Brevet FR2463738A1 — publié le 19810227

Lors de l'Qnroulement simultané de plusieurs bandes sur une bobineuse commune, il faut que les bandes soient chacune maintenues tendues. Cela est nécessaire surtout dans les installations à refendre, o une bande déroulée d'une dérouleuse est divisée en plusieurs bandes plus étroites par une cisaille et o ces bandes plus étroites sont amenées à une enrouleuse. Comme les bandes étroites ne possèdent pas exactement la même épaisseur entre elles, leurs diamètres d'enroulement diffèrent, ce qui a pour conséquence qu'elles sont enroulées à des vitesses différentes. Pour que les bandes soient néanmoins enroulées en étant sous tension, l'enrouleuse est précédée d'un rouleau de freinage, ou d'une combinaison de rouleaux de freinage, qui maintient les différentes bandes sous tension en exerçant sur elles un effort de freinage prédéterminé, en leur permettant de passer avec plus ou moins de glissement sur le rouleau ou sur la combinaison de rouleaux. Comme le glissement entre le rouleau de freinage et la surface des bandes est nuisible à ces dernières, un rouleau de freinage connu (brevet de la République Fédérale d'Allerïagne 169 016), d'o part l'invention, comporte un certain nombre de bagues juxta- posées, qui sont montées à glissement sur un arbre fixe ou commandé et sur lesquelles passent les bandes. A l'intérieur de chaque bague - entraînée en rotation par une seule bande - se trouve au moins une pièce de freinage (màchoire, sabot, plaquette ou autre) sur laquelle une pression peut être exercée dans le sens radial et qui s'étend sur toute la largeur axiale de la bague, de sorte que le reste du pourtour de la bague est utilisable comme zone de glissement pour former un palier lisse avec l'arbre. Ce palier supporte les forces exercées de l'extérieur (traction de la bande et, éventuellement, force de pressage exercée par un contre-rouleau) et le poids de la bague. Il est cependant chargé en plus d'assurer un guidage suffi- samment exact de la bague sur l'arbre. La résistance opposée à la rotation de la bague - entraînée sans glissement par la bande - par rapport à l'arbre, résistance qui détermine la tension de la bande, est produite par le freinage de la bague dans la zone de freinage fixée par les pièces de freinage. Sous les forces extérieures, la partie intérieure, par exemple l'arbre, et la partie extérieure, -2463738 par exemple la bague, prennent des positions excentrées qui corres- pondent au jeu de guidage existant entre elles. Si l'arbre est commandé, la fente ainsi formée tourne par rapport aux éléments du rouleau de freinage. Cela signifie que les pièces de freinage serrées sont constamment déplacées radialement d'une distance sensiblement égale aujeu, tantôt vers l'extérieur et tantôt vers l'intérieur à chaque tour de l'arbre. Le jeu de guidage,augmentant avec la durée de service, nuit donc à l'appui latéral des segments de frein et de leurs organes de serrage. Le jeu de guidage peut produire des vibrations considérables dans le cas de rouleaux de guidage tournant vite. Comme ce jeu ne résulte pas seulement de l'usure du palier formé entre les zones de portée des bagues et de l'arbre mais aussi de l'usure de l'arbre due au freinage, le jeu établi au bout d'une durée de service relativement courte déjà dépasse le jeu maximal admissible. On a tenté de vaincre les difficultés décrites ci- dessus sur un autre rouleau de freinage (demande de brevet DE-AS 18 04 178 de la République Fédérale d'Allemagne) par le montage des bagues sur des roulements et par la disposition des pièces de freinage entre les bagues. Un tel rouleau est toutefois plus coûteux en raison du supplément représenté par les roulements et il ne permet pas de rendre les bagues suffisamment étroites dans beaucoup de cas. On connait enfin un rouleau de freinage (demande de brevet DE-AS 12 73 294 de la République Fédérale d'Allemagne) qui comporte plusieurs bagues de freinage montées folles les unes à côté des autres sur un arbre et susceptibles d'Étre freinées individuel- lement par des organes de freinage serrés de l'extérieur. Ces organes de freinage agissent donc directement sur les surfaces d'appui pour les bandes à maintenir sous tension. Les dimensions des surfaces d'appui des bagues sont donc à fixer d'une part en fonction des bandes d'autre part en fonction des pièces de freinage. Le compromis nécessaire exclut la'conception optimale pour les bandes et des propriétés optimales pour les organes de freinage. Partant de l'état de la technique indiqué en premier, l'invention vise à créer un rouleau de freinage pour tendre plusieurs bandes guidées les unes à côté des autres, comprenant un arbre fixe ou commandé sur lequel sont montées à glissement des bagues sur lesquelles passent les bandes et qui sont susceptibles d'être freinées par rapport à l'arbre par des pièces de freinage serrées radialement, qui possède une durée de service plus longue jusqu'à ce que le jeu maximal admissible soit atteint. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, celle ayant la plus forte usure des parties montées l'une sur l'autre (arbre à pièces de freinage encastrées ou manchon à pièces de freinage encastrées d'une part et bagues d'autre part) est partagée en zones de portée ou de palier et zones de freinage. Ce partage peut Etre réalisé de différentes manières. La partie ayant la plus forte usure est divisée circonférentiellement dans une exécution, tandis qu'elle est divisée axialement dans une autre forme d'exécution. Par-le partage de la surface de contact de la partie à plus forte usure en au moins une zone de portée (de glissement) et au moins une zone de freinage, on peut faire en sorte que, à partir d'un certain rapport, l'usure due à la fonction de palier soit plus petite que l'usure globale moyenne (théorique). Il s'ensuit que la durée de service jusqu'à ce que le jeu maximal admissible soit atteint est plus longue que dans le cas de rouleaux de freinage o l'usure due au freinage vient s'ajouter à l'usure due à la fonction de palier. Parmi les deux formes de réalisation citées, celle prévoyant la division axiale en zones de portée et de freinage est particulièrement avantageuse parce que la zone de portée n'est pas interrompue circonférentiellement. A l'avantage de la plus longue durée de service vient donc s'ajouter dans ce cas que les pièces rotatives tournent parfaitement rond. La division axiale offre en plus les variantes possibles suivantes: a) la partie à plus forte usure est disposée radialement à l'extérieur, b) la partie à plus forte usure est disposée radialement à l'intérieur, c) la partie à plus forte usure est disposée radialement à l'intérieur et la surface s'étendant circonférentiellement entre les pièces de freinage sert de zone de portée supplémentaire. Une autre caractéristique de l'invention prévoit que les pièces de freinage sont chargées par voie pneumatique ou hydraulique. Les pièces de freinage sont de préférence disposées dans l'arbre et appuyées sur un coussin -de fluide de pression commun, ce qui signifie que chaque pièce de freinage est serrée avec la même pression. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en élévation latérale schématique d'une installation à refendre; - la figure 2 est une vue en plan schématique de l'installation de la figure 1; - la figure 3 est une vue en élévation latérale partiellement en coupe axiale d'un rouleau de freinage selon l'invention, utilisable dans une installation comme celle des figures 1 et 2; - la figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne A-B du rouleau de freinage de la figure 3; - la figure 5 est une vue en élévation latérale partiellement en coupe axiale d'un autre rouleau de freinage selon l'invention; - la figure 6-est une coupe transversale suivant la ligne C-D du rouleau de freinage de la figure 5. L'installation à refendre représentée sur les figures 1 et 2 comporte une dérouleuse 2 pour une bande 1, un rouleau d'appui 3 disposé à la suite de la dérouleuse 2 dans le sens de l'avance de la bande 1, une cisaille à refendre composée d'un certain nombre de paires juxtaposées de lames circulaires 4, 5, un rouleau de guidage 6, une combinaison de rouleaux de freinage 7, 8, 9 et une enrouleuse 10. La bande 1 déroulée de la dérouleuse 2 est divisée dans la cisaille 4, 5 en un certain nombre de bandes plus étroites 11, 12, 13 qui sont guidées les unes à côté des autres et ont des flèches différentes entre la cisaille 4, 5 et le rouleau de guidage 6. Cette différence entre les flèches provient de ce que les bandes ont des diamètres d'enroulement différents sur l'enrouleuse 10, du fait qu'elles possèdentde épaisseurs différentes. Les différentes bandes sont maintenues tendues individuellement par la combinaison de rouleaux de freinage 7, 8, 9, par laquelle passent les bandes 11, 12, 13 avant d'être bobinées sur l'enrouleuse 10. La combinaison de rouleaux de freinage 7, 8, 9 est entraînée en rotation à une vitesse qui est légèrement inférieure à celle correspondant à la vitesse de défilement de la bande la plus lente. Le rouleau de freinage représenté sur les figures 3 et 4 comporte un arbre 14 sur lequel sont juxtaposées, dans le sens axial, plusieurs bagues 15 qui sont montées à glissement sur l'arbre 14 et peuvent tourner indépendamment les unes des autres. Les bagues sont maintenues entre deux flasques discordes 16 aux extrémités de l'arbre. Les bagues 15 portent à leur pourtour un garnissage 15' en caoutchouc ou un autre matériau pour que les bandes puissent tre tendues sans glissement. L'arbre 14, qui est entraîné en rotation ou freiné, présente quatre canaux 17 qui sont orientés axialement, uniformément répartis dans le sens de la circonférence de l'arbre et ouverts radialement; chacun des canaux 17 est destiné à recevoir un tuyau flexible 18 gonflable par un fluide de pression et plusieurs pièces de freinage 19. Lorsque les tuyaux 18 sont remplis d'air comprimé par un raccord rotatif 18', les pièces de freinage 19 sont pressées radialement contre les surfaces intérieures des bagues 15 correspon- dantes, ce qui produit un effet de freinage uniforme de toutes les bagues 15 dans le sens de la circonférence et, en même temps, une égalisation du glissement. Le rouleau de freinage représenté sur les figures 5 et 6 correspond quant à son fonctionnement à celui des figures 3 et 4. Sur l'arbre 14 de ce rouleau est calé en plus un manchon 20 qui présente des ouvertures radiales dans lesquelles sont reçues des pièces de freinage 21 de forme complémentaire. Les pièces de freinage 21 sont plus étroites que la bague 15 correspondante. On obtient ainsi, pour chaque bague 15, deux zones de portée ou de glissement 22 qui sont axialement séparées l'une de l'autre par une zone de freinage 23. Dans l'exemple de réalisation des figures 3 et 4, les pièces de freinage 19 s'étendent sur toute la largeur de la bague 15. Dans ce cas, la tenue à l'usure de la portée 24 de l'arbre 14 et celle de la surface de-freinage 25 de la pièce de freinage 19 doivent être plus faibles que la tenue à l'usure de la bague 19 et un rapport minimal prédéterminé doit être respecté entre la longueur d'arc de la zone de portée 24 et la longueur d'arc de la zone de freinage 25. Dans l'exemple des figures 5 et 6, la partie ayant la plus forte usure est la bague 15 et la partie ayant la plus faible usure est formée par le manchon 20 et les pièces de freinage 21. Comme le montre la figure 5, chaque pièce de freinage 21 s'étend seulement sur à peu près un tiers de la largeur axiale de la bague , de sorte que c'est seulement cette étroite zone médiane 23 qui est soumise à l'usure due au freinage, tandis que les zones exté- rieures 22 subissent seulement l'usure due au glissement. En raison de la nette séparation de la surface intérieure de la bague 15 en une zone de freinage 23 et en zones de portée ou de glissement 22, la durée de service jusqu'à ce que le jeu de guidage maximal admis- sible soit atteint est plus longue. La formule indiquée ci-après, valable pour une usure= 0 sur la partie ayant la plus faible usure, permet de déterminer, pour les deux formes de réalisation, la valeur limite pour le rapport entre la surface de freinage et la surface de portée à partir duquel on obtient une plus longue duréq de service jusqu'à ce que le jeu maximal admissible soit atteint, (VL * FL) + (VB F) yL + FB Dans cette formule V usure due à la fonction de palier = la moitié du jeu de guidage (en mm) F surface de portée (en Tm) L V = usure due au freinage (en lm) FB = surface des pièces de freisage (en grni Il va de soi qu'une combinaison des deux formes de réalisation est possible également. En cas de division axiale, il est possible encore que la zone de portée présente l'usure la plus forte à la partie intérieure, tandis que la zone de freinage présente l'usure la plus forte sur la partie extérieure ou inversement. L'invention est non seulement applicable aux bobineuses mais aussi, moyennant des adaptations, à des dispositifs de déroule- ment. R E V E N D I CA T I 0 N S !. Rouleau de freinage pour tendre plusieurs bandes guidées les unes à côté des autres, comprenant un arbre fixe ou commandé (partie intérieure) et des bagues (partie extérieure) montées à glissement sur l'arbre, sur lesquelles passent les bandes et qui sont susceptibles d'être freinées par rapport à l'arbre (partie inté- rieure) par des pièces de freinage exposées radialement à une pression, caractérisé en ce que la partie (arbre 14 à pièces de freinage 19 encastrées ou bagues 15) ayant la plus forte usure parmi les parties montées l'une sur l'autre (arbre 14 à pièces de freinage 19 encastrées ou manchon 20 à pièces de freinage 21 encastrées et bagues 15) est partagée en zones de portée ou de palier (22, 24) et zones de freinage (23, 25). 2. Rouleau de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie ayant la plus forte usure (arbre 14 pièces de freinage 19 encastrées) est divisée circonférentiellement. 3. Rouleau de freinage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie ayant la plus forte usure (bagues15) est divisée axialement. 4. Rouleau de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces de portée (22, 24) et les surfaces de freinage (23, 25) sont fixées par le rapport suivant: (vL FL) + (VB FB) VL = (mm) FL + FB o V = usure due à la fonction de palier = la moitié du jeu de guidage L (en mm) FL = surface de portée (en mn2) VB = usure due au freinage (en mm) B 2surface des pices de frenage (en m FB = surface des pièces de freinage (en mm). 5. Rouleau de freinage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les pièces de freinage (19> 21) sont soumises à une pression par voie pneumatique ou hydraulique. 6. Rouleau de freinage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pièces de freinage (19, 21) sont disposées dans l'arbre (14) ou dans un manchon (20) conjugué à l'arbre (14) et prennent appui sur un coussin de fluide de pression (18) commun. -