Brevet FR2320249A1 — publié le 19770304

La présente invention a pour objet un mandrin auto-serreur à entraînement unidirectionnel pour support tubulaire d'enroulement de papier, tissu ou autre matière souple. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique de la manutention et notamment à la manipulation des matériaux de forme plate ou filiforme. On connaît divers moyens pour maintenir de maniere ferme et entraîner en rotation, sans patinage,les supports de matériaux enroulés. Ces moyens sont en général des bobines, flasques ou cônes d' entraînement qui peuvent présenter des aspérités appropriées pour assurer l'entraînement sans glissement. De telles dispositions n'autorisent pas un entraînement progressif du support tubulaire d'enroulement du matériau, de plus lorsque le dit support n'est plus entrain, ce dernier J'arrête brusquement pouvant provoquer le déchirement du matériau à enrouler, ces dispositifs d'entraînement ne formant pas roue libre. Selon l'invention, on obvie à ces inconvénients en réalisant un mandrin auto-serreur qui entraîne unidirectionnellement un support tubulaire d'enroulement de matériau quelconque,tout en assurant un entraînement progressif. Selon une premire caractéristique de l'inventIon, ce mandrin auto-serreur se pressente sous la forme d'une noix profilée avec à l'une de ses extrémités une collerette faisant office de butée du rouleau, la dite noix, ae diantre Inférieur a celui de l'alésage du support tubulaire, présente sur sa périphérie des degagements symétriques et équerrés sur lesquels prennent appui des doigts tubulaires ou non avec capacité de déformation et déplacement é plastique, les dits doigts solidaires à l'une de leur extrémité de la collerette étant montés régulièrement inclinés par rapport à axe longitudinal du mandrin. Ces caractéristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour bien fixer l'objet de l'invention sans toutefois le li miter,sldans les dessins annexes L figure i est une vue dtensemble à caractère schématique montrant un support tubulaire d'enroulement de ma=Eiau quelconque. La figure 2 est une vue en perspective du mandrin autre serreur réales selon l'invention. La fIgure 3 est une vue de face et en coupe partielle lors de l'engagement du mandrin dans un support tubulaire. La figure 4 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 4-4 de la figure 3. La figure 5 est une vue de face du mandrin selon l'invention, illustrant l'entraînement en rotation du support tubulaire. La figure 6 est une vue en coupe considérée suivant la ligne 6-6 de la figure 5. La figure 7 est une vue de profil en coupe transversale d'un mandrin auto-serreur selon une autre forme de réalisation suivant l'invention. La figure 8 est une vue identique à la figure 7, mais lors de l'entraînement en rotation du support tubulaire. La figure 9 est une vue en coupe longitudinale illustrant une autre forme de réalisatçon selon l'invention pour l'entraînement d'objets de forme plate. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative en se réfèrant aux exemples illustrés par les figures des dessins. On voit à la figure 2 que ce mandrin auto-serreur à entrai--:: nement unidirectionnel notamment pour support tubulaire d'enroulement de papier, tissu ou autre matière souple, se présente sous la forma d'une noix 1 avec à l'une de ses extrémités une collerette 1 de faible épaisseur solidaire directement ou d'une ma niere rapportée du corps de la noix 1, et faisant office de butée du support 2. L- noix 1 de diamètre inférieur à celui de l'alésage du support tubulaire 2 à entrainer, présente sur sa périphérie des dé agements symtriques et équerrés2 formant des rampes 1 et des épaulements 4 . Sur les rampes I sont positionnés angulairement des doigts tubulaires ou non 3 ayant une capacité de déformation et de déplacement élastiques.La hauteur des doigts 3 est légèrement inférieure à la hauteur des épaulements I Selon une caractéristique de l'invention, ces doigts 3, solidaires à l'une de leur extrémité de la collerette I et tan- gentiellement ou à proximité des épaulements I , sont montés inclinés par rapport à l'axe longitudinal de la noix 1 avec ung certaine position angulaire par rapport aux dits épaulements 1 Dans l'exemple illustré aux figures des dessins et notamment à la figure 3, on voit que les doigts 3, de section intérieure creuse, sont emmanchés de force dans1des ergots 4 solidaires par tout moyen connu de la collerette 1 et à proximité des épaulements 1 , les dits ergots étant judicieusement inclinés par rapport à une génératrice de la noix 1. I1 est bien évident que ce procédé de fixation des doigts 32leur contrant une certaine position angulaire sur les rampes est décrit à titre indicatif nullement limitatif et n'en exclue aucun autre. Ce mandrin auto-serreur réalisé selon l'invention s'engage dans l'alésage du support tubulaire 2 en vue de son entraînement en rotation pour l'enroulement ou le déroulement de papier, tissu ou autre matière souple F ~ gure 1). Lors de l'engagement du mandrin dans le support tubulaire 2, on exerce une action manuelle de rotation de manière à ce que les doigts 3 viennent pla 3 quer contre les épaulements i , dioù une diminution du diamètre apparent, autorisant ainsi la libre interpénétration du dit mandrin dans lXalésage du support tubulaire 2. Après ltengagement, les doigts 3 de par leur élasticité, reprennent leur position initiale angulaire par rapport aux épaulements 13 et se trouvent ainsi positionnés et butés tangentiellement à l'alésage du support 2. Selon le sens de rotation appliqué au mandrin, ce dernier entraîne le support tubulaire 2, ou bien agit comme une roue libre nXentrainant donc pas en rotation le dit support. Comme illustré aux figures 3 et 4, lorsque Selon entratÀe le mandrin sui- vant la flèche F1 figure 4, les doigts 3 de par leur élasticité, se déplacent 2 3 sur les rampes 1 et ont tendance à venir plaquer contre les épaulements 1 La distance D égale au diamètre intérieur du support tubulaire 2 demeure donc constante au furet à mesure de la rotation (flèche f=1) du mandrin le quel nientraithe donc pas te support 2, et se comporte comme une roue libre. II est à noter que le mandrin tourne librement avec un léger frottement dans l'alésage du dit support, mais ne peut llentrailrer en rotation à cause du poids du matériau enroulé. Lorsque le mandrin est entravé en rotation selon flèche F2 (figures 5 et 6), les doigts 3 disposés en tangence, sont déplacés angulairement par l' effort sur les rampes 1, leur extrémité libre venant se coincer, avec une déformationélastique diamètraleentre les dites rampes 1 et l'alésage du support 2 , lequelse trouve donc entraîné en rotation. Dans ce cas, les doigts 3 sont déplacés angulairementsur les rampes 1 dans le sens opposé au précédent, et l'on voitdonc (figures 4 et 5) que l'es- pace résidant entre l'alésage du support et chaque rampe 1 diminue au fur et à mesure que lton s'éloigne des épaulements 1 , ce qui a pour effet d'as- surer le coincement des doigts 3 et conséquemment l'entraînement en rotation du support. II est à noter que plus le couple exercé sur le mandrin augmente, plus les doigts 3 ont tendance à s'écarter angulairement des épaulements 13 autorisant encore un meilleur coincement des dits doigts entre l'alésage et les rampes 12. Ce dispositif assure une répartition de la pression de contact sur une large surface qui permet d'entraîner un tube de faible résistance mécanique. II est bien évident que, sans pour cela sortir du cadre de l'invention, ce mandrin auto-serreur peut se présenter sous d'autres fonnes de réalisat ions. On en a illustré qubiques-unes aux figures 7, 8 et 9. A ux figures 7 et 8, le mandrin auto-serreur ne se trouve plus log é dans l'alésage du support tubulaire 5 en vue de son entrafnement unidirectionnel en rotation, mais sur la périphérie de ce dernier. Dans cette réalisation, le mandrin selon l'invention se compose d'un corps cylindrique creux 6 présentant intérieurement, comme précédemment, des dégagements équerrés et symétriquesf Drmant des rampes 6 et des épau 2 lements 62. Sur les rampes 61 sont également montés inclinés avec une capa- cité de déformation et déplacement élastiques des doigts 7 de section cylindrique ou non. Comme décrit précédemment dans la réalisation des figures 2 à 6, ce mandrin auto-serreur se comporte dans un certain sens de rotation comme une roue libre, et dans l'autre sens entraxe progressivement le support tubulaire 5. Dans la représentation schématique de la figure 9, le mandrin autoserreur à entrainement unidirectionnel présente intérieurement une succession de rampes coniques 8 de faible pente sur lesquelles sont montés inclinés des doigts 9 avec capacité de déformation et déplacement élastiques. Une telle réalisation autorise notamment llentraXnement linéaire unidirec tionnel d'objets de forme plate, telle que planche 10, sans aucune source d énergie extérieure. II est bien évident que suivant ltinvention, ces mandrins auto-serreurs à entraíhement unidirectionnel d'objets de forme plate ou ronde, et quelles que soient les différentes réalisations illustrées aux figures des dessins, peuvent être réalisés en toute dimension et matière. De plus, les doigts inclinés avec capacité de déplacement et déformation élastique sont réalisés en toute section indifféremment pleine ou creuse. II faut souligner que ce mandrin auto-serreur selon l'invention est agencé pour être entraîné en rotation par tout moyen connu. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne: - réalisation simple et économique - entralinement progressif du fait de llélasticité des doigts - aucun risque de déchirement du matériau roulé après l'entrainement en ro tation du support par l'intermédiaire du mandrin auto-serreur, ce dernier agissant en sens inverse à la façon diune roue libre. - possibilité de tourner manuellement le support - possibilité dientraîner des supports de toutes formes de préférence rondes, mais également irrégulières , ovales, etc. - répartition de la pression de contact sur une large surface qui permet d'en tramer un tube de faible résistance mécanique. Llinvention ne se limite aucunement à celui de ses modes d'application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDU CATI ONS - 1:.- Mandrin auto-serreur à entrakement unidirectionnel pour support tubulaire dienroulement de papier, tissu ou autre matière souple, caractérisé en ce qui se présente sous la forme dune noix profilée avec à l'une de ses extrémités une collerette faisant office de butée du rouleau, la dite noix, de diamètre inférieur à celui de l'alésage du support tubulaire, présentant sur sa périphérie des dégagements symétriques et équerrés sur lesquels prennent appui des doigts tubulaires ou non avec capacité de déformation et déplacement élastiques, ces doigts solidaires à l'une de leur extrémité de la collerette étant montés inclinés par rapport à l'axe longitudinal du mandrin. - 2 - Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dégagements sont symétriques et équerrés et formentdes rampes et des épaulements - 3 - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que llune des extrémités des doigts tubulaires ou non avec capacité de déformation et déplacement élastique, est fixée sur la collerette tangentiellement ou à proximité des épaulements, et avec une certaine position angulaire par rapport aux dits épaulements. - 4 - Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé sé en ce que la hauteur des doigts est légèrement Inférieure à celle des épau lements. - 5 ~ Mandrin selon l'une quelconque des revendications 1,2,3 et 4, caractérisé en ce que suivant le sens de rotation du dit mandrin, ce dernier agit comme une roue libre, les doigts se positionnant contre les épaulements, laissant apparaltre un léger espace qui demeure constant entre l'alésage du support tubulaire et la périphérie des doigts. - 6 - Mandrin selon Alune quelconque des revendications 1,2,3 et 4, caractérisé en ce que suivant le sens de rotation du dit mandrin, ce dernier entrai ne le support tubulaire, les doigts s'écartant angulairement des épaulements pour se coincer avec une déformation élastique diamètrale, entre les rampes et l'alésage du dit support. - 7 - Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en variante, il se compose d'un corps cylindrique creux présentant des dégagements équerrés et symétriques sur lesquels sont établis -- inclinés des doigts avec capacité de déformation et déplacement élastique, pour entrather un sup por@ tubulaire selon sa périphérie, ou se comporter commeune roue libre. - # - Mandrin selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en variante, il se compose d'un corps creux formant intérieurement une succession de rampes coniques de faible pente, sur lesquelles sont montés inclinés, des doigts avec capacité de déplacement et de déformation élastique pour l'entraînement uni- directionnel d'objets de section méplate.