Brevet FR2380853A1 — publié le 19780915

L'invention est relative à un rouleau convoyeur pour troncs d'arbres, destiné notamment à des machines à fonctions multiples, qui, dans sa position initiale, en laquelle il n'est pas-sollicité, présente une enveloppe, essentiellement en forme de solide de révolution, équipée d'éléments préhenseurs tels que des piquants destinés à saisir et transporter le bois. En ce qui concerne la technique antérieure on se réfé- rera par exemple au brevet américain n" 2 604 128 (Dick et al.) Des rouleaux convoyeurs de troncs d'arbres, utilisés dans des machines a fonctions multiples connues utilisées pour la récolte du bois, comportent une enveloppe cylindrique rigide à laquelle sont fixés, par exemple par soudage, des piquants ou des nervures, disposés transversalement par rapport à la direction de transport. Les convoyeurs les plus connus jusqu'à présent comportent des paires de tels rouleaux convoyeurs, disposés en face l'un de l'autre et accouplés directement au moteur hydraulique qui les entraine. Les rouleaux et leur moteur hydraulique sont fixés à des pièces de forme creuse qui peuvent tourner autour d'axes parallèles aux axes de rotation des rouleaux. On contact aussi des machines à fonctions multiples qui utilisent comme rouleaux convoyeurs des pneus de véhicules ordinaires munis d'é léments antidérapants. Les rouleaux convoyeurs connus présentent un certain nombre d'inconvénients qui ont suscité l'invention. En raison de la rigidité de la surface courbe des rouleaux, certains des piquants ou des nervures qui viennent en contact avec l'arbre pénètrent relativement profondément dans le bois (10 à 15 mm environ) ; cette partie du tronc, qui le plus souvent est destinée à la scierie, se trouve ainsi détériorée ; à cet égard les rouleaux ne devraient nulle part pénétrer de plus de 6 mm dans le bois afin de pouvoir utiliser la totalité du tronc pour la scierie. Un autre inconvénient est qu'au tronc adhére encore de l'écorce qui empêche les piquants ou les saillies de préhen sion des rouleaux de s'agripper suffisammet fermement au bois. Suivant les saisons, les conditions ambiantes, les diverses espèces et les diverses épaisseurs de troncs considérés, il raudra X ut'liser divers genres de rouleaux convoyeurs pour réduire au minimum les détériorations imprimées au bois par ceux-cit musais une réserve importante de rouleaux convoyeurs est coûteuse, ce qui constitue encore un inconvénient important de ces rouleaux. Le but principal de l'invention est donc de fournir un rouleau convoyeur qui produise sur le bois desdétériorations moindres que les piquants ou les saillies de préhension des rouleaux antérieurement connus. Le but particulier de l'invention est de fournir un rouleau convoyeur dont la flexibilit puisse être mieux commandée et réglée, rapidement et facilement, en fonction des conditions d'uti libation telles que les types de bois et la saison d'exploitation. Dans la pratique ce dernier facteur s'est révélé extrêmement important du fait que la pénétration dans le bois des piquants du rouleau convoyeur dépend de la température ambiante. Un second but particulier de l'invention est de fournir un rouleau convoyeur flexible dont les piquants s'encrassent moins. Un troisième but particulier de l'invention est de fournir un rouleau convoyeur à enveloppe flexible qui fournisse un plus grand nombre de contacts de piquants, en permettant ainsi de réduire la force d'entraînement transmise par chacun des piquants et de réduire la pénétration nécessaire des piquants dans le bois, c'est-à-dire de réduire la détérioration de celui-ci. Ceci résulte de la plus grande flexibilité de l'enveloppe annulaire flexible du rouleau et de l'amélioration de ses possibilités de réglage. Pour obtenir ces résultats et éliminer les inconvénients existants, l'invention est principalement caractérisée par le fait que le rouleau convoyeur comporte un élément creux relié au mécanisme d'entraînement, un élément flexible disposé sur l'élément creux précédent, et un cqain nombre d'éléments annulaires empilés sur ltélément flexible, qui constituent pour le rouleau une enveloppe flexible suivant la direction radiale du rouleau. Les avntazes fournis par l'invention sont fondés principa liement sur la flexibilité de construction du rouleau convoyeur, grSce à laquelle la pression superficielle exercée par le rouleau sur le tronc d'arbre est essentiellement répartie uniformément, ce qui amène un çrand nombre de piquants en contact avec le tronc, potier entraîner celui-ci, et préserve par conséquent ie tronc de toute détérioration provoquée par les piquants ou les éléments analogues. l'e mode de construction de rouleau conforme à l'Invention permet aussi d'utiliser des piquants ou des éléments préhenseurs analogues de diverses épaisseurs, de diverses longueurs et de diverses formes, suivant les saisons st les conditions ambiantes.Les rouleaux conformes à l'invention s'encrassent moins du fait que les éléments annulaires peuvent se mouvoir radialement les uns par rapport eux autres, ce qui d6- tache l'écorce des rouleaux. L'invention est décrite plus en.détail ci-après à l'aide de certains de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 représente en cours d'utilisation le mécanisme convoyeur d'une machine à fonctions multiples, équipé de rouleaux convoyeurs conformes à l'invention, - la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-iI de la figure 1, - les figures 3A et 38 représentent un exemple de système de piquants du rouleau convoyeur conforme à l'invention, - les figures 4A et 4B représentent un autre exemple de système de piquants du rouleau convoyeur conforme à l'invention, - la figure 5 est une vue en élévation latérale, en coupe partielle, du rouleau convoyeur conforme à l'invention, et - la figure 6 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 5. Comme on le voit sur la figure 1, le mécanisme convoyeur de la machine à fonctions multiples est composé de deux rouleaux convoyeurs 10a et lOb, disposés au voisinage l'un de l'autre, entre lesquels circule le tronc d'arbre 11. Ces rouleaux convoyeurs 10a et 10b sont entraînés par des moteurs hydrauliques 12a et 12b. Ces moteurs hy- drauliques 12a et 1Zb sont reliés par des tiges 13a et 13b, à des douilles de paliers 14a et 14b. d'axes A-A et B-B,autour desquels peuvent pivoter les rouleaux convoyeurs 10a et 10b. Les axes A-A et B-B sont essentiellement parallèles aux axes C1-C1 et C2-C2 des rouleaux 10a et lob. Le mécanisme convoyeur comporte aussi évide",- ment des dispositifs à ressorts ou à moteurs usuels qui poussent les rouleaux convoyeurs Ifla et 10b contre le tronc 11. Les figures 1 et 2 montrent le mode de construction des rou ieaux convoyeurs 10. Un tel rouleau comporte un élément creux cylindrique 23 à la partie inférieure duquel est prévue une bride annulaire 24 au moyen de laquelle le rouleau est fixé, à l'aide de vis traversant des trous 25, à la partie tournante du moteur hydraulique 12. Sur l'élément creux cylindrique 23 est déposée une couche de caoutchouc vulcanisé 22 qui constitue l'élément flexible conforme à l'invention. Sur cette couche 22 sont fixés, par emmanchement à friction ou de toute autre manière analogue appropriée, un certain nombre d'éléments annulaires2P munis sur leur pourtour d'une dentelure 21c ou d'éléments préhenseurs analogues, par exemple d'un système de piquants. Dans ce mode de réalisation les éléments annulaires 20 sont identiques et leurs surfaces latérales horizontales sont disposées en face l'une de l'autre. Un empilement de tels éléments annulaires 20 est monté sur l'élément flexible 22 et cet empilement est comprimé entre la bride 24 et une rondelle supérieure 15, fixée à une bride annulaire supérieure analogue à la bride 24 au moyen de boulons 16. De cette manière, on obtient pour le rouleau convoyeur 10 un mode de construction comportant une enveloppe capable de changer de forme suiv-ant des directions radiales du rouleau 10, comme le montrent les éléments annulaires 20' et 20" de la'figure 1. Du fait de l'action de préhension exercée sur le tronc d'arbre 11, les éléments annulaires 20' et 20" ont été déplacés, sur une hauteur 1 du rouleau, suivant la direction des flèches D, de sorte que le profil des rouleaux 10a et 1Db s'adapte à la forme du tronc 11, ce qui améliore la préhension exercée sur celui-ci. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 3A et 3R, les éléments annulaires 20 sont équipés de piquants 21a qui sont encastrés dans les éléments annulaires. Les piquants 21a comportent une partie inférieure 31 logée dans la masse des éléments annulaires 20, suivie par une partie cylindrique 26 et par une partie conique 27 se terminant selon une pointe 28. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 4A et 4a, des jeux de piquants 21b sont encastrés dans les éléments annulaires 20 pour constituer un système d'éléments préhenseurs. Ces piquants 21b sont cylindriques et sont sectionnés en biais de manière à former une surface supérieure elliptique 29 présentant ne arête d'extrémité vive 30. Sans sortir du cadre de l'invention, on peut apporter diverses modifications eu mode de construction décrit ci-dessus. Ainsi les éléments annulaires 20 n'ont pas besoin d'être obligatoirement identiques. Par exemple, dans un mode de construction avantageux, on utilise des éléments annulaires particuliers, munis d'éléments préhenseurs et réalisés en un métal relativement dur, entre les quels sont disposés divers éléments annulaires intermédiaires. De même le diamètre des éléments annulaires 20 peut varier de telle manière qu'un rouleau convoyeur présente un profil concave, les éléments annulaires supérieurs et inférieurs du rouleau présentant un diamètre plus grand que les éléments annulaires centraux. L'épaisseur des éléments annulaires 20 peut également varier d'un élément à l'autre. La structure de l'élément flexible 22 peut aussi différer de celle décrite ci-dessus : l'élément flexible 22 peut être composé d'éléments disposés l'un a coté de l'autre, l'un au-dessus de l'autre et/ou l'un à l'intérieur de l'autre. Il y a lieu de sou ligner qu'il est important qu'une prise suffisante soit assurée entre les éléments annulaires 20 et l'élément flexible, à moins que cette prise soit prévue entre les éléments annulaires et les brides d'extrémités et entre les divers éléments annulaires en contact, du fait que les éléments annulaires reçoivent leur puissance d='entrainement par l'intermédiaire de l'élément flexible.Pour améliorer cette prise l'intérieur des éléments annu laires et l'extérieur de l'élément flexible peuvent être munis de divers systèmes de rainures et de nervures. La puissance d'en traînement peut être transmise aux éléments annulaires 20 par l'intermédiaire des éléments annulaires avoisinants en les munissant de rainures s'adaptant radialement l'une à l'autre. Le rouleau convoyeur 100 représenté sur les figures 5 et 6 comporte un élément creux cylindrique 123 qui est fixé par une bride intérieure supérieure 124, au moyen de boulons 145, à un moyeu 146 quoi, à son tour, est accouplé, par l'intermédiaire d'un plateau d'embrayage 147, à l'axe 148 qui fait tourner le rouleau convoyeur 100. A la bride 124 de l'élément creux 123 est fixé par des boulons 144 un élément composant cylindrique rigide 143 dont le diamètre est un peu supérieur à celui de l'élément creux 123. L'élément cylindrique 143 comporte un couvercle supé rieur 149 qui est fixé à l'élément cylindrique 143 par des bou lolos 150.Sur l'élément creux 123, entre la bride d'extrémité 151 de l'élément creux 123 et la bride de l'élément cylindrique 143, est fixée l'enveloppe flexible 110 du rouleau convoyeur 100 l'enveloppe flexible 110 est composé d'éléments annulaires 120 Poilés l'un sur l'autre, dont la paroi extérieure est munie du système de piquants 121 destinés à entraîner le tronc d'arbre. Sur le côté intérieur des éléments annulaires 120 sont prévues des dépressions 140 en forme de segments de cercles. Les dépressions 140 des éléments annulaires 120 empilés l'un sur l'autre forment des rainures à fond arrondi entre l'élément cylindrique 123 et l'enveloppe flexible 110. Dans ces rainures, formées par les dépressions 140 de l'enveloppe 11D, sont insérés dss XlXmanta élastiques flexibles 122, par exemple de caoutchouc, dont la section droite est essentiellement semi-circulaire, d'autres formes de section droite étant également possibles sans scrtir du cadre de l'invention.Les éléments flexibles 122 sont dans l'ensemble parallèles à l'axe du rouleau convoyeur 100 et sont placés entre l'élément creux 123 et l'enveloppe flexible 110 de telle manière que leur surface intérieure s'applique contre l'élément creux 123 et que leur surface extérieure arrondie-s'engage dans la rainure à fond arrondi formée par les dépressions 140 des éléments annulaires 120. Comme on le voit sur les figures 5 et 6, les éléments annulaires 120 présentent des trous 141, espacés l'un de l'autre de la même distance que les dépressions 140 et disposés chacun entre deux de ces dépressions 140 a le diamètre des trous 141 a été désigné par D sur la figure 6. A travsrs des trous 141 superposés sont enfilées par exemple deux tiges 142, diamétralement opposées dans l'enveloppe flexible 110.Le diamètre d de ces tiges 142 est essentiellement inférieur au diamètre D des trous 141 de sorte que les tiges 142 ne gênent pas la déformation de l'enveloppe flexible 110, sauf en cas de psrturbation de fonctionnement, auquel cas les tiges 142 s'appliquent contre les parois latérales des trous 141 et empêchent la rupture des éléments annulaires 120 dans des conditions de fonctionnement extrêmes. Comme le montrant les figures 5 et 6, il existe un certain interstice fi entre l'élément creux 123 st l'enveloppe flexible 110 lorsque ces derniers sont disposés coaxialement, cet interstice diminuant à lemplacement o le tronc d'arbre comprime les éléments annulaires 120. Comme on le voit sur les figures 5 et 8, l'élément flexible, situé entre l'élément creux 123 et l'enveloppe flexible 110 composée d'éléments annulaires 120, est constitué fondamentalement d'élé,cents élastiques en forme de ti ges 122 par-llèloc à l'axe du rouleau convoyeur, dont les côtés sont en contact, de manière à transmettre élastiquement des forces, avec 1 'élément creux 3 et avec les éléments annulaires 120. La flexibilité de ces éléments flexibles est facilement détermi née, tout d'abord par le choix d'un matériau de flexibilité appropriée pour constituer les éléments 122, puis en faisant varier le nombre des éléments 122 par exemple en ne plaçant d'éléments 122 que toutes les deux ou toutes les trois dépressions 140. En réduisant le nombre des éléments flexibles on peut ainsi Bvidem- ment augmenter cette flexibilité. Un avantage aussi est que les éléments flexibles 122 peuvent être remplacés rapidement et faci ment, ce pourquoi il faut prévoir suffisamment de pièces détachées, faiblement vu3canisées, qui, de toutes manières, sont soumises à une forte usure.Un autre avantage encore est que, grâce à un choix judicieux des formes des dépressions 140 et des élé ments flexibles 122, on peut répartir les déformations, dans l'élément flexible, sur une zone relativement étendue, 'ceci d'uns manière uniforme, ce qui tend à diminuer l'-usure de l'élément flexible. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 5 et 6, l'enveloppe flexible 110, constituée par les éléments annulaires 110, du rouleau convoyeur 100, ne recouvre pas entièrement la paroi latérale du rouleau convoyeur, l'extré- mité de cette paroi étant constituée par une partie cylindrique épaisse 143, ainsi qu'on l'a exposé ci-dessus. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spé cialement envisagés telle elle en embrasse, au contraire,toutes les variantes. Cette invention est due à Pentti KALOINEN. REVENDICATIONS 1. Rouleau convoyeur t103 pour troncs d'arbre, notamment pour machines à fonctions multiples, comportant une enveloppe en forme de solide de révolution, dans sa position fondamentale en laquelle elle n'est soumise à aucune contrainte, cette enveloppe étant munie d'éléments préhenseurs (21), tels que des piquants, destinés à saisir et entraîner le tronc (11), lequel rouleau convoyeur est caractérisé en ce quril comporte en outre un élément creux (23, 24), accouplé à un mécanisme d'entraînement (12). un élément flexible t22) disposé sur l'élément creux (23, 24)et un certain nombre d'éléments annulaires [203, empilés sur l'élément flexible t22j, qui constituent pour le rouleau t10) une enveloppe flexible suivant la direction radiale (0) du rouleau (10). 2. Rouleau convoyeur selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément flexible situé entre l'élément creux rigide (123) du rouleau et l'enveloppe flexible t110) composée d'éléments annulaires (120, 121), comprend un certain nombre d'éléments élastiques en forme de tiges (1223, parallèles à l'axe du rouleau (100), dont les côtés sont en contact, de manière à transmettre élastiquement des forces, avec l'élément creux (123) et avec les éléments annulaires (120). 3. Rouleau convoyeur selon la revendication 2; caractérisé en ce que les faces intérieures des éléments annulaires [120) présentent des dépressions (140) destinées à loger les éléments flexibles (122). 4. Rouleau convoyeur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les dépressions (140) présentent essentiellement la forme de segments de cercles. 5. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les éléments flexibles en forme de tiges (122) présentent une section droite essentiellement en forme de segment de cercle, de préférence en forme de demicercle, et que la surface plane de l'élément flexible (122) est appliquée contre l'élément creux t1233 et que la surface courbe, c une partie de cette surface, de l'élément flexible t122) est logée dans la rainure formée par les dépressions (140) des éléments annulaires (120). 6. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les éléments annulaires (120) présentent des trous (141), de préférence de même espacement que les dépressions (140), et qu'à travers ces trous (l41) sont enfilées des tiges (142) de fixation à l'élément creux (123), le diamètre (d) de ces tiges (142) étant essentiellement inférieur au diamètre (0) des trous (141). 7. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qi'une certaine partie ds l'enveloppe du rouleau convoyeur est flexible, tandis qu'une certaine autre partie de cette enveloppe est rigide. 8. Rouleau convoyeur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément creux est constitué par un cylindre t23) et par au moins une bride t243 fixée à celui-ci, une au moins de ces brides étant accouplée au mécanisme d'entrainement (12) du rouleau (10). 9. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 8, caractérisé en ce que sur l'eSément creux, par exemple cylindrique (23), est fixé un élément flexible (22) dont la surface extérieure au moins a essentiellement la forme d'un solide de révolution, et que sur l'élément flexible t22) sont fixés ou liés par friction des éléments annulaires t20) dont un certain nombre au moins sont munis d'éléments préhenseurs (21). 10. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendications 1, 8 et 9, caractérisé en ce que les éléments annulaires (203 présentent des surfaces horizontales parallèles aux rayons du rouleau. 11. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 8 à 10, caractérisé en ce que tous les éléments annulaires t20' sont munis d'éléments préhenseurs tels que des dentelures (21c) et/ou des piquants (21a, 21b). 12. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 8 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte une rondelle d'extrémité (15), susceptible d'être fixée à l'élément creux (23), au moyen de laquelle les éléments annulaires sont comprimés de manière à former un empilement serré sur l'élément flexible (22) 13. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 8 à 12, caractérisé en ce que l'élément flexiLle t22) est constitué par un anneau de caoutchouc vulvanisé sur l'élément creux (23). 14. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 8 à 13, caractérisé en ce que sur la surface intérieure dss éléments annulaires (20) et sur la surface extérieure de l'élément flexible (22) sont formées des rainures et des nervures qui améliorent la prise entre ces éléments. 15. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendications 1 et 8 à 14, caractérisé en ce que l'élément flexible (22) est composé d'éléments disposés l'un à cbté de l'autre, l'un au-dessus de l'autre et/ou l'un à l'intérieur de l'autre. 16. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu les éléments annulaires (20, 1203 présentent des diamètres différents de manière que le profil du rouleau convoyeur (10), muni de ces éléments annulaires, ne soit pas parallèle à l'axe (C-C) du rouleau. 17. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 16,caractérisé en ce que certains seulement des éléments annulaires t20) sont équipés d'éléments préhenseurs (21). 18. Rouleau convoyeur selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins deux genres d'éléments annulaires (20), à savoir des éléments annulaires intermédiaires et des éléments annulaires préhenseurs. 19. Rouleau convoyeur selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que certains au moins des éléments annulaires t203 sont équipés de piquants (21 a, 21b) à extrémités coniques ou elliptiques (29, 303. 20. Ensemble de rouleaux convoyeurs selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé e ce que deux rouleaux convoyeurs t1D, 100) sont disposés en face l'un de l'autre, de manière à tourner en sens contraires (10a, 10b) et que le transport des troncs d'arbres :11) s'effectue entre ces rouleaux (10a, 10b) de telle manière que les éléments annulaires E20' et 20") en contact avec un tronc d'arbre ('1) soient déplacés en direction latérale tE], du fait de la flexibilité de l'élément flexible (22). 21. Ensemble selon la revendication 20, caractérisé en ce que les rouleaux convoyeurs (10a, 1?b) sont accouplés directement aux moteurs hydrauliques (12a, 12D) qui les entrainent et qui sont reliés à deux pièces (13a, 13b) agences de manière à tourner au tour d'axes (A-A, 8-8) essentiellement parallèles aux axes (C1-C1, C2-C2) des rouleaux (10a, 10b).