[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.
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.
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.
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.