Brevet FR2479162A1 — publié le 19811002

Dispositif d'enroulement à rouleaux porteurs pour bandes de matières continues. La présente invention concerne un dispositif d'enroule- ment comprenant deux rouleaux porteurs à axes parallèles pour bandes continues de papier ou d'une matière analogue. Lorsque,pour répondre à l'exigence de rendements de plus en plus élevés des machines associées à de tels dispositifs et destinées à la fabrication et/ou au traitement des bandes de matière,la vitesse de fonctionnement de ces dispositifs doit obligatoirement être accrueil se présente des difficul- tés dues aux phénomènes de vibration des rouleaux porteurs qui apparaissent aux vitesses plus élevées par suite de la façon inégale dont les efforts s'exercent inévitablement. La bobine de matière prend appui sur les rouleaux porteurs et est entra;- née par la force transmise par l'intermédiaire de la surface d'appui par les rouleaux porteurs. Des vibrations transversa- les des rouleaux porteurs nuisent particulièrement à la trans- mission de force par les rouleaux porteurspar l'intermédiaire des surfaces d'appui,à la bobine de matière puisque la pres- sion d'appui change sous-l'effet de ces vibrations. Cela peut conduire à des irrégularités indésirables de l'entraînement qui portent préjudice à la qualité des opérations de traite- ment précédentes ou ultérieures. Des vibrations de la surface de l'enveloppe des rouleaux ont également des conséquences défavorables. Pour amortir de telles vibrations de surface on peut de manière connue remplir au moins à peu près l'espace creux du corps des rouleaux avec un fluide amortissant susceptible de s'écouler comme par exemple de l'eau ou du sable. Cette mesure n'est cependant pas apte à éviter suffisamment des vibrations transversales puisque,notamment en cas de remplissage partiel et à des vitesses élevées, en raison du balourd ainsi produit, elle ne peut qu'échouer et conduire à un écartement accentué du rouleau porteur par rapport à sa position prévue. Or la présente invention a pour objet u n d i s- positif d'enroulement comprenant des rouleaux porteurs et ca- 2' pable d'assurer,même à des vitesses élevées de la bande de ma- tière,une transmission de force uniforme et sans entrave par les rouleaux porteurs à la bobine de matière et, par suite, un entraînement aussi régulier que possible de la bobine de matière. La solution apportée à ce problème suivant la présente inventiondans le cas d'un dispositif d'enroulement comprenant deux rouleaux porteurs à axes parallèles et destiné à enrouler des bandes continues de papier ou d'une matière analogue,con- siste en ce que pour amortir des vibrations il est monté à l'intérieur des rouleaux porteurs des systèmes d'amortissement dynamique dont les fréquences propres sont accordées aux fré- quences propres des vibrations des rouleaux porteurs. Cette mesure suivant l'invention permet aux rouleaux porteurs de res- ter toujours correctement en contact avec la surface de la bo- bine de matière prenant appui sur eux de sorte que la transmis- sion de force par le rouleau porteur moteur à la bobine de ma- tière se réalise à coup sûr invariablement de manière uniforme et sans incident. En tant que système d'amortissement dynamique il est pré- vu,suivant l'invention,une masse reliéepar l'intermédiaire d'au moins un élément formant ressort, de manière à pouvoir vibrer librement, au rouleau porteur concerné. Une forme de réalisation particulièrement avantageuse consiste en ce que la masse est réalisée sous forme de corps cylindrique et est re- liée par l'intermédiaire d'éléments formant ressorts, de ma- nière à pouvoir vibrer librement, à une douille qui l'entoure concentriquement avec un certain espacement et qui est serrée fermement dans l'espace creux du rouleau porteur concerné. On obtient ainsi un système d'amortissement dynamique adapté de façon optimale sur le plan de la construction au rouleau por- teur. Cette forme de réalisation simplifie sensiblement le ma- niement du système d'amortissement puisque celui-ci constitue un élément de construction indépendant dont la fréquence propre peut être accordée de manière simple à celle du rouleau por- teur à l'extérieur de celui-ci, c'est-à-dire avant son montage 2-479162 3 ' dans ce rouleau. En tant qu'éléments formant ressorts peuvent ou bagues être prévus des disques/en matière élastique dans lesquels la masse est supportée des deux c8tés. Le système d'amortissement dynamique est particulièrement efficace lorsqu'il est monté dans la zone des plus grandes amplitudes des vibrations de flexion propres du rouleau porteur. L'avantage particulier des rouleaux porteurs suivant l'invention consiste en ce que même à des vitesses élevées une transmission de force sans risque d'incident est assurée. La mesure suivant l'invention permet d'entraîner la bobine de ma- tière de manière sûre et uniforme à des vitesses élevées. Des vibrations gênantes des rouleaux porteurs se trouvent effica- cement amorties. Des efforts non uniformes auxquels les rou- leaux porteurs sont soumis par des masses additionnelles non symétriques et qui pourraient avoir des effets défavorables en particulier à des vitesses élevées sont supprimés. A cela s'ajoute encore l'avantage que la mesure suivant l'invention peut être prise en utilisant des moyens simples sur le plan de la construction. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide des dessins annexés sur 1 esqu el s la figure 1 représente schématiquement, en vue latérale, un dispositif pour enrouler une bande de matière continue; et la figure 2 est une coupe longitudinale d'un rouleau porteur réalisé suivant l'invention. L'invention est décrite en prenant comme exemple un dis- positif pour enrouler une bande continue de papier ou d'une matière analogue. Pour le déroulement d'une bande de matière continue à partir d'une bobine débitrice il suffit en principe d'inverser le sens de mouvement indiqué par une flèche. Comme le montre la figure 1, le dispositif pour enrouler une bande continue est constitué par deux rouleaux porteurs 1 et un troisième rouleau 2 quien tant que rouleau de serrage, exerce du côté opposé aux rouleaux porteurs une pression sur la bobine de matière afin que celle-cine se détache pas des rouleaux porteurs. La bande de matière 3 arrivant à partir 4- d'un équipement non représenté est guidée autour de l'un des rouleaux porteurs 1 et s'enroule sur la bobine de matière 4 qui tourne dans le sens de la flèche 6. Afin d'éliminer des vibrations des rouleaux porteurs 1 et leurs effets nuisibles sur l'entraînement de la bobine 4 les rouleaux porteurs sont creux et contiennent,suivant l'invention, dans leur espace creux un système d'amortissement dynamique. La figure 2 montre un rouleau porteur de ce genre en cou- pe. Ce rouleau porteur présente une enveloppe en forme de cy- lindre creux 7 qui est montée sur des-arbres 8. Dans l'espace creux 9 situé concentriquement à l'inté- rieur du rouleau porteur est monté,suivant l'invention,un sys- tème d'amortissement dynamique 11. Celui-ci est constitué par une masse 12 réalisée sous forme de corps cylindrique et reliée par l'intermédiaire d'éléments formant ressorts 13 à l'enveloppe du rouleau porteur 1. En tant qu'éléments formant ressorts 13 ou bagues sont prévus des disques/en une matière élastique, comme par exemple des disques en caoutchouc, qui sont disposés de part et d'autre de la masse 12 de façon à porter celle-ci et à lui per- mettre d'être maintenue à une distance préétablie de la paroi intérieure de l'espace creux 9 du rouleau porteur de manière à pouvoir vibrer librement. Au lieu des disques en caoutchouc peuvent également tre utilisés de chaque c8té de la masse plusieurs matelas en tissu entièrement métallique qui maintiennent la masse dans sa posi- tion coaxiale. Des matelas en tissu entièrement métallique de ce genre sont commercialisés par exemple par la firme Stop-Choc de Magstadt. Dans le cas du système d'amortissement dynamique 11 réa- lisé sous la forme représentée sur la figure 2 la masse 12 et les disques en matière élastique utilisés comme éléments for- mant ressorts 13 sont logés dans une douille 14 qui est mainte- nue dans l'espace creux du rouleau porteur 1. Le système d'a- mortissement dynamique ainsi réalisé est particulièrement avan- tageux puisqu'il peut être préfabriqué en tant qu'élément de construction indépendant et que sa fréquence propre peut être accordée à la fréquence propre du rouleau porteur à l'exté- rieur de celui-ci, c'est-à-dire avant le montage du système d'amortissement dans l'espace creux du rouleau porteur. Des vibrations communiquées aux rouleaux porteurs par des variations de glissement entre la bande de matière 3 et la surface des rouleaux porteurs 1 et par des variations de l'adhérence de frottement entre la bande de matière et les rouleaux porteurs sont amorties très rapidement par l'utili- sation du système d'amortissement dynamique suivant l'inven- tion de façon à permettre au dispositif d'enroulement pour bandes de matière continue de fonctionner très en douceur. Pour utiliser le système d'amortissement dynamique conformé- ment à la présente invention il suffit d'accorder la fréquence propre du système d'amortissement autant que possible de façon optimale à la fréquence propre des vibrations engendrées dans le rouleau porteurs Cela peut se faire de manière simple par un dimensionnement convenable de la masse 12 et par le choix d'une constante de rappel appropriée des éléments formant res- sorts 13. Les caractéristiques de vibration des disques en ma- tière élastique, par exemple des disques en caoutchouc, peu- vent être réglées selon les besoins en utilisant des matières appropriées et/ou en prenant sur le plan de la construction des mesures à cet effet. En cas d'utilisation de disques en ma- tière élastique en tant qu'éléments formant ressorts il est proposé,comme mesure sur le plan de la construction,de prévoir par exemple. tout autour des axes des disques une couronne de trous parallèles à ces axes. Le rouleau porteur suivant l'invention ne comporte pas d'éléments constitutifs asymétriques. Le système d'amortisse- ment dynamique utilisé est symétrique en rotation et ne risque pas, même à des vitesses élevées, de communiquer aux rouleaux porteurs un balourd qui imposerait une limite à l'augmentation de la vitesse de fonctionnement. C'est précisément à des vi- tesses élevées que l'utilisation du système d'amortissement dynamique suivant l'invention s'avère satisfaisante. Un tel système d'amortissement dynamique offre en outre l'avantage 6. que les diamètres des rouleaux porteurs peuvent être réduits et les vibrations se produisant avec une intensité particu- lière dans le cas de rouleaux de petit diamètre se trouvent rapidement amorties suffisamment pour qu'elles ne risquent pas de nuire à l'opération d'enroulement. 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 spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 7. - REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'enroulement comprenant deux rouleaux porteurs à axes parallèles et destiné à enrouler des bandes continues de papier ou d'une matière analogue, caractérisé en ce que pour amortir des vibrations il est monté à l'intérieur' des rouleaux porteurs (1) des systèmesd'amortissement dynamique (11) dont les fréquences propres sont accordées aux fréquences propres des vibrations des rouleaux porteurs. 2 - Dispositif d'enroulement suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est prévu en tant que système d'amor- tissement dynamique (11) une masse (12) reliée,par l'intermé- diaire d'au moins un élément formant ressort (13),de façon à pouvoir vibrer librement, au rouleau porteur concerné (1). 3 - Dispositif d'enroulement suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la masse (12) est réalisée sous forme de corps cylindrique et est reliée par l'intermédiaire d'éléments formant ressorts (13), de manière à pouvoir vibrer librement, à une douille (14) qui l'entoure concentriquement avec un certain espacement et qui est serrée fermement dans l'espace creux ( ) du rouleau porteur (1). 4 - Dispositif d'enroulement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu ou.baques en tant qu'éléments formant ressorts (13) des disques/en une matière élastique dans lesquels la masse (12) est supportée des deux côtés. - Dispositif d'enroulement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le système d'amortissement dynamique (11) est monté dans la zone de la plus grande amplitude des vibrations de flexion propres du rouleau porteur concerné (1).