Brevet FR2480254A1 — publié le 19811016

On connalt déjà différents types de rouleaux commandés aspirants pour empêcher une bande passant sur un rouleau de glisser sur lui et maintenir ainsi la vitesse linéaire de la bande à la valeur désirée. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 630 424 décrit un tambour dont l'intérieur est relié à une conduite de vide et dont la paroi latérale présente des trous suivant une certaine disposition. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 029 249 décrit un rouleau creux présentant des rainures qui se croisent dans la surface extérieure et des trous dans la paroi latérale aux inter- sections des rainures. Ces rouleaux de l'art présentent des trous qui tra- versent leur paroi latérale et sont répartis sur toute l'étendue de cette paroi. En service, la bande transportée par le rouleau ne recouvre qu'un nombre limité de trous. La majorité des trous communi- quant directement avec l'atmosphère, il faut établir une forte dépression dans le rouleau pour que la bande soit effectivement aspirée contre la surface du rouleau. Il en résulte non seulement une perte d'énergie mais aussi une limitationde la tension ou traction maximale susceptible d'être appliquée à la bande par le rouleau sans que ce dernier risque d'être écrasé par la pression atmosphérique. D'autres rouleaux conventionnels utilisent un dispositif de recou- vrement pour seulement créer un vide sur une partie choisie de la surface latérale du rouleau. De tels agencements ont l'inconvénient qu'ils présentent des fuites et qu'ils -limitent également la dépres- sion susceptible d'être établie sans risque d'écrasement à l'inté- rieur du rouleau. Dans tous les cas, les trous des rouleaux connus finissent par s'obstruer par des saletés et des matières diverses, ce qui demande l'enlèvement périodique du rouleau pour nettoyage et entraîne des arrêts dans la production. Un rouleau aspirant selon l'invention évite les incon- vénients des dispositifs de l'art. Il possède des éléments perméables à l'air conçus et agencés de manière que le volume de rouleau à évacuer par unité de surface de rouleau à mettre sous vide soit minimal. De plus, la surface o une dépression est à établir est directement contiguë à la bande. On peut donc utiliser une dépres- sion plus poussée pour appliquer ainsi une tension plus forte à la bande sans que le rouleau risque d'être écrasé. Le rouleau est en outre conçu et agencé de manière que les éléments perméables à l'air soient reliés alternativement à une conduite de vide, pour aspirer la bande contre la surface du rouleau, et à une conduite d'air com- primé, pour chasser les matières étrangères des éléments perméables. Selon un mode de réalisation particulièrement avanta- geux, un rouleau aspirant selon l'invention possède une surface latérale définie en partie par des barres espacées faites d'un maté- riau perméable à l'air et orientées au moins à peu près axialement. Les barres recouvrent des rainures formées dans la surface latérale extérieure du rouleau et s'étendant jusqu'aux extrémités du rouleau, o elles peuvent être mises en communication, soit avec une conduite de vide> soit avec une conduite d'air comprimé. Normalement, un premier nombre déterminé de rainures communique avec la conduite de vide, tandis qu'un second nombre déterminé de rainures communique avec la conduite d'air comprimé. Pendant la rotation du rouleau, les rainures, se suivant dans le sens de la circonférence, sont d'abord reliées à la conduite de vide, ce qui produit l'aspiration d'une bande contre le rouleau. Les rainures ayant été mises en communication avec la conduite de vide sont ensuite coupées de celle-ci et reliées à la conduite d'air comprimé, ce qui libère et détache la bande du rouleau et chasse toute matière étrangère des barres perméables à l'air. L'invention apporte donc un rouleau aspirant per- fectionné pour transporter une bande et appliquer une tension pré- déterminée à elle, dont la surface latérale est définie en partie par des barres en matériau perméable à l'air, orientées généralement suivant l'axe du rouleau et mutuellement espacées dans le sens de sa circonférence, qui recouvrent chacune une rainure formée dans la surface latétale extérieure du rouleau, le rouleau étant combiné avec des moyens pour relier chaque rainure séquentiellement à une conduite de vide et une conduite d'air comprimé, ces moyens étant de préférence agencés pour appliquer à un premier nombre prédéterminé de barres une différence de pression en vue de l'aspiration d'une bande contre la surface du rouleau et pour appliquer à un second nombre prédéterminé de barres une différence de pression inverse en vue du soufflage de matières étrangères hors des barres. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un rouleau aspirant complet selon l'invention; 0 - la figure 2 est une vue en bout de l'extrémité droite de ce rouleau; - la figure 3 est une coupe axiale partielle prise suivant la ligne 3-3 de figure 2 mais à plus grande échelle; - la figure 4 est une coupe transversale partielle suivant-la ligne 4-4 de figure 3; - la figure 5 est une coupe transversale suivant la ligne 5-5 de figure 3; - la figure 6 est une coupe longitudinale partielle prise suivant la ligne 6-6 de figure 2 mais à plus grande échelle; - la figure 7 est une vue en plan d'un anneau distri- buteur selon un autre exemple de réalisation de l'invention; et - la figure 8 est une vue de côté partiellement arrachée de cet anneau. L'ensemble ou rouleau complet représenté sur les figures 1 à 6 comporte un cylindre creux 10, de préférence en acier inoxydable, monté rotatif par des tourillons coaxiaux 11, lla dans des paliers 12, 12a supportés par deux flasques 13, 13a. Dans la surface extérieure du cylindre sont formées des rainures longitudi- nales ou axiales 14. Ces rainures possèdent des flancs étagés (voir figure 5) et sont uniformément espacées dans-le sens de la circon- férence sur toute la paroi latérale du cylindre. Les rainures sont recouvertes par des barres 15 perméables à l'air, en métal fritté par exemple, dont les surfaces extérieures sont situées dans la surface latérale extérieure du cylindre, de sorte que ce dernier est extérieurement lisse. Figure 3 montre que le tourillon 11 est soudé à un disque de fermeture 16, lui-même soudé sur le côté intérieur de la paroi du cylindre 10. La partie médiane du tourillon est filetée et une plaque d'usure 17 en acier trempé est pressée avec force contre l'extrémité du cylindre par un écrou 19 vissé sur ce filetage, avec interposition d'une rondelle d'arrêt 18. La partie centrale de la plaque d'usure peut avoir une épaisseur réduite; sa partie marginale est en contact, par la face opposée au cylindre 10, avec la surface intérieure, dirigée vers le cylindre 10, d'un anneau de raccordement ou de distribution étanche 21. La partie marginale de la plaque d'usure présente des trous mutuellement espacés circonférentiellement et alignés avec les rainures formées dans le cylindre. L'anneau distributeur 21 peut être en matière plastique d'un faible coef- ficient de frottement. Il peut aussi être en métal et porter un revêtement à faible coefficient de frottement sur la surface en contact avec la plaque d'usure 17: Les figures 2 et 3 font ressortir que l'anneau dis- tributeur 21 est pressé contre la plaque d'usure par quatre res- sorts hélicoïdaux 25 prenant chacun appui sur une vis de réglage 26. L'un de ces ressorts et sa vis de réglage sont visibles sur la figure 3 et les quatre vis de réglage sont visibles sur la vue en bout de la figure 2. L'anneau distributeur 21 est en outre empêché de tourner avec la plaque d'usure 17 par quatre vis de retenue 27 dont les têtes sont visibles sur la figure 2. Le détail en coupe axiale de la figure 6 montre que les vis de retenue 27 sont vissées dans un trou fileté du flasque 13 par une partie de tige filetée située du côté de la tête et qu'une partie extrême non filetée de la tige, ayant un plus faible diamètre, s'ajuste dans un trou borgne lisse de l'anneau distributeur 21. L'anneau distributeur présente deux lumières réniformes qui s'ouvrent dans la face d'anneau en contact avec la plaque d'usure. Ces lumières, désignées par 28 et 29, sont visibles sur la figure 5, laquelle est une coupe transversale suivant la ligne 5-5 de figure 3. Dans la disposition particulière représentée figure 5, la lumière 28 est une lumière d'aspiration dont la longueur d'arc est telle qu'elle communique avec six rainures 14 du cylindre 10. Un raccord conven- tionnel 30, voir également figures 2 et 3, fixé sur l'anneau distri- buteur, relie la lumière d'aspiration 28 à une conduite de vide, afin de produire une aspiration aux surfaces extérieures des barres perméables à l'air 15. Pendant le fonctionnement du rouleau, une bande passant autour de lui sera donc aspirée contre les barres perméables à l'air qui occupent les positions angulaires correspondant à l'emplacement de la lumière d'aspiration 28. La lumière 29 est une lumière de soufflage qui communique dans ce cas avec quatre rainures 14 du cylindre. Un second raccord 31 fixé sur l'anneau dis- tributeur, voir également figure 2, relie la lumière de soufflage 29 à une source d'air comprimé, de manière à produire le détachement de la bande du rouleau et, en même temps, chasser toute matière étrangère risquant de s'accumuler sur et/ou dans les barres per- méables à l'air. Les deux extrémités du rouleau sont réalisées de la même manière: l'extrémité représentée à gauche sur la figure 1 comporte donc également une plaque d'usure 17a et un anneau distri- buteur 21a pour l'application d'une dépression et d'une surpres- sion aux rainures 14. La seule différence est qu'une poulie 23 pour la commande du cylindre 10 est calée sur le tourillon Il uniquement. -Pendant que le cylindre et les plaques d'usure sont animés d'une rotation par l'intermédiaire de cette poulie, les rainures axiales du cylindre sont l'une après l'autre mises en communication avec et coupées des lumières formées dans les anneaux distributeurs. La bande passant autour du rouleau est tout d'abord aspirée contre chaque barre perméable à l'air lorsqu'ellé arrive dans la zone com- prise entre les deux lumières d'aspiration. Dans l'exemple représenté, la bande est aspirée à tout moment contre six barres, ce qui évite le glissement de la bande et permet de la faire défiler exactement à la vitesse désirée. Lorsque les barres ayant servi à l'aspiration de la bande arrivent ensuite dans la zone comprise entre les lumières de soufflage, il se produit deux choses: premièrement, pour le cas o elle serait encore en contact avec le rouleau, la bande est écartée de la surface du rouleau par le soufflage d'air et, deuxième- ment, l'air comprimé chasse les particules de matières étrangères des barres perméables. Les figures 7 et 8 représentent une variante de réalisation de l'anneau distributeur. L'anneau, désigné ici par 36, comporte dans ce cas des pièces insérées réniformes 34 et 35 qui forment les lumières d'aspiration et de soufflage et dont les bords du coté du cylindre font saillie de l'anneau 36 et glissent sur la face tournée vers eux de la plaque d'usure du rouleau. Bien entendu, le rouleau comporte de nouveau deux anneaux distributeurs de ce type. L'anneau 36 et les pièces insérées présentent des trous filetés 37, 38 mutuellement alignés pour le montage des raccords servant au branchement de la conduite de vide et de la conduite d'air comprimé. Pour les applications générales, les pièces insérées peuvent être faites d'une matière plastique ayant un faible coefficient de frot- tement. La variante de réalisation des figures 7 et 8 est cependant particulièrement avantageuse dans les cas o la pression et/ou la vitesse sont élevées, auquel cas les pièces insérées peuvent être faites d'un métal ayant un faible coefficient de frottement. Un rouleau aspirant comme décrit ici a une longue durée de service sans perturbations et maintient la bande de façon sûre, ce qui permet de la faire circuler autour du rouleau sans aucun glissement et exactement à la vitesse désirée. Lorsque le matériau des plaques d'usure est choisi convenablement, on peut faire tourner le rouleau à des vitesses nettement plus élevées que les rouleaux aspirants connus de ce type. De plus, comme les zones évacuées sont relativement petites et sont situées a la surface latérale du rouleau, on peut utiliser une dépression plus poussée et accroître ainsi de façon considérable la tension exercée sur la bande sans que le rouleau risque d'être écrasé sous l'effet de la différence de pression. L'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et l'homme de l'art pourra y apporter diverses modifications, sans pour autant sortir de son cadre. R E V E N D I C A T I È N S 1. Rouleau aspirant pout transporter une bande, comprenant un élément cylindrique monté rotatif autour de son axe, auquel est appliquée une dépression pour aspirer une bande contre sa surface latérale, et un dispositif de support pour cet élément, caractérisé en ce que la surface latérale de l'élément cylindrique rotatif (10) présente des rainures (14) orientées axialement et mutuellement espacées circonférentiellement, en ce que les rainures(14) sont recouvertes par des barres (15) en matériau perméable à l'air, qui sont encastrées dans les rainures, la surface intérieure de chaque barre étant espacée du fond de la rainure recouverte par la barre et chaque barre présentant une surface extérieure courbe située dans la surface d'enveloppe de l'élément cylindrique rotatif (10), et en ce que le rouleau comporte des moyens pour faire varier la pression d'air dans des rainures (14) sélectionnées. 2. Rouleau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rainures (14) s'étendent jusqu'aux extrémités de l'élément cylindrique rotatif (10) et en ce qu'il comporte des plaques d'usure (17, l7a) fermant les extrémités de l'élément cylindrique rotatif, les plaques d'usure tournant avec cet élément et présentant des trous mutuellement espacés et alignés avec les rainures (14). 3. Rouleau selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément cylindrique (10) est monté rotatif autour de son axe par des tourillons (11, lla) tournant dans des paliers (12, l2a) supportés par des flasques (13, 13a) à une certaine distance de chacune des extrémités de l'élément cylindrique, en ce que le rouleau comporte deux anneaux distributeurs (21, 21a, 36), des moyens pour monter chaque anneau distributeur entre l'un des flasques (13, 13a) et la plaque d'usure (17, 17a) voisine, ces moyens comprenant notam- ment des ressorts (25) pour presser l'anneau distributeur contre la face tournée vers lui de la plaque d'usure correspondante, de même que des moyens (27) pour empocher l'anneau distributeur de tourner par rapport aux flasques,-et en ce que chaque anneau distributeur présente des lumières réniformes (28, 29) qui sont espacées l'une de l'autre et communiquent chacune avec un nombre prédéterminé de trous de la plaque d'usure (17, l7a) correspondante. 4. Rouleau selon la revendication 3, caractérisé en ce que les anneaux distributeurs (21, 21a, 36) sont faits d'un matériau à faible coefficient de frottement et les barres (15) sont en métal fritté. 5. Rouleau selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (30) pour relier une lumière (28) de chaque anneau distributeur à une source de dépression et des moyens (31) pour relier l'autre lumière.(29) de chaque anneau distributeur à une source de surpression. 6. Rouleau selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les lumières (28, 29) sont formées par des pièces réniformes (34, 35) insérées dans l'anneau distributeur (36), le bord côté plaque d'usure de chaque pièce insérée faisant saillie de l'anneau et glissant sur la plaque d'usure (17, 17a)correspon- dante. 7. Rouleau selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pièces insérées sont faites d'un matéeiau à faible coeffi- cient de frottement.