Brevet FR2029764A1 — publié le 19701023

-1- 2029764 On connaît dans l'industrie textile et aussi dans d'autres branches apparentées des rouleaux à aiguilles présentant un corps de rouleau pratiquement en forme de cylindre creux constitué le plus souvent en laiton dont la surface périphérique est garnie 5 d'aiguilles faisant saillie vers l|extérieur. Des rouleaux de ce genre ont subi une large extension pour des opérations de transfert, de perforation, de peignage et d'étirage et plus récemment on les utilise aussi pour la fibrillation des feuilles de matière plastique. Dans l'exécution connue jusqu'ici de ces rouleaux à aiguilles 10 le corps de rouleau présente une multitude de petite trous percés radialement ou en biais, dans lesquels on introduit de l'intérieur ou de l'extérieur les aiguilles légèrement coniques et ou oalesfixe nar emmanchement. Le changement des aiguilles ainsi montées est difficile et fastidieux. En effet, si des aiguilles sont endommagées ou usées, 15 il faut les éliminer par voie chimique ou les chasser à travers le trou de montage, ce qui conduit souvent à la cassure des aiguilles fixées de manière relativement solide. D'autre part, les perçages demeurant faprès qu'on ait extrait les aiguilles, sont un peu élargis, de sorte qu'on ne peut plus monter de manière parfaite que des 20 aiguilles de la taille immédiatement supérieure, ce qui est, pourtant, susceptible d'avoir destrépercussions défavorables pour le processus de traitement envisagé. Ces inconvénients peuvent être supprimés grâce à la présente invention par le fait que les aiguilles sont fixées sur des 25 barres reliées elles-mêmes de manière amovible à la surface du corps dé rouleau. Le corps de rouleau présente judicieusement à sa face cylindrique extérieure une série de rainures d'ancrage se développant pratiquement parallèlement les unes aux autres et les sections des 30 barres sont ajustées au profil de ces rainures de telle sorte que • les barres peuvent être glissées dans les rainures et y être arrêtées et assurées contre tout décalage dans le sens de rotation du rouleau. Dans une forme d'exécution préférée, les rainures d'ancrage ont une section en forme de queue d'aronde. Mais d'un autre coté, 35 les barres peuvent aussi être vissées sur la surface du corps du rouleau. Dans une forme d'exécution de ce genre chacuae des barres peut présenter deux parties profilées parallèles, reliéesentre-elles par un voile, l'une de ces parties profilées servant à ancrer 1® barre 70 02906 -2- 2029764 sur le corps de rouleau et l'autre à supporter les aiguilles. Un exemple d'exécution de l'objet de l'invention est représenté en même temps qu'une variante dans le dessin annexé. la Fig. 1 montre un corps de rouleau pendant l'opération 5 d'insertion d'une barre équipée d'aiguilles dans une rainure en queue d'aronde ménagée sur la circonférence du corps de rouleau ; les Fig. 2a et 2b sont des coupes à travers des barres à aiguilles ; la Pig. 3 montre un corps de rouleau avec des barres à 1° aiguilles vissées sur sa circonférence ; la Fig. 4 montre en coupe l'une des barres à aiguilles représentées dans la Fig. 3 ; la Pig. 5 illustre une variante simplifiée de la forme d'exécution comportant des barres à aiguilles vissées ; 15 la Fig. 6 est une représentation en coupe d'un corps de rouleau, les barres étant en l'occurence représentées sans aiguilles j les Fig. 7a et 7b illustrent une forme d'exécution du rouleau à aiguilles dans lequel l'angle des aiguilles est modifiable ; les Fig. 8a à 10 montrent en coupe partielle quelques 20 variantes de rouleaux à aiguilles, permettant un réglage axial. Dans la Pig. 1 la partie d'extrémité d'un rouleau à aiguilles désigné dans son ensemble par le repère 1 est représentée. ■ Ce rouleau à aiguilles présente un corps de rouleau 2 de forme pratiquement cylindrique et creuse sur le pourtour duquel sont 25 ménagéesdes rainures d'ancrage 3 en forme de queue d'aronde. Les rainures 3 se développent parallèlement à l'axe principal du rouleau à aiguilles-et sont distribuées uniformément sur la circonférence du corps de rouleau 2, c'est-à-dire à des distances réciproques pratiquement égales. Une barre métallique 4 dont la section 30 correspond à celle des rainures en queue d'aronde 3 porte un certain nombre d'aiguilles 5 disposées en ligne droite cote à cote. Les aiguilles 5 dont la partie inférieure présente une forme légèrement conique font saillie au travers de trous cylindriques prévus dans la barre 4 et sont assurées dans les trous en. raison de leur 35 conicité. Les dimensions extérieures de la barre 4 sont choisies de telle manière que celle-ci puisse être insérée par glissement dans la rainure 3 en queue d'aronde du corps de rouleau 2 et qu'elle s'y trouve ensuite assujettie. Comme la barre 4 n'est pour ainsi dire pas soumise à des sollicitations agissant dans le sens axial 40 pendant le fonctionnement du rouleau à aiguilles, il n'est pas 70.02906 2029764 nécessaire de fixer cette barre avec des éléments de fixation complémentaires. Un blocage latéral de la barre 4 est possible au. moyen de bagues latérales ou d'éléments de fixation analogues. Lorsqu'une -ou plusieurs aiguilles 5 sont endommagées ou usées, 5 on peut changer de la manière la plus simple et la plus rapide la rangée d'aiguilles au complet en échangeant purement et simpleme; la barre 4 correspondante. Il est également possible de procéder sans difficulté particulière à l'échange de toutes les barres 4 d'un rouleau à aiguilles contre d'autres barres garnies d'aiguilles XO d'une grosseur différente. De même, on peut diminuer le nombre total d'aiguilles sur un rouleau à aiguilles par exemple de moitié en retirant selon les besoins une barre sur deux. Dans ces condition* les rainures libres sont recouvertes avec avantage avec des barres nues. 15 La section précise des barres 4 est illustrée dans les ,Fig. 2a et 2b. Il y a lieu de mentionner à ce propos qu'en principe d'autres formes de rainure , en dehors de la forme en queue " d'aronde, peuvent entrer en considération pour garantir un maintien parfait des barres 4 dans leur siège. De mêœe, la fixation 20 des aiguilles 5 sur la barre 4 peut être réalisée de n'importe quelle manière, par exemple par brasage, par collage etc... Dans la variante selon3a Fig. 3* les rainures 6 disposées sur l'enveloppe du corps de rouleau 2 ont une section pratiquement rectangulaire. Chacune des barres 7 correspondantes (voir aussi 25 la Fig. 4) présente deux parties profilées longitudinales 9a et 9b parallèles et reliés entre-elles par un voile 8. Dans ce cas, la partie profilée 9a sert à ancrer la barre sur le corps de rouleau etla partie 9b à recevoir les aiguilles 5. Compte tenu de la configuration rectangulaire des rainures 6,.il faut fixer les 50 barres 7 sur le corps de rouleau 2, contrairement à la forme ; d'exécution selon la Fig. 1. Mais dans ce cas également cela est effectué au moyen d'éléments de fixation qu'il est facile de retirer, de préférence au moyen de vis 10 pouvant être vissées dans des trous ; taraudés correspondants prévus dans le fond des rainures. 25 la Fig. 5 représente la partie terminale d'un rouleau à aiguilles avec deux barres à aiguilles 7 vissées sur un corps de rouleau sans rainure. Le profil des barres à aiguilles 7 représenté dans la" Fig. 4 a été expérimenté et a fait ses" preuves. Mais il serait tout à fait possible de donner à ces barres la forme d'une baguette simple, de section rectangulaire, pouvant être vissée sur le corps 70 02906 2029764 de rouleau. Dans cette forme d'exécution ainsi que dans la variante selon la Fig. 3 les rainures 6 ne seraient pas absolument nécessairej Le gros avantage du rouleau à aiguilles décrit apparaît en particulier dans la fibrillation (fragmentation, fendage) de 5 feuilles de matière plastique, au cours de laquelle les aiguilles du rouleau sont soumises à des efforts intenses, comme le prouve l'expérience. En tenant un stock de quelques jeux de barres à aiguilles complètes, on peut réutiliser constamment et sur une longue période le corps en bronze ou en laiton 2 relativement 10onéreux et n'échanger en cas de besoin que les barres à aiguilles. Une seconde possibilité de fixation des barres 4 dans la rainure 3 consiste à réaliser un effet de ressort sous lequel les flancs longitudinaux des barres sont appliqués sur les parois adjacentes de la rainure. Cet effet est obtenu par le fait que la 15 barre présente dans sa partie inférieure un évidement longitudinal (13, Fig. 2a/2b) permettant de rapprocher légèrement par compression les deux branches de la barre 4a et 4b au moment du montage de la barre. Les barres 4 peuvent présenter une certaine tolérance 20de dimension par rapport à la rainure. Pour compenser cette différence de dimension et pour assurer la position de la barre, on peut loger dans la rainure un organe compensateur, par exemple un fil métallique ou en matière plastique ou uoe bande de n'importe quel matériau. Cet organe compensateur peut, comme le montre 25la Fig. 1 au repèr® 11, soit reposer seulement sur le fond de la rainure, soit par exemple, comme en 12 à la Fig. 2b, être aussi relevé latéralement le long des flancs longitudinaux de la barre. La Fig. 6 du dessin montre en coupe simplifiée le corps du rouleau 2 dont la périphérie porte des barres 14. Ces barres. 3014, dont les aiguilles ne sont pas représentées par mesure de simplification, sont maintenues en place aux deux extrémités par une bague 15 vissée. Les aiguilles 5 ( Fig. 2a, 2b et 4) des rouleaux à aiguilles doivent fréquemment être légèrement inclinées par rapport au rayon correspondant du rouleau à aiguilles. Cela 55 signifie que contrairement à la Fig. 2a, les aiguilles sont placées non pas perpendiculairement mais en biais dans la barre de support (Pig. 2b et 4) . Mais un jeu de barres de ce genre avec des aiguilles inclinées ne peut jamais être utilisé que pour une opération de travail bien déterminée, par exemple pour la fibrillation ^Qd'une matière définie, et lorsque l'on change la matière, il faut souvent changer la totalité des barres pour mettre en place des 70 02906 ~5~ 2029764 barres dont l'angle d'inclinaison d'aiguille est différent. On peut pallier cet inconvénient par la forme d'exécution illustrée dans les Fig. 7a et 7b. Sur la circonférence d'un corps de rouleau 16, dont seul un fragment est représenté, une barre 17 est insérée 5 dans une rainure en queue d'aronde. Le rayon de rouleau correspondant à la barre 17, prolongé au-delà du rouleau, porte le repère 18, l'axe de symétrie de la barre le repère 19 et le prolongement de l'axe d'aiguille le repère 20. L'axe de symétrie 19 de la barre forme avec le rayon 10 de rouleau 18 un angleo^ pouvant aussi être mesuré entre une droite 21 définie par la base de la barre et une ligne 22 tirée à angle droit sur le rayon de rouleau. L'axe des aiguilles 20 est déviée d'un angle J-) par rapport à l'axe de symétrie 19 de la barre, l'anglej^ pouvant être 15 égal à l'angleoC ou différent. Dans la position de montage de la barre 17, montrée dans la Fig. 7a, les deux angles^ etj3 s'additionnent pour donner l'angle global y selon lequel les aiguilles sont inclinées par rapport au prolongement du rayon de rouleau 18. Cependant, dès que l'on insère la barre 17 en sens inverse dans la 20 rainure en queue d'aronde correspondante en inversant les flancs longitudinaux, les anglesot et0 se retranchent l'un de l'autre et on obtient une inclinaison globale nouvelle des aiguilles. Dans la forme d'exécution selon les Fig. 7a et Jb, l'angle o Grâce à cette disposition, l'utilisateur dispose dans le rouleau à aiguilles décrit de deux inclinaisons d'aiguilles différentes tout en n'ayant besoin d'acquérir qu'un jeu unique 30 de barres à aiguilles. Selon que l'angle o 35 Dans de nombreux cas, il est souhaitable et avantageux que les aiguilles de barres à aiguilles voisines dans le sens de rotation du rouleau à aiguilles ne se trouvent pas exactement l'une derrière l'autre , mais se placent en position décalée. Mais comme cela ne correspond pas aux besoins de tous les cas de la 40 pratique et que l'importance du décalage peut varier d'un cas 70 02906 2029764 à l'autre, il serait avantageux de pouvoir régler la position des différentes barres à aiguilles dans le sens de leur axe longitudinal propre. Une forme d'exécution de ce genre est représentée à coté de deux variantes de conception dans les Fig. 8a à 10 du 5 dessin. Les Fig. 8a à 8c montrent le coros de rouleau 2 sur lequel se trouve insérée dans une rainure en queue d'aronde une barre à aiguilles 23. Une bague de retenue 24 est fixée au moyen de vis 25 sur la face terminale du corps de rouleau 2. Dans la zone 10 extérieure de la bague de retenue 24, le corps de rouleau 2 présente une cavité annulaire 26 qui se trouve donc ainsi à la bordure de la face terminale du corps de rouleau. En outre, un certain nombre de trous aveugles 27, qui sont formés par moitié en 27a dans la périphérie du corps de 15 rouleau 2 et par moitié en 27b dans la barre à aiguilles 23, sont ménagés à distance les uns des autres dans les faces terminales du rouleau 2. Seul le demi-trou 27b se trouvant dans la barre à aiguilles 23 (Fig. 8a) est pourvu d'un filetage, tarxiis que le demi-trou 27a se trouvant à l'intérieur dans le corps de rouleau 20 ne présente pas de filetage et a un diamètre correspondant au diamètre maximum de taraudage. Ainsi que le montre la Fig.8b, le bord extérieur de la bague de retenue 24 est pourvu d'une échancrure en forme de U 28, ouverte vers le haut et à travers laquelle passe la tige 29 d'une 25 vis 30. La tête de vis 31 se trouve sur la face externe de la bague de retenue 24, tandis que la tige de vis présente un collet 32, fixé rigidement sur celle-ci, qu'un léger jeu sépare de la face interne de la bague de retenue 24. Lorsqu'on tmarBie la vis 30 par sa tête 31, la vis demeure à sa place pendant ce mouvement, 30 par contre la barre 23 se déplace de façon correspondante suivant le sens de son axe longitudinal propre. De cette façon on peut faire varier avec grande précision la position désirée pour la barre à aiguilles 23, la partie filetée de la vis 30 étant d'une part engagée dans le demi-trou taraudé 27b de la barre à aiguilles 35 23 et pouvant tourner d'autre part dans l'autre demi-trou 27 a. Selon la Fig. 9j une bague de retenue 33 est également fixée au moyen de vis 34 sur la face terminale du corps de rouleau 2. La tige 35 de la vis de réglage 36 présente cependant, dans le cas présent, une entaille à sa partie inférieure dans laquelle vient s'insérer l'échancrure en forme de U de langue ^e retenue 33. 70 02906 " 2029764 La vis 36 est de cette manière maintenue en place lorsquJon la tourne'et c'est la barre 37 qui est déplacée le long de son axe lon Une autre variante encore est illustrée sur une forme simplifiée 5 dans la Fig. 10. Dans ce cas, le corps de rouleau 2 est à nouveau pourvu d'un certain nombre de trous 38 qui correspondent aux trous 27 des Fig. 8b et 9. Ici, toutefois, le bord du corps de rouleau 2 est pourvu d'un fraisage 39 ménagé dans un dégagement de la périphérie du corps de rouleau. Un collet 40, relié rigidement 10 à la tige d'une vis de retenue 41, pénètre partiellement dans ce fraisage 39. En tournant la vis de retenue 4l par un carré 42 prévu à cet effet, la vis elle-même demeure en place, tandis que la barre à aiguilles en prise avec le filet de la vis est déplacée. On peut prévoir sur la tête de la vis de retenue 41, entre le 15 collet 40 et le carré 42 tna graduation 43, de sorte que l'on peut régler et reproduire à volonté la position exacte d'une barre à aiguilles avec une grande précision. 70 02906 -8- 2029764 REVENDICATIONS 1. - Rouleau à aiguilles comportant un corps qui a pratiquement la formé d'un cylindre creux, dont la surface périphérique est garnie d'aiguilles faisant saillie vers l'extérieur, caractérisé en ce que les aiguilles (5) sont fixées sur des barres 5 (4, 7, 17, 23) qui sont montées de manière amovible sur la surface du corps de rouleau (2). 2. - Rouleau à aiguilles selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de rouleau (2) présente sur sa surface extérieure cylindrique un certain nombre de rainures 10 d'ancrage (3,6) s'étendant dans une direction pratiquement parallèle à l'axe de rouleau, et les sections de barres (4,7* 17* 23) sont adaptées au profil des rainures de telle manière que les barres peuvent être insérées dans les rainures par glissement et y. être maintenues sans qu'elles risquent de subir un déplacement 15 dans le sens de rotation du rouleau. 3. - Rouleau à aiguilles selon la revendication 2, caractérisé en ce que lés rainures d'ancrage ont une section en forme de queue d'aronde. 4. - Rouleau à aiguilles selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que les barres sont vissées sur la surface du corps de rouleau. 5. - Rouleau à aiguilles selon la revendication 4, caractérisé en ce que les barres sont entièrement rentrées dans les rainures. 25 • 6. - Rouleau à aiguilles selon la revendication 4, caractérisé par le fait, que chacune des barres présente deux parties profilées longitudinales (9a# 9b)parallèles entre-elles et reliées l'une à l'autre par un voile 8, l'une des parties profilées servant à ancrer la barre sur le corps de rouleau et l'autre partie 30 profilée à recevoir les aiguilles. 7. - Rouleau à aiguilles selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque barre présente dans sa partie inférieure une cavité (13) s'étendant dans le sens longitudinal et permettant perdant le montage de comprimer légèrement les deux branches de la 35 barre, de sorte que la barre est assurée dans sa position d'installation en raison de son élasticité propre. 8. - Rouleau à aiguilles selon la revendication 1, caractérisé en ce que les barres (17) sont inclinées par rapport 70 02906 -9- 2029764 aux rayons (18) du corps de rouleau et que les aiguilles le sont également par rapport aux barres. 9. - Rouleau à aiguilles selon la'revendication 8, caractérisé en ce que les deux angles d'inclinaison ) sont égaux. 5 10. - Rouleau à aiguilles selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présenteàl'une de ses faces terminales un certain nombre de trous disposés parallèlement à l'axe du rouleau, dont la moitié extérieure (27b) se trouve dans une barre (2?) et est pourvue d'un filetage, tandis que la moitité intérieure (27a) ne 10 présente pas de filetage et a un diamètre un peu plus grand, une vis de réglage (30, 36, 4l) étant logéedans chacun des trous de • manière à pouvoir être tournée sans ee déplacer le long de son axe longitudinal, de sorte qu'en tournant les vis de réglage on peut déplacer les barres dans le sens de leur axe longitudinal. 15 11. - Rouleau à aiguilles selon la revendication 10, caractérisé en ce que les vis de réglage (30, 36, 4l) sont maintenues par une bague de retenue (24,33) vissée sur la face terminale du corps de rouleau. 12. - Rouleau à aiguilles selon la revendication 10, carac-20 térisé en ce que la tête de chaque vis de réglage fait saillie hors du trou correspondant et présente un collet (40) qui est engagé dans une gorge (39) ménagée dans le corps du rouleau et assure ainsi la vis contre tout déplacement dans le sens de son axe longitudinal pendant qu'elle est tournée.