FR2850644A1 - FOLDING CYLINDER FOR A FOLDING DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A CYLINDER - Google Patents
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Abstract
Cylindre plieur pour un dispositif de pliage comportant une couche de friction appliquée comme revêtement obtenu par projection thermique, cette couche de friction étant délimitée par des surfaces en retrait.La couche de friction (2) est appliquée sur la surface supérieure lisse (F1-F5) du cylindre plieur (1) et les surfaces en retrait sont formées par des zones sans revêtement.Folding cylinder for a folding device comprising a friction layer applied as a coating obtained by thermal spraying, this friction layer being delimited by recessed surfaces. The friction layer (2) is applied to the smooth upper surface (F1-F5 ) of the folding cylinder (1) and the recessed surfaces are formed by areas without coating.
Description
Domaine de l'inventionField of the invention
La présente invention concerne un cylindre plieur pour un dispositif de pliage comportant une couche de friction appliquée comme revêtement obtenu par projection thermique, cette couche de friction étant 5 délimitée par des surfaces en retrait. L'invention concerne également un procédé de fabrication du cylindre plieur. The present invention relates to a folding cylinder for a folding device comprising a friction layer applied as a coating obtained by thermal spraying, this friction layer being delimited by recessed surfaces. The invention also relates to a method of manufacturing the folding cylinder.
Etat de la technique On connaît des cylindres plieurs dont la surface enveloppe comporte des parties obtenues par un procédé d'usinage avec enlèvement i0 de copeaux suivi par l'application d'une couche céramique par pulvérisation thermique. STATE OF THE ART Folding cylinders are known, the envelope surface of which comprises parts obtained by a machining process with i0 removal of chips followed by the application of a ceramic layer by thermal spraying.
La fabrication de tels cylindres plieurs est longue et coteuse. De plus, on ne peut respecter que des tolérances de fabrication grossière. En outre, on rencontre des irrégularités dans le profil de la cou15 che de friction et les arêtes des profils peuvent avoir des barbes qui risquent d'endommager le produit plié. The manufacture of such folding cylinders is long and expensive. In addition, only coarse manufacturing tolerances can be observed. In addition, irregularities are encountered in the profile of the friction layer and the edges of the profiles may have barbs which risk damaging the folded product.
But de l'invention La présente invention a pour but de développer un cylindre plieur ayant d'excellentes caractéristiques de forme et de précision dimen20 sionnelles. L'invention se propose également de développer un procédé de fabrication économique d'un cylindre plieur. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to develop a folding cylinder having excellent dimensional shape and precision characteristics. The invention also proposes to develop an economical manufacturing process for a folding cylinder.
Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un cylindre plieur du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la couche de friction est appliquée 25 sur la surface supérieure lisse du cylindre plieur et les surfaces en retrait sont formées par des zones sans revêtement. Disclosure and advantages of the invention To this end, the invention relates to a folding cylinder of the type defined above, characterized in that the friction layer is applied to the smooth upper surface of the folding cylinder and the recessed surfaces are formed by uncoated areas.
Le cylindre plieur selon l'invention est réalisable rapidement et de façon économique. Il permet en outre de respecter des tolérances de fabrication strictes. Son profil fabriqué est très régulier et ne comporte pas 30 de barbes susceptibles d'endommager le produit plié. The folding cylinder according to the invention can be produced quickly and economically. It also makes it possible to comply with strict manufacturing tolerances. Its fabricated profile is very regular and does not have 30 barbs which can damage the folded product.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un cylindre plieur d'un dispositif de pliage, selon lequel on applique sur le cylindre plieur une couche de friction formée de surfaces de friction, séparées, caractérisé en ce qu' a) on applique une tôle de couverture sur la surface à revêtir, cette tôle ayant des découpes à la forme des différentes surfaces de friction et selon leur disposition, b) sur la tôle de couverture et à travers ses découpes on applique sur le cylindre plieur la couche de friction sous la forme d'un revêtement par projection thermique, et c) on enlève la tôle de couverture. The invention also relates to a method of manufacturing a folding cylinder of a folding device, according to which a friction layer formed of separate friction surfaces is applied to the folding cylinder, characterized in that a) a cover sheet on the surface to be coated, this sheet having cutouts in the shape of the different friction surfaces and according to their arrangement, b) on the cover sheet and through its cutouts the friction layer is applied to the folding cylinder in the form of a thermal spray coating, and c) removing the cover sheet.
Un autre procédé est également caractérisé en ce que on applique sur le cylindre plieur une couche de friction sous la forme d'une bande enveloppante et successivement a) on enroule sur la surface enveloppe à revêtir du cylindre plieur une 10 tôle de couverture en spirale, cette tôle laissant libre la zone de bande à revêtir, b) sur le cylindre plieur muni de la tôle de couverture on applique la couche de friction par un revêtement par projection thermique, et c) on enlève la tôle de couverture. Another method is also characterized in that a friction layer is applied to the folding cylinder in the form of an enveloping strip and successively a) a spiral cover sheet is wound onto the envelope surface to be coated with the folding cylinder, this sheet leaving free the strip area to be coated, b) on the folding cylinder provided with the cover sheet, the friction layer is applied by a coating by thermal spraying, and c) the cover sheet is removed.
L'utilisation d'une tôle de recouvrement rend inutile la réalisation de parties de surfaces porteuses par des procédés de fabrication spéciaux. La tôle de recouvrement ou tôle de couverture s'installe très rapidement sur le cylindre ou peut s'enlever dans les mêmes conditions; elle peut s'utiliser plusieurs fois. En outre, les profils de la couche de fric20 tion sont plus réguliers et ne présentent pas de barbes de fabrication ce qui améliore le fonctionnement du cylindre plieur. En outre, les cylindres plieurs selon l'invention se caractérisent par des durées d'utilisation plus longues et peuvent être rénovés par ponçage et application d'un nouveau revêtement, ce qui se traduit également par une réduction de cot. 25 Suivant d'autres caractéristiques avantageuses, - la couche de friction est formée par des surfaces de friction quadrangulaires, - la couche de friction est formée par une bande entourant l'enveloppe du cylindre plieur en spirale, - l'enveloppe du cylindre plieur comporte des rainures pour des courroies et la surface enveloppe des rainures comporte des surfaces de friction, - la couche de friction a une épaisseur d'environ 0,3 mm. The use of a cover plate makes it unnecessary to produce parts of load-bearing surfaces by special manufacturing processes. The cover sheet or cover sheet is installed very quickly on the cylinder or can be removed under the same conditions; it can be used several times. In addition, the profiles of the fric20 tion layer are more regular and do not have manufacturing barbs which improves the operation of the folding cylinder. In addition, the folding cylinders according to the invention are characterized by longer service lives and can be renovated by sanding and applying a new coating, which also results in a reduction in cost. According to other advantageous characteristics, - the friction layer is formed by quadrangular friction surfaces, - the friction layer is formed by a band surrounding the envelope of the folding cylinder in a spiral, - the envelope of the folding cylinder comprises grooves for belts and the envelope surface of the grooves has friction surfaces, - the friction layer has a thickness of approximately 0.3 mm.
Selon l'invention, le cylindre plieur est appliqué à un troi35 sième dispositif de pliage longitudinal, ou à un coin plieur. According to the invention, the folding cylinder is applied to a third third longitudinal folding device, or to a folding corner.
Dans le procédé il est intéressant d'appliquer la tôle de couverture en mettant bout à bout ses arêtes longitudinales ou avec chevauchement de ses extrémités sur le cylindre plieur. In the method it is advantageous to apply the cover sheet by placing its longitudinal edges end to end or with overlapping of its ends on the folding cylinder.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'exemples de réalisation présentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 montre un cylindre plieur et sa tôle de couverture, - la figure 2 montre le détail II de la figure 1, - la figure 3 montre une autre variante de cylindre plieur, - la figure 4 montre des cylindres plieurs dans un troisième dispositif de pliage longitudinal, la figure 5 montre les cylindres plieurs au niveau d'un cône plieur, Drawings The present invention will be described below with the aid of embodiments shown schematically in the accompanying drawings in which: - Figure 1 shows a folding cylinder and its cover sheet, - Figure 2 shows the detail II of FIG. 1, - FIG. 3 shows another variant of folding cylinder, - FIG. 4 shows folding cylinders in a third longitudinal folding device, FIG. 5 shows the folding cylinders at the level of a folding cone,
Description de modes de réalisation Description of embodiments
La figure 1 montre un cylindre plieur 1 muni de surfaces enveloppes F1-F5 garnies d'une couche de friction 2. La couche de friction présente la structure de surface apparaissant à la figure 2. Elle se com15 pose de surfaces de friction 3, quadrangulaires, délimitées par des surfaces 4 situées en retrait. Dans l'exemple de réalisation, les surfaces de friction quadrangulaires 3 ont une forme de losange avec des diagonales de l'ordre de 8 et 16 mm. Les surfaces en retrait 4 sont réalisées à la manière de rainures parallèles d'une largeur par exemple de 2 mm. La sur20 face de friction 3 peut également avoir une structure de surface supérieure différente, par exemple formée de triangles ou de rectangles. FIG. 1 shows a folding cylinder 1 provided with envelope surfaces F1-F5 provided with a friction layer 2. The friction layer has the surface structure appearing in FIG. 2. It is made up of friction surfaces 3, quadrangular , delimited by surfaces 4 set back. In the embodiment, the quadrangular friction surfaces 3 have a diamond shape with diagonals of the order of 8 and 16 mm. The recessed surfaces 4 are produced in the manner of parallel grooves with a width for example of 2 mm. The friction face 3 can also have a different upper surface structure, for example formed from triangles or rectangles.
La couche de friction 2 est un revêtement thermique par pulvérisation. Pour cela, on applique tout d'abord la tôle de couverture 5 représentée à la figure 1 sur le cylindre plieur 1, c'est-à-dire qu'on 25 l'enroule. La tôle de couverture 5 a une largeur B pour que ses extrémités 6, 7 se rencontrent bord à bord. La tôle de couverture 5 ainsi enroulée se fixe à l'aide de colliers non représentés. On peut également envisager d'autres modes de fixation, par exemple une fixation par points, facile à enlever, par une soudure par points. The friction layer 2 is a thermal spray coating. For this, the cover sheet 5 shown in FIG. 1 is first of all applied to the folding cylinder 1, that is to say it is rolled up. The cover sheet 5 has a width B so that its ends 6, 7 meet edge to edge. The cover sheet 5 thus wound is fixed using collars not shown. It is also possible to envisage other fixing methods, for example a point fixing, easy to remove, by a spot welding.
La tôle de couverture 5 a par exemple une épaisseur de 1 mm et comporte des découpes 8 dont les dimensions et la disposition correspondent à la forme et à la disposition des surfaces de friction 3. Les découpes 8, de même que les découpes 9 décrites ci-après sont réalisées avantageusement avec un faisceau laser. La tôle de couverture 5 est ali35 gnée axialement sur le cylindre plieur 1 pour que les découpes 8 concident avec les surfaces enveloppes Fi-F5 munies des surfaces de friction 3. The cover sheet 5 has for example a thickness of 1 mm and has cutouts 8 whose dimensions and arrangement correspond to the shape and arrangement of the friction surfaces 3. The cutouts 8, as well as the cutouts 9 described herein -after are advantageously carried out with a laser beam. The cover sheet 5 is axially aligned on the folding cylinder 1 so that the cutouts 8 coincide with the envelope surfaces Fi-F5 provided with the friction surfaces 3.
La tôle de couverture est représentée dans cet alignement axial par rapport au cylindre plieur 1. Les surfaces enveloppes Fl-F5 à revêtir ont une surface supérieure lisse. L'expression " lisse " signifie que ces surfaces ont été fabriquées sur toute leur étendue par un traitement de surface normal, par exemple par fabrication au tour ou par meulage et elles ne comportent pas de parties spéciales par exemple réalisées par moletage ou peignage. The cover sheet is shown in this axial alignment with respect to the folding cylinder 1. The envelope surfaces Fl-F5 to be coated have a smooth upper surface. The expression "smooth" means that these surfaces have been produced over their entire extent by normal surface treatment, for example by lathe manufacture or by grinding and they do not comprise any special parts, for example produced by knurling or combing.
Le cylindre plieur 1, ainsi préparé, reçoit la couche de friction 2. Il est toutefois avantageux de traiter au jet de sable les endroits de la surface supérieure du cylindre destinés à recevoir le revêtement. Ce traitement au jet de sable peut se faire avantageusement une fois la tôle lo de recouvrement 5 fixée en place. Puis on applique un fond d'accrochage et ensuite par pulvérisation thermique, avantageusement par pulvérisation à la flamme, on applique la couche de friction 2. Il est avantageux d'appliquer des alliages de type carbure autofluent et des mélanges. Par exemple, on peut utiliser la poudre de pulvérisation diffusée sous la mar15 que Metco 34F du fabricant. La couche ne doit pas fondre pour que les pointes de la poudre pulvérisée en forme de grains ne fondent pas et s'arrondissent afin que la couche de friction conserve un coefficient de friction élevé. Dans le cas des cylindres plieurs, la surface active (ici la couche de friction) doit présenter un coefficient de friction élevé pour bien 20 tirer le produit à plier dans l'intervalle de pliage. De façon avantageuse, la poudre pulvérisée contient du carbure de tungstène. Avantageusement, à l'aide du revêtement de pulvérisation thermique, on applique une couche métallique comme couche de friction 2. Mais on peut également appliquer une couche d'oxyde de céramique ou de métal-céramique. D'autres bases 25 de couches de pulvérisation thermique sont connues des spécialistes. La couche de friction 2 est appliquée par exemple sur une épaisseur t = 0,3 mm et la profondeur maximale de rugosité Rmax est telle que Rmax < 0,2 mm. The folding cylinder 1, thus prepared, receives the friction layer 2. It is however advantageous to treat with the sand jet the places on the upper surface of the cylinder intended to receive the coating. This sandblasting treatment can advantageously be done once the covering sheet 5 fixed in place. Then a bonding base is applied and then by thermal spraying, advantageously by flame spraying, the friction layer 2 is applied. It is advantageous to apply alloys of the autofluent carbide type and mixtures. For example, you can use the spray powder diffused under the manufacturer's Mar15 as Metco 34F. The layer must not melt so that the tips of the powder in the form of grains do not melt and round so that the friction layer retains a high coefficient of friction. In the case of folding cylinders, the active surface (here the friction layer) must have a high coefficient of friction in order to draw the product to be folded well in the bending interval. Advantageously, the powder spray contains tungsten carbide. Advantageously, using the thermal spray coating, a metallic layer is applied as a friction layer 2. However, a layer of ceramic oxide or metal-ceramic can also be applied. Other bases of thermal spray layers are known to those skilled in the art. The friction layer 2 is applied for example to a thickness t = 0.3 mm and the maximum roughness depth Rmax is such that Rmax <0.2 mm.
La tôle de couverture 5 présente en outre des découpes 30 rectangulaires 9 qui viennent sur les rainures 10 du cylindre plieur 1 dans lesquelles passent des courroies 11 pour l'opération de pliage (voir figure 4). Par pulvérisation à la flamme on réalise des surfaces de friction 12 de forme rectangulaire correspondant à la forme des découpes 9 sur la surface enveloppe des rainures 12. Dans un but de simplification une 35 seule surface de friction rectangulaire 12 a été représentée. The cover sheet 5 also has rectangular cutouts 9 which come onto the grooves 10 of the folding cylinder 1 through which belts 11 pass for the folding operation (see FIG. 4). Friction spraying produces friction surfaces 12 of rectangular shape corresponding to the shape of the cutouts 9 on the envelope surface of the grooves 12. For the purpose of simplification, only one rectangular friction surface 12 has been shown.
Une fois le revêtement par pulvérisation thermique effectué, on enlève la tôle de couverture 5 du cylindre plieur 1 qui ne présente alors plus que les surfaces de friction 3 quadrangulaires et les surfaces de fric- tion rectangulaires 12. Dans l'intervalle subsistent des surfaces en creux ou retrait formées par les zones sans revêtement, c'est-à-dire les zones qui étaient couvertes par la tôle de couverture 5. Le cylindre plieur 2 ainsi réalisé s'utilise avantageusement dans le troisième dispositif de pliage lon5 gitudinal tel que représenté à la figure 4. Dans ce troisième dispositif de pliage longitudinal 13 on a la coopération de deux cylindres plieurs 1. Un couteau plieur 4 engage la feuille 15 à plier dans l'intervalle d'entrée des cylindres. Les courroies 11 passent dans les rainures 10 des cylindres plieurs 1. Ces courroies sont entraînées par friction contre les surfaces de io friction 12. Le cylindre plieur 1 peut également s'utiliser dans des dispositifs plieurs à refoulement et dans ce cas les courroies 11 et les rainures 10 n'existent pas. Once the thermal spray coating has been carried out, the cover sheet 5 is removed from the folding cylinder 1, which then only has the quadrangular friction surfaces 3 and the rectangular friction surfaces 12. In the meantime, hollow or shrinkage formed by the areas without coating, that is to say the areas which were covered by the cover sheet 5. The folding cylinder 2 thus produced is advantageously used in the third folding device lon5 gitudinal as shown in Figure 4. In this third longitudinal folding device 13 there is the cooperation of two folding cylinders 1. A folding knife 4 engages the sheet 15 to fold in the entry interval of the cylinders. The belts 11 pass through the grooves 10 of the folding cylinders 1. These belts are driven by friction against the friction surfaces 12. The folding cylinder 1 can also be used in folding folding devices and in this case the belts 11 and the grooves 10 do not exist.
Les cylindres plieurs 1 utilisés dans le troisième dispositif de pliage longitudinal 13 comme représenté à la figure 4, peuvent égaleiS ment comporter des surfaces de friction 3 sur seulement une zone périphérique. La tôle de couverture 5 utilisée dans ce cas ne comporte des découpes 8 que dans une partie de la largeur B correspondante, si bien que cette tôle peut être appliquée sur le cylindre plieur 1 avec ses extrémités 6, 7 qui se chevauchent. The folding cylinders 1 used in the third longitudinal folding device 13 as shown in FIG. 4, can also include friction surfaces 3 on only a peripheral zone. The cover sheet 5 used in this case has cutouts 8 only in a part of the corresponding width B, so that this sheet can be applied to the folding cylinder 1 with its ends 6, 7 which overlap.
La figure 3 montre une autre variante de cylindre plieur 16 dont la couche de friction 2 est formée par un ruban 18 enroulé en spirale autour de l'enveloppe 17 du cylindre plieur 16. Pour réaliser cette bande 18, on enroule sur la surface enveloppe du cylindre plieur 16 à revêtir, une tôle de couverture 19 en spirale, qui laisse libre la zone formant la 25 bande recevant le revêtement. La figure 3 est représentée schématiquement pendant l'opération d'enroulement, le cylindre plieur 16 n'étant que partiellement représenté. Les extrémités de la tôle de couverture 19 sont fixées à l'enveloppe 17 par un collier ou d'une autre manière par exemple par des soudures par points. Comme dans l'exemple de réalisation précé30 dent, après un traitement éventuel au jet de sable, on applique la couche de friction sous la forme d'un revêtement par projection thermique sur le cylindre plieur 16 garni de la tôle de couverture 19. Ensuite, on enlève la tôle de couverture 19 et on obtient la couche de friction sous la forme d'un ruban 18 enroulé en spirale. La bande 18 est représentée schématique35 ment sur une zone partielle de l'enveloppe 17 du cylindre plieur 16. La tôle de couverture 19 peut être par exemple constituée par un ruban de tôle d'une épaisseur de 1 mm. La couche de friction, c'est-àdire le ruban 18, a dans ce cas également avantageusement une épaisseur de l'ordre de 0,3 mm. On exécute la pulvérisation ou projection à la flamme comme dans l'exemple précédent dont la description ne sera pas reprise. La bande 18 a par exemple une largeur b d'environ 10 mm. Le cylindre plieur 16 peut également recevoir une bande constituée par une succession de sur5 faces rectangulaires. Dans ce cas, la tôle de couverture comporte des fenêtres 21 correspondantes représentées en trait interrompu comme variante de réalisation. Dans ce cas on enroule la bande 19 sans laisser d'espace b (dans ce cas b = 0). FIG. 3 shows another variant of folding cylinder 16, the friction layer 2 of which is formed by a ribbon 18 wound in a spiral around the envelope 17 of the folding cylinder 16. To produce this strip 18, the envelope surface of the folding cylinder 16 to be coated, a cover sheet 19 in a spiral, which leaves free the zone forming the strip receiving the coating. Figure 3 is shown schematically during the winding operation, the folding cylinder 16 is only partially shown. The ends of the cover sheet 19 are fixed to the casing 17 by a collar or in another way, for example by spot welds. As in the previous embodiment, after a possible sandblasting treatment, the friction layer is applied in the form of a thermal spray coating on the folding cylinder 16 lined with the cover sheet 19. Then, the cover sheet 19 is removed and the friction layer is obtained in the form of a ribbon 18 wound in a spiral. The strip 18 is shown schematically on a partial area of the envelope 17 of the folding cylinder 16. The cover sheet 19 may for example be constituted by a sheet metal strip with a thickness of 1 mm. The friction layer, that is to say the tape 18, in this case also advantageously has a thickness of the order of 0.3 mm. The flame spraying or spraying is carried out as in the previous example, the description of which will not be repeated. The strip 18 has for example a width b of approximately 10 mm. The folding cylinder 16 can also receive a strip formed by a succession of sur5 rectangular faces. In this case, the cover sheet has corresponding windows 21 shown in broken lines as an alternative embodiment. In this case, the strip 19 is wound without leaving a space b (in this case b = 0).
Le cylindre plieur 16 est utilisé avantageusement en combi10 naison avec un coin plieur 22 comme celui de la figure 5. Dans ce cas deux cylindres plieurs 16 coopèrent. Son intervalle d'entrée reçoit une bande 13 pliée longitudinalement par le coin plieur 22. The folding cylinder 16 is advantageously used in combination with a folding corner 22 like that of FIG. 5. In this case two folding cylinders 16 cooperate. Its entry gap receives a strip 13 folded longitudinally by the folding corner 22.
NOMENCLATURENOMENCLATURE
1 cylindre plieur 2 couche de friction 3 surface de friction 4 surface tôle de couverture 6 extrémité 7 extrémité 8 découpe Io 9 découpe rainure 1 1 courroie 12 surface de friction 13 troisième dispositif de pliage longitudinal 15 14 couteau plieur feuille 16 cylindre plieur 17 enveloppe 18 bande 19 tôle de couverture couche de friction 21 fenêtre 22 coin plieur 23 bande 25 B largeur b largeur t épaisseur 30 Fl surface enveloppe F2 surface enveloppe F3 surface enveloppe 35 F4 surface enveloppe F5 surface enveloppe Rmax profondeur de la rugosité 1 folding cylinder 2 friction layer 3 friction surface 4 cover sheet surface 6 end 7 end 8 Io cut 9 groove cut 1 1 belt 12 friction surface 13 third longitudinal folding device 15 14 folding knife sheet 16 folding cylinder 17 envelope 18 strip 19 cover sheet friction layer 21 window 22 folding corner 23 strip 25 B width b width t thickness 30 Fl envelope surface F2 envelope surface F3 envelope surface 35 F4 envelope surface F5 envelope surface Rmax depth of roughness
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