Brevet FR2348142A1 — publié le 19771110

La présente invention concerne un dispositif de fixation amovible pour un support tubulaire, notamment pour un support tubulaire axial d'un rouleau de matériau en feuille. On utilise couramment de tels rouleaux de matériaux en feuille, à la sortie d'une machine de production ou à l1entrée d'une machine de transformation, par exemple dans l'industrie textile, l'industrie du papier, l'industrie des matières plastiques calandrées, ou encore dans l'imprimerie. Les matériaux en feuille sont enroulés sur un support tubulaire axial utilisé pour le montage pivotant du rouleau sur la machine de production, et servant ensuite au hissage du rouleau, pour sa manutention et son transport. De tels rouleaux peuvent atteindre plusieurs mètres de longueur, et un mètre d'épaisseur ou davantage, correspondant à une masse de plusieurs tonnes, Le support tubulaire axial est par exemple en carton épais pour des rouleaux de petites dimensions, et en acier pour les rouleaux les plus lourds. Le diamètre interne du support tubulaire axial peut dépasser 250 mm pour les rouleaux très lourds, dont le support axial doit être très robuste et rigide. On contact divers dispositifs, en général improvisés et peu commodes, pour assurer le maintien du support tubulaire axial précité sur la machine de production, et pour relier ensuite le support tubulaire à un organe de hissage d'un engin de manutention, tel qu'un pont roulant ou un chariot élévateur. Souvent, on se contente de passer une barre métallique dans le support tubulaire, qui se trouve ainsi assujetti d'une manière incertaine et même dangereuse à la machine ou à l'engin de manutention. Ce mode de fixation sommaire cause des pertes de temps préjudiciables à la production de machines à grand débit, d'un fonctionnement très onéreux, et présente divers risques d'accidents et d'endommagement pour le matériau en feuille du rouleau. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients qu'on vient d'exposer, en permettant de réaliser de manière simple, pour des supports tubulaires, notamment pour des supports axiaux de matériaux en feuille, un dispositif de fixation amovible d'emploi rapide et commode, offrant toute sécurité pour la fixation ainsi réalisée. Selon l'invention, le dispositif de fixation amovible pour un support tubulaire, notamment pour un support tubulaire axial d'un rouleau de matériau en feuille, est caractérisé en ce qu'il comporte un corps sensiblement cylindrique adapté à entre monté en position de service avec un faible jeu radial dans une extrémité du support tubulaire ; au moins un élément déformable est disposé à la périphérie du corps cylindrique, pour venir en regard de la face interne du support tubulaire dans la position de service précitée ; des moyens réversibles de serrage sont associés à l'élément déformable pour le mettre en appui contre le support tubulaire, et solidariser temporairement celui-ci avec le dispositif de maintien. Le serrage de l'élément déformable peut être réalisé de manière stable, commode et rapide, par exemple par des moyens mécaniques ou pneumatiques. ES donnant au corps cylindrique une longueur suffisante, par exemple voisine du triple du diamètre interne du support tubulaire, et en prévoyant des dimensions suffisantes pour la surface d'appui de l'élément déformable, on peut réaliser une fixation solide et facilement amovible de l'extrémité du support tubulaire. D'une manière avantageuse, l'élément déformable de serrage comporte une capacité allongée en matériau élastique montée dans une gorge du corps cylindrique, e-t pouvant être gonflée en position de service par un fluide sous pression, pour mettre une face de la capacité en appui contre le support tubulaire. Cette disposition permet, comme on l'expose plus loin, une réalisation industrielle commode et économique du dispositif de fixation conforme à l'invention. De préférence, le corps cylindrique comporte deux flasques d'extrémité sensiblement circulaires fixés sur un axe commun ; trois éléments profilés en 'tU" sont fixés aux flasques, parallèlement à l'axe dans des échancrures réparties sur la périphérie des flasques ; chacun des éléments profilés en "Utt constitue une gorge pour recevoir une capacité élastique allongée d'un élément de serrage. Ces dispositions permettent une réalisation industriel- le robuste et endurante du dispositif conforme à l'invention, comme on 1 t explique plus loin. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront encore de la description d'un mode de réalisation préféré, présenté à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'ensemble d'un rouleau de matériau en feuille équipe de deux dispositifs de fixation conformes à l'invention - la figure 2 représente le rouleau de la figure 1 associé à un palonnier de hissage au moyen des deux dispositifs de fixation - la figure 3 est une vue agrandie, avec arrachement d'un des dispositifs de fixation des figures 1 et 2,monté à une extrémité du support tubulaire axial du rouleau - la figure 4 est une vue latérale du dispositif de fixation de la figure 3 - la figure 5 est une coupe transversale de la figure 4, suivant V-V ;; - la figure 6 est une vue latérale avec coupe axiale partielle d'une capacité élastique allongée du dispositif des figures 3 et 4 - lis figures 7 et 8 sont des coupes transversales de la figure 6, suivant VII-VII et VIII-VIII; - la figure 9 représente schématiquement le circuit de gonflage des trois capacités élastiques du dispositif de fixation des figures 3 et 4. Dans le mode de représentation des figures 1 à 4, le dispositif de fixation amovible 1 est prévu pour s'adapter à un support tubulaire 2, tel que le support tubulaire axial d'unrouleau 3 de matériau an feuille. Le rouleau 3 est par exemple un rouleau de tissu ou de papier, qui doit être monté rotativement sur une machine de production 4 pour être associé par l'une des extrémités de son support axial 2 à un système dtentrainement en rotation kA. Le rouleau 3 doit ensuite être accroché à un palonnier de hissage 5, comme on l'a représenté schématiquement sur les figures 1 et 2. Le rouleau 3 peut mesurer plusieurs mètres de long et peser plusieurs tonnes. Le support tubulaire axial 2, normalement prévu pour déborder aux extrémités du rouleau 3 (figure 1) est réalisé par exemple en carton ou en métal. Il peut avoir un diamètre interne de 100 à 250 mm par exemple. Conformément à l'invention, le dispositif de fixation 1 comporte un corps sensiblement cylindrique (figures 3, 4) adapté à être monté en position de service avec un faible jeu radial dans une extrémité du support tubulaire 2. Au moins un élément déformable est disposé à la périphérie du corps cylindrique, pour venir en regard de la face interne du support tubulaire 2, dans la position de service représentée sur la figure 3. Des moyens réversibles de serrage sont associés à l'élément déformable, pour le mettre en appui contre le support tubulaire, et solidariser temporairement celui-ci avec le dispositif de fixation; Le corps cylindrique du dispositif 1 a par exemple une longueur sensiblement égale au triple de son diamètre, pour assurer de manière stable la solidité de sa fixation dans le support tubulaire 2, comme on 11 explique plus loin. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3 à 8, l'élément déformable de serrage comporte une capacité allongée 7, faite en un matériau élastique tel que par exemple un caoutchouc synthétique, à 11 épreuve du vieillissement et des fluides industriels courants. Chaque capacité élastique 7 peut être gonflée en position de service par un fluide sous pression, comme on ltexpose plus loin, pour mettre une face 8 de la capacité 7 en appui contre le support tubulaire 2 (figures 5 à 8). De préférence, la face 8 de la capacité 7 associée au support tubulaire 2 (figure 8), comporte des éléments rugueux 8A, tels que par exemple des lamelles Ou des picots réalisés par moulage sur la surface 8, afin d'améliorer l'adhérence de celle-ci contre la face interne du support tubulaire 2. D'une manière avantageusefi ainsi qu'on l'a représenté sur les figures 3 & 5, le corps cylindrique du dispositif 1 comporto deux flasques d'extrémitó 11, 11A et un flasque intermédiaire de renfort 11B. Les trois flasques 11, liA, 11B, par exemple en tole d'acier épaisse, sont fixés sur un axe commun 12, également en acier. L'axe t2 comporte une extrémité 12A prévue pour déborder à l'extérieur du support tubulaire 2 en position de servide du dispositif 1. Trois éléments profilés en "U" 14A, 14B, 14C, par exemple en t8le d'acier pliée, sont fixés aux trois flasques 11, parallèlement à l'axe 12, dans des échancrures 15 réparties sur la périphérie des flasques 11. Chaque élément profilé en "U" 14 A, B, C, constitue une gorge orientée dans le sens de l'axe 12, pour recevoir l'une des capacités élastiques allongées 7A, 7B, oc. De préférence (figures 3 à 8), chaque capacité élastique 7 comporte une partie tubulaire i6 réalisée par exemple par extrusion, ayant une pièce de fixation 17A, 17B, à chaque extrémité. Les pièces d'extrémité 17 sont fabriquées par moulage, de préférence en un matériau légèrement élastique, par exemple en caoutchouc de dureté moyenne. Les pièces d'extrémité 17 sont reliées de manière étanche à la partie tubulaire 16, par surmoulage et vulcanisation à chaud, pour obtenir une excellente endurance de la capacité élastique 7. D'une manière avantageuse, la face 8 de la partie tubulaire 76 associée au support tubulaire 2 présente un pforil transversal concave (figure 8). Comme on l'explique ci-après, on améliore ainsi l'efficacité, la souplesse de fonctionnement et l'endurance du dispositif de fixation. La pièce d'extrémité 17 de chaque extrémité de la capacité élastique allongée 7 (figure 6) porte un crochet latéral 18, présentant un bec de retenue 18A dirigé vers l'autre extrémité de la capacité 7. Le bec de retenue 18A de chaque crochet d'extrémité 18 peut être engagé sous une bordure d'une extrémité de ltélément profilé en nun correspondant 14, pour le montage de la capacité 7 déformée par allongement. La pièce d'extrémité 17 se trouve alors retenue en place dans ltélément profilé 14, au voisinage de l'un des flasques d'extrémité 11A, 11B, du fait de la tension élastique de larartie tubulaire 16 de la capacité élastique 7. Au moment de la fabrication de la capacité 7, on s'arrange pour avoir au repos entre les deux crochets opposés 18 une distance un peu inférieure à la longueur correspondante de l'élément profilé 14, afin d 'obtenir an position de service une tension élastique convenable, pour la fixation stable de la capacité allongée 7 dans l'élément profilé 14. Les supports tubulaires 2 sont réalisés normalement suivant un certain nombre de calibres normalisés. De même, on peut réaliser avantageusement d'une manière industrielle des séries de dispositifs de fixation 1 conformes à l'invention, adaptés aux calibres des supports tubulaires 2. Pour chaque calibre, les flasques 11 ont un diamètre légèrement inférieur au calibre interne correspondant des supports tubulaires 2, en prévoyant par exemple un jeu radial de tordre de 1 ou 2 mm. De préférence, les dimensions des pièces d'extrémité 17 (figures 3, 4 7) sont prévues pour obtenir une légère saillie radiale des pièces 17 par rapport à la bordure périphérique des flasques en position de service des capacités élastiques 7. Lorsque celles-ci ne sont pas gonflées (figures 4 5, 8), la surface d'appui 8 est concave et se trouve radialement en retrait par rapport aux bordures du profilé en "U 14 correspondant. Les bordures du profilé 14 affleurent sensiblement au niveau de la bordure périphérique de chaque flasque 11. De cette manière, comme on l'explique plus loin, on facilite le montage et le centrage du dispositif 1 dans le support tubulaire 2, grâce à l'élasticité radiale de chaque pièce d'extremité 17, permettant un glissement dans le support tubulaire avec un léger frottement, pour la mise en place du dispositif 1. Pour 1'alimentation des capacités élastiques allongées 7A, X, C (figure 9), on prévoit de préférence un seul raccord de gonflage 22, associé par exemple à une canalisation souple 21 reliée à une source d'air comprimé (non représentée) sous une pression de 11 ordre de 4 ou 5 bars. Le raccord 22, monté de préférence sur une pièce d'extrémité 17 d'une capacité 7A (figures 3, 4, 6, 9), comporte une valve de retenue 22A d'un genre connu, et communique avec un orifice de gonflage 22B de la capacité. A son autre extrémité, la capacité 7A comporte un raccord d'intercommunication 23, analogue au raccord 22, et relié à des raccords semblables 23 des autres capacités 7B, 7Cf par une canalisation commune 24, schématisée en traits interrompus sur les figures 4 et 9. Comme on l'explique plus loin, ceci permet de gonfler et de dégonfler simultanément et rapidement les trois capacités élastiques 7A 7B, 7C, par le raccord de gonflage unique 22. On va maintenant exposer le fonctionnement et l'utilisation du dispositif de fixation conforme à l'invention, tel qu'il vient d'être décrit en référence aux figures 1 à 9. On prendra à titre d'exemple le cas déjà mentionné d'une machine de production 4 de l'industrie textile (figure 1) à la sortie de laquelle un support tubulaire 2 peut être monté de manière amovible, et entratné en rotation, pour l'enroulement progressif d'un rouleau 3 de matériau en feuille, par exemple de tissu ou de tapis produit par la machine 4. Avant la mise en place du support tubulaire 2 sur la machine 4, on choisft deux dispositifs 1 conformes à l'invention, et d'un calibre normalisé approprié au calibre interne du support 2, avec un léger jeu radial, de l'ordre de 1 ou 2 mm par exemple, prévu par construction entre les flasques circulaires 11 et le support 2 (figures 3, 4). Les capacités élastiques 7 étant dégonflées, on introduit un dispositif de fixation 1 à chaque extrémité du support tubulaire 2, en laissant dépasser vers l'extérieur du support 2 l'extrémité 12A de l'axe 12 de chaque support. La saillie radiale légère des pièces d'extrémité 17 facilite le centrage du dispositif 1 dans le support tubulaire 2, et permet commodément la mise en place du dispositif par glissement avec un léger frottement. une fois ainsi assurée la mise en place de chaque dispositif 1, on gonfle simultanément les trois capacités élastiques 7 par le raccord de gonflage unique 22, au moyen de la canalisation souple 21 reliée à la source d'air comprimé (non représentée), à la pression de 4 ou 5 bars par exemple. La pression de gonflage ainsi appliquée à claque capacité 7 assure de manière énergique la mise en appui de sa surface de contact 8 (figure 5), sur toute la lonUicur de la capacité 7, de l'ordre du triple du diamètre interne du support tubulaire 2, par exemple. De cette manière, le dispositif de fixation 1 se trouve exactement centré dans le support tubulaire 2, et solidarisé avec celui-ci, de manière à pouvoir supporter des efforts importants. L'extrémité 12A de l'axe de l'un des dispositifs 1 peut entre associée au dispositif kA d'entraSnement en rotation (figure 1), pour faire tourner le support tubulaire 2, afin assurer ltenroulement sous tension du matériau en feuille constituant le rouleau 3. La mise en place du support tubulaire 2 sur la machine 1, et l'enlèvement du rouleau 3 formé autour du support 2 s'effectent facilement, par exemple au moyen du palonnier 5 associé aux deux extrémités en saillie 12A des axes 12 de chacun des dispositifs 1 (figure 2). On peut sans inconvénient laisser les dispositifs 1 en place dans le support tubulaire 2 tant que celui-ci est garni du rouleau 3 de matériau en feuille. Ceci permet, par exemple, de mettre en place le rouleau 3 sur une machine de transformation comportailt une partie analogue à celle de la figure 1 pour recevoir le rouleau 3, enroulé sur son support tubulaire axial 2, muni des deux dispositifs de fixation 1 conformes à l'invention. On peut démonter rapidement le dispositif 1 de chaque extrémité du support tubulaire 2 (figures 3, 4, 9:, en dégonflant simultanément les trois capacités 7, en agissant sur la valve de retenue 22A du raccord de gonflage 22. Comme on l'a vu, le dispositif de fixation conforme à l'invention présente plusieurs avantages importants : Il permet un montage rapide et facile dans le support tubulaire 2, puisque les pièces d'extrémité 17, en légère saillie par rapport aux flasques d'extrémité liA, 11B, assurent le centrage du dispositif et son glissement dans le support tubulaire 2 avec un léger frottement. La fixation du dispositif 1 dans le support tubulaire 2 est solide et stable, gracie à la mise en appui des surfaces dc contact 8 de chaque capacité élastique 7, sur une longueur de l'ordre du triple du diamètre interne du support tubulaire 2, par exemple. Ln pression de gonflage des capacités 7, de l'ordre de 4 ou 5 bars par exemple, assure de manière très efficace l'adhé- rence des surfaces 8 contre le support tubulaire 2. Cette adhérence est encore améliorée par les éléments rugueux 8A portés par la surface 8, tels que des lamelles ou des picots moulés. La fixation précitée est assurée de manière solide et stable, même en cas d'irrégularités internes du support tubulaire 2. Ceci permet facilement d'associer au moins l'un des dispositifs 1, à un système d'entraînement en rotation ou de freinage du rouleau 3, tel que le système 4A de la figure 1, monté sur l'extrémité 12A de l'axe 12 de l'un des dispositifs de fixation 1. Le démontage de chaque dispositif de fixation 1 est également rapide et facile. En agissant sur la valve de retenue 22A du raccord de gonflage 22 (figure 9), on peut dégonfler simultanément les trois capacités 7, et extraire le dispositif. En cas de dégonflage intempestif des capacités 7, par suite d'un fonctionnement défectueux de la valve de retenue 22A, ou d'un défaut d'étanchéité de l'une des capacités élastiques 7, le dispositif conforme à 1' invention reste en place dans le support tubulaire 2, tant que celui-ci demeure horizontal. La longueur du dispositif 1 de l'ordre du triple du calibre interne du support tubulaire 2, par exemple assure en effet le maintien en position stable-du dispositif, grâce au contact des trois pièces dlextrémi- té 17 contre le support tubulaire 2, au voisinage de chaque flasque d'extrémité 1iA, 11B. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qu'on vient de décrire à titre d'exemple, et on peut y introduire de nombreuses variantes sans sortir du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation amovible pour un support tubulaire, notamment pour un support tubulaire axial d'un rouleau de matériau en feuille, caractérisé en ce qu'il comporte un corps sensiblement cylindrique adapté à être monté en position de service avec un faible jeu radial dans une extrémité du support tubulaire, au moins un élément déformable disposé à la périphérie du corps cylindrique pour venir en regard de la face interne du support tubulaire dans la position de service précitée, et des moyens réversibles de serrage associés à l'élément déformable pour le mettre en appui contre le support tubulaire et solidariser temporairement celui-ci avec le dispositif de fixation. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la longueur du corps cylindrique du dispositif est sensiblement égale au triple de son diamètre. 3. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément déformable de serrage comporte une capacité allongée en matériau élastique montée dans une gorge du corps cylindrique et pouvant être gonflée en position de service par un fluide sous pression, pour mettre une face de la capacité en appui contre le support tubulaire. 4. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que la capacité élastique allongée comporte des éléments rugueux sur sa face associée au support tubulaire. 5. Dispositif conforme à l'une des revendications 3 ou k, caractérisé en ce que le corps cylindrique comporte deux flasques d'extrémité sensiblement circulaires fixés sur un axe commun ayant une extrémité en saillie par rapport à l'un des flasques d'extrémité, et au moins trois éléments profilés en "U" fixés aux flasques parallèlement à l'axe, dans des échancrures réparties sur la périphérie des flasques, chacun des éléments profilés en "U" constituant une gorge pour recevoir une capacité élastique allongée d'un élément de serrage. 6. Dispositif conforme à l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la capacité élastique allongée comporte une partie tubulaire ayant une pièce de fixation à chaque extrémité. 7. Dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que chaque pièce de fixation de la capacité élastique est réalisée en matériau élastique, et se trouve en position de service de la capacité en légère saillie radiale, par rapport à la bordure périphérique des flasques. 8. Dispositif conforme à l'une des revendications 5 ou 7 caractérisé en ce que la partie tubulaire creuse de la capacité allongée présente en position de repos un profil transversal concave sur sa face associée au support tubulaire. 9. Dispositif conforme à l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la pièce de fixation de chaque extrémité de la capacité élastique allongée porte un crochet présentant un bec de retenue dirigé vers l'autre extrémité, le bec de retenue de chaque crochet d'extrémité pouvant être engagé sous une bordure d'une extrémité de l'élément profilé en "U" correspondant, pour le montage de la capacité élastique déformée par allongement: 10. Dispositif conforme à l'une des revendications 6 à 9 caractérisé en ce que l'une au moins des deux pièces dtextré- mité de chaque capacité élastique comporte un orifice et un raccord de gonflage de la capacité. 11. Dispositif conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que les capacités élastiques du dispositif sont reliées entre elles par une canalisation commune, les capacités élastiques pouvant être gonflées simultanément par un raccord de gonflage unique.