens simples, connus en soi, existent pour augmenter la charge admissible si cela est nécessaire :

• Confinement plus élevé de la couche de solidarisation avec expansion plus faible;
• Réduction d'épaisseur de la couche de solidarisation;
• Augmentation de la dureté de la matrice de la couche de solidarisation (de 75 ShA utilisé dans l'exemple décrit ici jusqu'à 96 ShA).

Exemple 2

[0095] Le manchon constitué d'une couche support et d'une couche d'élastomère est obtenu comme décrit à l'exemple 1.

[0096] Le ruban enroulé sur l'âme métallique est un ruban tissé thermorétractable qui est imprégné d'un polyuréthane coulable et réticulable de dureté 75 ShA et contenant 8% d'agent gonflant. La coulée se faisant à température ambiante, les microsphères n'expansent pas à ce stade. Ce ruban est tel qu'il a la possibilité d'expanser lors d'une post-cuisson à 120°C.

[0097] Les autres étapes du procédé de montage sont identiques à celles décrites pour l'exemple 1.

[0098] Quel que soit le type de couche de solidarisation et son mode de réalisation, sa caractéristique principale est qu'elle permet de réaliser une liaison physique entre le manchon et le cylindre support en métal.

[0099] Il convient de ne pas exclure un complément de liaison chimique notamment entre la couche de solidarisation et la couche fonctionnelle ou la couche support si elle est présente.

[0100] Un cylindre support équipé d'un manchon selon l'invention peut supporter des charges linéaires allant jusqu'à 350 N/mm et des vitesses linéaires de fonctionnement pouvant aller jusqu'à 2000 mètres/minute, sans risque de désolidarisation entre le cylindre et le manchon.

[0101] Le manchon selon l'invention permet donc de combiner les avantages d'un revêtement qui ne peut pas être désolidarisé du cylindre support, même sous des charges importantes, et ceux liés à la présence d'une couche compressible.

[0102] De plus, lorsque le manchon est usagé, il est facile de l'enlever du cylindre support puisqu'il peut en être détaché sous l'effet d'une force appropriée.

[0103] Ceci simplifie considérablement l'enlèvement du manchon, par rapport aux revêtements connus dans l'état de la technique, lesquels sont adhérisés sur le cylindre support, une liaison irréversible étant ainsi réalisée entre le revêtement et le cylindre support.

[0104] En particulier, il suffit de nettoyer et éventuellement dégraisser la surface extérieure du cylindre 1 après l'enlèvement complet du manchon, et il n'est pas nécessaire d'usiner la surface extérieure du cylindre pour retirer complètement le manchon.

[0105] Ceci supprime donc les inconvénients mentionnés plus haut puisque les risques de détérioration du cylindre support sont éliminés. D'autre part, les cylindres n'ont plus à être renvoyés chez le constructeur pour remplacer le manchon. L'enlèvement du manchon usagé et la fixation d'un nouveau manchon peuvent être directement réalisés chez l'imprimeur. Ceci réduit donc considérablement la durée et les coûts de maintenance de ces cylindres.

[0106] Ceci permet également de réduire le nombre de cylindres support détenus par l'utilisateur pour assurer le fonctionnement de ces machines, malgré la maintenance nécessaire. Les imprimeurs ou les utilisateurs peuvent donc ainsi réduire leurs investissements. Les utilisateurs peuvent également réduire les pertes de production associées à des changements longs.

[0107] On peut encore noter que, lorsque la couche de solidarisation est obtenue à partir d'un matériau compressible ou durcissable, son épaisseur peut être modulée pour un manchon comportant, par ailleurs, les mêmes couches constitutives. Ceci permet donc de garnir des cylindres support ayant des diamètres externes différents, avec un même manchon, en faisant varier l'épaisseur de la couche de solidarisation.

[0108] Ces manchons peuvent typiquement être adaptés à des cylindres dont le diamètre peut varier entre 1 et 10 mm.

[0109] Il convient également de noter que les manchons peuvent être, au moins en partie, réalisés avant leur montage sur le cylindre support. Ceci permet de réduire la durée de la maintenance puisque seule la couche de solidarisation doit, le cas échéant, être fabriquée après montage du manchon sur le cylindre.

[0110] On se réfère maintenant aux figures 3 à 5 qui illustrent un ensemble selon l'invention comportant un système de compensation de flèche du cylindre.

[0111] En référence tout d'abord à la figure 3, l'ensemble d'impression selon l'invention comporte le cylindre support 1 de forme cylindrique, de diamètre constant et un manchon 4 fixé sur le cylindre.

[0112] Ce manchon 4 comporte une couche fonctionnelle 40 formant la surface extérieure 4a du manchon, une couche intermédiaire 41, notamment une couche support telle que la couche 31 décrite en référence à la figure 2, et une couche de solidarisation 42.

[0113] Cette couche de solidarisation 42 peut notamment être réalisée en un matériau expansé ou encore durci, comme les couches 21 et 34 qui ont été précédemment décrites en référence aux figures 1 et 2.

[0114] Cette couche de solidarisation 42 présente ici un profil parabolique. Ce profil pourrait également être conique ou conique étagé. Ce profil est obtenu en conférant à la surface interne de la couche 41 une forme complémentaire, bombée vers l'axe du manchon.

[0115] Après montage du manchon, constitué dans un premier temps des couches 40 et 41, autour du cylindre support 1, la matière expansible ou durcissable placée entre la surface interne de la couche 41 et la surface extérieure du cylindre support 1 est expansée ou durcie, comme cela a été décrit précédemment en référence à la figure 1.

[0116] Cette matière expansée ou durcie remplit ainsi l'espace compris entre le manchon et le cylindre, ce qui assure la fixation du manchon sur le cylindre support avec une couche de solidarisation présentant ce profil parabolique qui permet de compenser la flèche du cylindre au cours de son utilisation dans une machine d'impression.

[0117] On constate qu'avec un tel système de compensation, la surface extérieure du manchon est cylindrique et présente une épaisseur constante. On obtient donc une compensation de la flèche pour une charge donnée, sans avoir à donner une forme particulière à la surface extérieure du manchon, ce qui élimine les inconvénients des systèmes de compensation connus jusqu'à présent.

[0118] Par ailleurs, lorsque le système de compensation est formé par la couche de solidarisation, il est obtenu très simplement, en solidarisant le manchon sur le cylindre support.

[0119] Dans ce cas, la compensation de la flèche est bien sûr obtenue tout d'abord par la variation de l'épaisseur de la couche de solidarisation selon l'axe du cylindre support 1. De surcroît, l'épaisseur variable entre la surface interne de la couche 41 et la surface externe du cylindre 1, lors de la formation de la couche de solidarisation 42, génère elle-même une variation du module de compression dans la couche 42.

[0120] De façon générale, le profil de variation de l'épaisseur de la couche 42 est choisi pour obtenir une compensation appropriée de la flèche du cylindre, pour des dimensions données du cylindre et une charge linéaire de fonctionnement donnée.

[0121] La figure 4 illustre un autre mode de réalisation du système de compensation.

[0122] La référence 1 désigne toujours un cylindre support de diamètre constant selon l'axe du cylindre.

[0123] Le manchon 5 selon l'invention comporte une couche fonctionnelle 50 formant la surface extérieure 5a de l'ensemble cylindre/manchon, une couche support 51, une couche 52 permettant la compensation de la flèche du cylindre, une autre couche support 53 et une couche de solidarisation 54.

[0124] La couche de solidarisation 54 est obtenue comme décrit précédemment pour les couches 21 du manchon 2 et 34 du manchon 3.

[0125] La couche 52 présente, sur sa face extérieure 52a, un profil parabolique, la surface intérieure de la couche 51 présentant une forme complémentaire. Le profil pourrait également être conique.

[0126] Cette couche 52 présente donc une épaisseur variable selon l'axe du cylindre 1 et, le cas échéant, un module d'élasticité également variable selon l'axe du manchon 5.

[0127] Cette variation de module et/ou d'épaisseur permet de compenser la flèche du cylindre, tout en conservant un manchon de diamètre constant.

[0128] On se réfère enfin à la figure 5 qui illustre un autre mode de réalisation d'un ensemble cylindre support/manchon selon l'invention, avec un système de compensation de flèche.

[0129] Cet ensemble est constitué d'un cylindre support 10 et d'un manchon 6.

[0130] Le cylindre 10 comporte une surface extérieure 10a bombée, avec un profil parabolique. Ce profil pourrait également être conique. Le manchon 6 comporte une couche fonctionnelle 60 formant la surface extérieure 6a de l'ensemble, une couche support 61 et une couche de solidarisation 62.

[0131] Cette couche de solidarisation 62 est obtenue à partir d'un matériau expansible ou durcissable, comme les couches 21 et 34 illustrées aux figures 1 et 2.

[0132] Les couches 60 et 61 présentent une épaisseur constante. La couche de solidarisation 62 présente sur sa surface extérieure 62a une forme cylindrique et sur sa face interne un profil conique complémentaire du profil conique de la surface extérieure 10a du cylindre support 10.

[0133] Grâce au profil particulier du cylindre support 10, on obtient là encore un système de compensation de la flèche du cylindre, grâce à une variation de l'épaisseur de la couche de solidarisation dans le sens axial et éventuellement une variation du module d'élasticité dans ce même sens axial.

[0134] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits et, en particulier, la couche du manchon qui sert à compenser la flèche du cylindre pourrait seulement présenter un module d'élasticité variable dans le sens axial, en ayant une épaisseur constante.

[0135] De plus, les modes de réalisation décrits en référence aux figures 3 et 4, d'une part et 5, d'autre part pourraient être combinés. Ainsi, le manchon pourrait comporter une couche de solidarisation d'épaisseur variable grâce à un cylindre support de diamètre variable et également une autre couche à l'intérieur du manchon comportant un profil particulier comme la couche 52 décrite en référence à la figure 4.

[0136] On pourrait également prévoir un cylindre profilé ainsi qu'une couche support également profilée, comme illustrée à la figure 3, le profil du cylindre et celui de la couche support étant adaptés pour conférer une variation d'épaisseur voulue à la couche de solidarisation.

[0137] En fonctionnement, la couche compressible 42, 52 ou 62 est déformée en compression sous l'effet des charges dans le nip. Cette couche compressible est déformée de façon plus importante aux extrémités du manchon qu'à son centre, ce qui compense la flèche du cylindre en générant une charge linéaire uniforme.

[0138] L'ensemble selon l'invention pourrait également comprendre un système de compensation de flèche constitué par une chambre placée à l'intérieur du manchon, contenant un fluide pressurisé et présentant une géométrie adaptée.

[0139] De façon générale, les ensembles selon l'invention permettent de compenser des flèches allant jusqu'à 4 mm.

[0140] L'intérêt principal du système de compensation prévu dans le manchon selon l'invention est de rendre inutile le profil bombé donné aux manchons connus dans l'état de la technique pour obtenir cette compensation de flèche. Ceci entraîne une simplification considérable de la fabrication du manchon et donc une réduction de coût. Par ailleurs, les manchons sont généralement rectifiés à plusieurs reprises pour régénérer la surface de travail. Ces rectifications successives peuvent conduire à des erreurs dans la définition de la surface extérieure du manchon, ce qui conduit à des compensations de flèche inappropriées. Cet inconvénient est totalement évité avec l'invention puisqu'il suffit que le diamètre du manchon soit constant.

[0141] L'incorporation d'une couche compressible ou simplement expansée permet également, le cas échéant, de compenser de façon simple des possibilités de surcharges locales en bord de laize du produit passant dans le Nip ou de protéger le revêtement fonctionnel contre des surcharges accidentelles. Cette couche agit en quelque sorte comme un fusible mécanique qui protège mécaniquement la machine sur lequel le cylindre est monté en cas de passage d'un corps étranger dans le Nip.

[0142] On peut encore noter que la présence d'une couche de solidarisation et, le cas échéant, d'une couche compressible en polymère, qui peut être rendu amortissant par des moyens connus en soi, contribue à amortir les vibrations ou la réponse dynamique en cas de chocs, de l'assemblage constitué du cylindre et du manchon. L'efficacité de la couche de polymère amortissant est grandement augmentée par le confinement de celle-ci entre les couches rigides constituées respectivement du cylindre et d'une couche support.

Revendications

1. Agencement comprenant un cylindre support (1) et un manchon (2) destiné à être monté sur le cylindre support (1) en métal et comprenant au moins une couche fonctionnelle (20, 30, 40, 50) formant la surface extérieure du manchon, ainsi qu'une couche de solidarisation (21, 34, 42, 54) du cylindre dont la matière constitutive est destinée à être fixée au métal du cylindre par une liaison physique la couche de solidarisation étant réalisée en un matériau expansible, dont l'expansion est déclenchée après le montage du manchon avec jeu sur le cylindre support, cette matière se trouvant lors du montage à l'état non expansé dans l'espace entre la couche et le cylindre support.

2. Agencement selon la revendication 1, dans lequel la matière expansible est compressible après expansion.

3. Agencement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la couche de solidarisation comprend également une matière thermo-rétractable qui, lors de l'expansion de la couche de solidarisation sous l'effet de la chaleur, provoque le serrage du manchon sur le cylindre.

4. Agencement selon l'une des revendications 1 à 3, comportant au moins une couche support (31, 41, 51, 53).

5. Agencement selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant un système de compensation de la flèche du cylindre support.

6. Agencement selon la revendication 5, comprenant une couche compressible (42, 52, 62) dont la compressibilité est variable selon l'axe du manchon.

7. Agencement selon la revendication 6, dans lequel le module d'élasticité de cette couche compressible varie dans le sens axial.

8. Agencement selon la revendication 6 ou 7, dans lequel l'épaisseur de cette couche compressible (42, 52, 62) varie dans le sens axial.

9. Agencement selon la revendication 8, dans lequel cette couche compressible présente un profil parabolique simple, parabolique multiple, étagé ou encore tronconique.

10. Agencement selon les revendications 6 à 9, dans lequel cette couche à compressibilité variable est la couche de solidarisation (42, 62) du manchon (4, 6) sur le cylindre support (1, 10).

11. Agencement selon la revendication 9 ou 10, destiné à être fixé sur un cylindre support (10) présentant une épaisseur variable.

12. Agencement selon l'une des revendications 6 à 9, dans lequel la couche à compressibilité variable (52) est située entre deux couches (51, 52) du manchon (5).

13. Agencement selon la revendication 5, comportant au moins une chambre entre deux couches du manchon, cette chambre contenant un fluide pressurisé.

14. Procédé de montage d'un manchon (2) sur un cylindre support (1) en métal, ledit manchon comportant au moins une couche fonctionnelle (20,30,40,50) formant la surface extérieure du manchon, le procédé consistant à :

- monter ledit manchon avec jeu sur le cylindre support,

- introduire un matériau expansible sous une contrainte donnée, ce matériau étant positionné entre le cylindre support et le manchon à l'état non expansé lors du montage de celui-ci et

- appliquer ladite contrainte pour provoquer l'expansion du matériau expansible et la solidarisation du manchon sur le cylindre, par liaison physique.

15. Procédé selon la revendication 14, dans lequel le matériau expansible est déposé, avant montage du manchon sur le cylindre, sur la surface extérieure du cylindre support ou sur la surface intérieure du manchon.

16. Procédé selon la revendication 15, dans lequel le matériau expansible se présente sous la forme d'un ruban déposé par banderolage sur le cylindre ou le manchon ou encore sous la forme d'un tube.

17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le ruban ou le tube comporte au moins une couche d'auto-adhésif sur une des faces.

Ansprüche

1. Anordnung mit einem Tragzylinder (1) und einer Hülse (2), die dazu bestimmt ist, auf den Tragzylinder (1) aus Metall montiert zu werden, und zumindest eine Funktionsschicht (20, 30, 40, 50) aufweist, welche die Außenfläche der Hülse bildet, sowie eine Zylinderverbindungsschicht (21, 34, 42, 54), deren Bestandsmaterial dazu bestimmt ist, über eine physikalische Verbindung am Metall des Zylinders befestigt zu werden, wobei die Bindeschicht aus einem dehnbaren Material hergestellt ist, dessen Dehnung nach Montieren der Hülse mit Spiel auf den Tragzylinder ausgelöst wird, wobei dieses Material bei der Montage sich in einem nicht ausgedehnten Zustand im Raum zwischen der Schicht und dem Tragzylinder befindet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dehnbare Material nach der Dehnung komprimierbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Bindeschicht auch ein wärmeschrumpfbares Material enthält, das beim Dehnen der Bindeschicht unter der Einwirkung von Hitze das Andrücken der Hülse an den Zylinder hervorruft.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit zumindest einer Tragschicht (31, 41, 51, 53).

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Einrichtung zum Ausgleichen der Durchbiegung des Tragzylinders.

6. Anordnung nach Anspruch 5, mit einer komprimierbaren Schicht (42, 52, 62), deren Komprimierbarkeit entlang der Achse der Hülse veränderlich ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, wobei der Elastizitätsmodul dieser komprimierbaren Schicht in axialer Richtung variiert.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Dicke der komprimierbaren Schicht (42, 52, 62) in axialer Richtung variiert.

9. Anordnung nach Anspruch 8, wobei diese komprimierbare Schicht ein einfach parabolisches, mehrfach parabolisches, gestuftes oder auch kegelstumpfförmiges Profil aufweist.

10. Anordnung nach Anspruch 6 bis 9, wobei diese Schicht mit veränderlicher Komprimierbarkeit die Bindeschicht (42, 62) für die Anbindung der Hülse (4, 6) am Tragzylinder (1, 10) ist.

11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dazu bestimmt, an einem Tragzylinder (10) mit veränderlicher Dicke befestigt zu werden.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Schicht mit veränderlicher Komprimierbarkeit (52) zwischen zwei Schichten (51, 52) der Hülse (5) liegt.

13. Anordnung nach Anspruch 5, mit zumindest einer Kammer zwischen zwei Schichten der Hülse, wobei diese Kammer ein Druckmedium enthält.

14. Verfahren zum Montieren einer Hülse (2) an einem Tragzylinder (1) aus Metall, wobei die genannte Hülse zumindest eine Funktionsschicht (20, 30, 40, 50) enthält, welche die Außenschicht der Hülse bildet, wobei das Verfahren darin besteht,

- die genannte Hülse mit Spiel an den Tragzylinder zu montieren,

- ein dehnbares Material unter einer gegebenen Belastung einzubringen, wobei dieses Material zwischen dem Tragzylinder und der Hülse im nicht gedehnten Zustand bei der Montage derselben positioniert wird,

- die genannte Belastung aufzubringen, um die Dehnung des dehnbaren Materials und die Anbindung der Hülse an den Zylinder durch physikalische Verbindung hervorzurufen.

15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das dehnbare Material vor dem Montieren der Hülse an den Zylinder auf die Außenfläche des Tragzylinders oder auf die Innenfläche der Hülse aufgebracht wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das dehnbare Material in Form eines Bandes, das mittels Umreifung auf den Zylinder bzw. auf die Hülse aufgebracht wird, oder aber in Form eines Rohres vorliegt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Band bzw. das Rohr zumindest eine Selbstklebeschicht auf einer seiner Seiten enthält.

Claims

1. An arrangement comprising a support cylinder (1) and a sleeve (2) intended to be mounted on the metal support cylinder (1) and comprising at least one functional layer (20, 30, 40, 50) forming the external surface of the sleeve as well as an integral bonding layer (21, 34, 42, 54) for the cylinder, the constituent material of which layer is intended to be fixed to the metal of the cylinder by a physical bond, the integral bonding layer being made of an expandable material, the expansion of which is initiated after the sleeve has been mounted with a clearance on the support cylinder, said material, when installed, being in its non-expanded state in the space between the layer and the support cylinder.

2. An arrangement according to claim 1, wherein the expandable material is compressible after expansion.

3. An arrangement according to claim 1 or 2, wherein the integral bonding layer also comprises a thermally shrinkable material which, during the expansion of the integrally bonding layer under the effect of heat, causes the sleeve to be squeezed on to the cylinder.

4. An arrangement according to any one of claims I to 3, comprising at least one support layer (31, 41, 51, 53).

5. An arrangement according to any one of claims 1 to 4, comprising a system for compensating for the camber of the support cylinder.

6. An arrangement according to claim 5, comprising a compressible layer (42, 52, 62), the compressibility of which is variable along the axis of the sleeve.

7. An arrangement according to claim 6, wherein the modulus of elasticity of said compressible layer varies in the axial direction.

8. A sleeve according to claim 6 or 7, wherein the thickness of said compressible layer (42, 52, 62) varies in the axial direction.

9. An arrangement according to claim 8, wherein said compressible layer has a single parabolic profile, or a multiple, stepped or tapered parabolic profile.

10. An arrangement according to claims 6 to 9, wherein said variable compressibility layer is the layer (42, 62) for integrally bonding the sleeve (4, 6) to the support cylinder (1, 10).

11. An arrangement according to claim 9 or 10, intended to be fixed to a support cylinder (10) having a variable thickness.

12. An arrangement according to any one of claims 6 to 9, wherein the variable compressibility layer (52) is situated between two layers (51, 52) of the sleeve (5).

13. An arrangement according to claim 5, comprising at least one chamber between two layers of the sleeve, said chamber containing a pressurised fluid.

14. A process for mounting a sleeve (2) on a metal support cylinder (1), said sleeve comprising at least one functional layer (20, 30, 40, 50) forming the outer surface of the sleeve, the process consisting of:

- mounting said sleeve, with a clearance, on the support cylinder,

- introducing a material which is expandable under a given stress, said material being positioned between the support cylinder and the sleeve in its unexpanded state during the installation of the latter, and

- applying said stress in order to induce the expansion of the expandable material and the integral bonding of the sleeve to the cylinder by physical bonding.

15. A process according to claim 14, wherein before the sleeve is mounted on the cylinder the expandable material is deposited on the external surface of the support cylinder or on the internal surface of the sleeve.

16. A process according to claim 15, wherein the expandable material is present in the form of a ribbon deposited by winding on the cylinder or sleeve, or in the form of a tube.

17. A process according to claim 16, characterised in that the ribbon or tube comprises at least one self adhesive layer on one of its faces.

Dessins